IL TELAIO SALDATO TIG

E dopo aver visto svariati metodi di rilievo misure, svariati metodi di interpretazione delle misure e relativo calcolo delle lunghezze dei vari componenti di un telaio non potevo non adentrarmi nel mondo delle tecniche costruttive e più precisamente nel mondo delle saldature…

saldatura tig 2

E’ il processo di saldatura che detiene l’ assoluto primato nel campo dei telai di alta qualità. Sfrutta l’elevata temperatura prodotta da un arco elettrico che scocca tra  un elettrodo infusibile ed il pezzo da saldare. Gli elettrodi previsti per suddette leghe sono in tungsteno puro (93,5%-99,75%) e in tungsteno addizionato con 0,3-0.5 di zirconio; il secondo garantisce una minor contaminazione del bagno ed è ottimale per condizioni critiche ovvero  densità di corrente medio-bassa in corrente alternata.

tigIl TIG nel campo dei telai ad alta qualità per il ciclismo é manuale (lunghezza d’arco ed elettrodo controllati dall’operatore). Tale tecnica offre vantaggi notevoli quali rapidità di esecuzione, adattabilità a qualsiasi posizione di lavoro, facilità di controllo dell’arco con conseguente regolarità del deposito, regolazione di intensità di corrente entro ampi limiti, sorgente termica potente e concentrata. Questa ultima caratteristica fa si che si possano saldare spessori molto piccoli(fino a 0.5 mm)con discrete velocità di saldatura. L’impianto è composto da più circuiti; un circuito elettrico alimentato da un generatore e corredato con un dispositivo per l’accensione e la stabilizzazione dell’arco, un circuito di raffreddamento ad acqua per non far surriscaldare la torcia, un circuito per il gas di protezione. Basti pensare che nel caso del Titanio occorre raggiungere localmente temperature di 3200 °F !
Vi è un cofano di regolazione con il quale si controllano la corrente di saldatura, il dispositivo di accensione e stabilizzazione, l’invio del gas di protezione, con spegnimento ritardato rispetto all’arco, per proteggere il bagno che si sta raffreddando. La saldatura (in camera iperbarica parlando del Titanio, come si vede dalla sottostante immagine)viene eseguita fondendo i lembi accostati del pezzo, in  un tempo molto breve(3-5 secondi); se lo spessore è piccolo non è previsto l’uso di materiale d’apporto che è invece essenziale per spessori elevati. Il materiale d’apporto (alluminio acciaio titanio a seconda delle tubazioni usate), reperibile sotto forma di bacchette, non è fuso dall’arco ma dal bagno di fusione dove viene immerso ad intervalli regolari, fondendo ogni volta qualche millimetro; è aggiunto lateralmente in modo manuale o automatico.

tig1Questo rappresenta uno svantaggio perché si deve richiedere un saldatore altamente qualificato, se manuale, o una perfetta programmazione se automatico.  Fondamentale importanza deve essere data al gas di protezione; deve proteggere l’elettrodo, l’arco, il bagno, le zone del pezzo adiacenti al bagno da possibili contaminazioni atmosferiche, come umidità ed ossigeno evitando ossidazioni od altri danni che comprometterebbero la qualità del giunto.  Si utilizza argon in quantità variabili (5-25 l/min). Non è possibile utilizzare il TIG in corrente continua e polarizzazione diretta perché gli elettroni che arrivano all’anodo (pezzo da saldare) non sono in grado di rompere l’ossido. Il TIG in corrente continua e polarizzazione inversa è utilizzabile solo per piccoli spessori; all’anodo (polo positivo, l’elettrodo) si sviluppano temperature molto elevate e per evitare che l’elettrodo si surriscaldi fino a fondere, procurando danni inaccettabili nel giunto, si dovranno utilizzare elettrodi di diametro elevato (6mm) e correnti non superiori ai 100A.

CloseupSeatClusterQuesta alimentazione permette la rottura dell’ossido per sabbiatura ionica:la frantumazione dell’ossido é dovuta al bombardamento degli ioni positivi,  del gas di protezione, che hanno massa maggiore rispetto agli elettroni e quindi energia cinetica superiore (argon,10 volte più pesante dell’elio è più efficace). Ci sono limiti di applicazione dovuti all’impossibilità di usare correnti elevate, le quali porterebbero ad un consumo dell’elettrodo, e per la formazione di un bagno poco profondo e largo. Il TIG in corrente alternata è il più usato; vi è un semiperiodo dell’onda in cui l’elettrodo è positivo (polarizzazione inversa) e si ha rottura dell’ossido, c’è poi un semiperiodo in cui 03-1l’elettrodo è negativo (polarizzazione diretta) in cui l’elettrodo riposa limitando così il suo surriscaldamento.
L’effetto che si ottiene è il classico cordone ad onde esteticamente apprezzabile. Realizzazioni a Tig possono subire poi un trattamento di lucidatura manuale (foto a dx) e rifinitura (foto a sx) per alleviarne la caratteristica visiva principale, descrivibile come una sorta di cordoncino a vista. Riportiamo sulla sinistra il risultato su una bici in titanio.

articolo tratto da: www.ing.unitn.it

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