La saldatura è la tecnica di
giunzione con la quale si realizza la continuità del materiale
metallico tra i due pezzi da congiungere. Il risultato dell’operazione è il
cosiddetto "giunto saldato", chiamato anche più semplicemente "saldatura".
La continuità fra il materiale metallico costituente i due pezzi
da congiungere può essere ottenuta essenzialmente in due modi: - la "saldabilità operativa" che riguarda la possibilità di realizzare, con una certa tecnologia operativa, semplicemente una connessione di saldatura fra due pezzi metallici; - la "saldabilità locale" che si riferisce alle modificazioni microstrutturali locali, cioè nel giunto e nella zona adiacente, che possono essere provocate dalla operazione di saldatura, e che possono essere più o meno accettabili; - la "saldabilità globale" che si riferisce alla possibilità che il giunto saldato possa correttamente entrare a far parte di una struttura o di una costruzione reale, cioè sia in grado di fornire la necessaria resistenza nelle condizioni di esercizio; questo aspetto della saldabilità viene valutato attraverso prove meccaniche specifiche. |
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Le tecnologie di saldatura attualmente disponibili sono molto numerose
(vedi figura). - Processi all’arco elettronico con elettrodi non fusibili (TIG), con elettrodi fusibili (MIG, MAG), elettrodi rivestiti, arco sommerso. -Processi a resistenza, a scintillio, con riscaldamento a induzione. - Processi con laser, fascio elettronico, plasma. |
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Si tratta di tecnologie che adottano
tutte accurati sistemi di protezione del giunto durante l’operazione
di saldatura per
evitare o limitare al massimo ogni interazione con l’ambiente circostante
ed in particolare con i gas dell’aria. In effetti una esigenza primaria
per la saldatura di qualunque tipo di materiale è quella di evitare
ad esempio, la formazione di film di ossido sulle superfici da saldare,
che invece viene favorita proprio dal riscaldamento fin oltre la temperatura
di fusione, dei materiali da saldare. Questa esigenza è ancor
più importante nel caso degli acciai inossidabili che, contenendo
sempre notevoli percentuali di cromo, presentano una elevata velocità di
ossidazione ad alta temperatura con formazione di film di ossidi prevalentemente
di cromo. |
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| La saldatura elettrica a resistenza è un procedimento di saldatura autogena (quindi eseguita senza materiale d’apporto) per pressione. Le superficie da unire sono portate localmente a temperatura di fusione tramite il passaggio di corrente elettrica attraverso la zona da saldare. Il materiale da trattare deve essere un conduttore elettrico saldabile al suo stato plastico. Il metodo è particolarmente adatto per produzioni industriali in catene di automazioni in grado di lavorare più pezzi al minuto. I campi di impiego possono essere i più disparati, si riporta un elenco fornito da un importante azienda del settore | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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scaffalature metalliche carpenterie leggere lavorazione filo metallico: grigliati, espositori, cestini, ecc serramenti in acciaio zincato o verniciato: serrande, tapparelle, ecc. porte per garages: basculanti, scorrevoli, avvolgibili, ecc. medicali inox ed elettromedicali forniture per mobilifici: reti per letti, assi da stiro, ecc. saldatura generica di lamierati collegata a stampaggio e tranciatura attrezzature per l'industria alimentare e dolciaria illuminazione: plafoniere neon, telai per paralumi, faretti alogeni, ecc. canalizzazioni per aria condizionata carpenterie per quadri elettrici carrozzerie industriali grandi elettrodomestici: lavatrici, lavastoviglie, condizionatori, ecc. banchi per bar telai per zincatura e verniciatura articoli per campeggio filtri in rete inox bigiotteria impianti di aspirazione - filtrazione smalterie porte metalliche per ascensori e montacarichi radiatori per riscaldamento |
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| Questo soltanto per evidenziare come la saldatura a resistenza non sia affatto un processo di nicchia bensì uno standard affermato sia nella media e grande industria come nella aziende a conduzione artigianale.La saldatura può essere:· A sovrapposizione, nel qual caso la saldatura è limitata a porzioni della superficie di contatto · Di testa, dove la saldatura si estende a tutta la superficie di contatto. La fusione dei due corpi può avvenire per resistenza pura, quando il calore è sviluppato per resistenza elettrica e una pressione costante salda i due corpi, o per scintillio nel qual caso una serie di archi elettrici fra le superficie affacciate poste a differente potenziale permette il raggiungimento dello stato pastoso, una successiva ricalcatura salda i due corpi. La saldatura per sovrapposizione, oggetto del presente lavoro prevede un accostamento dei lembi tramite due elettrodi con il doppio compito di fornire la pressione di contatto e di fornire la corrente elettrica per la saldatura. I modi di saldatura sono tre: · saldatura per punti, singoli o multipli, · saldatura a rilievi · saldatura a rulli Escludendo l’ultimo caso che richiede attrezzature ed impianti dedicati, gli altri due metodi sono realizzabili con un minimo riattrezzaggio delle macchine. Nel primo caso la forma e l’estensione dei punti dipende essenzialmente dalla forma degli elettrodi, nel caso della saldatura a rilievi, detta anche saldatura a proiezione, sono i rilievi ricavati sulle superficie da saldare a determinare forma e dimensione delle zone saldate. |
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| Per permettere l’unione di due oggetti tramite saldatura è punto essenziale portare i lembi a temperatura di fusione. Nel caso della saldatura a resistenza, l’energia (o, in maniera più imprecisa, il calore) che deve essere ceduta ai lembi viene ricavata dal passaggio di corrente attraverso un conduttore, passaggio che provoca una dispersione di energia sottoforma di calore secondo la legge di Joule Q = R.I2.tDove R è la resistenza del conduttore in Ohm, I è la corrente elettrica in Ampere e t è il tempo in secondi. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Intuitivamente
si nota come volendo sviluppare forti quantità di energia in brevissimi
periodi di tempo, quindi grandi potenze, sono necessarie alte correnti
e alte resistenze, queste ultime concentrate nella sezione da saldare.
La tendenza che si è andata affermando vuole infatti la massima
velocizzazione del processo, per accelerare i tempi di lavoro, ridurre
il riscaldamento generale dei pezzi limitando i consumi di energia elettrica,
la formazione di impronte e, per evitare la diminuzione della concentrazione
termica nei punti di saldatura, il deterioramento delle punte degli elettrodi. Sono
proprio queste le linee guida seguite dai progettisti i quali prevedono
un allacciamento alla linea elettrica di rete, allacciamento in genere
trifase, la trasformazione dell’energia elettrica in bassa tensione per
ottenere a parità di potenza alte correnti, e la realizzazione
di una struttura capace di garantire l’accostamento dei pezzi con tempi
e forze perfettamente determinabili e controllabili. |
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| La tensione di rete trifase a 380V viene ridotta, tramite un trasformatore,
a valori di qualche Volt, ed eventualmente trasformata in tensione continua
tramite un raddrizzatore di potenza a ponte diodi. Il circuito elettrico
viene chiuso attraverso gli elettrodi e i lembi. La corrente incontra quindi una serie di resistenze lungo il percorso, resistenze che possiamo considerare poste in serie. Ne segue quindi facendo riferimento al disegno: Rtot = R0+R1+R2+R3+R4+R5 · R0 resistenza interna del circuito in rame, trascurabile · R2 e R4, resistenze interne delle lamiere, trascurabile, · R3 resistenza di contatto fra le lamiere, ha il valore più alto e risulta quella in prossimità della quale si sprigionerà la maggior quantità di potenza. · R1 e R5 resistenze di contatto rame ferro, comunque minori di R3. Fondamentali sono dunque le ultime tre, la loro determinazione può avvenire in via solo approssimata, dipendendo da una nutrita serie di parametri: natura dei materiali, stato delle superficie (rugosità e pulizia), temperatura, pressione di contatto. La resistenza di contatto dipende dalla effettiva area di contatto fra le superficie, funzione a sua volta di rugosità e pressione. Aumentando la pressione diminuiscono R1, R3, R5, effetto a prima vista controproducente, ma essenziale per limitare le deformazioni per riscaldamento nelle sezioni di contatto rame ferro e le temperature degli elettrodi di rame. La determinazione della pressione parte da tabelle fornite dalla “Commissione per la saldatura a resistenza” dell’Istituto Internazionale della Saldatura, che fornisce valori del diametro degli elettrodi, dello sforzo di compressione, dell’intensità e della durata dei cicli di corrente in funzione dello spessore dei lembi da saldare. Questi valori sono puramente indicativi e devono essere poi affinati per via sperimentale per ottenere un nocciolo fuso nella zona di saldatura, delimitato da un anello di metallo allo stato plastico con il duplice compito di evitare la fuoriuscita di metallo fuso e l’entrata in contatto del metallo fuso con l’atmosfera preservandolo da fenomeni di ossidazione. L’andamento della temperatura come da figura mostra tre picchi, uno centrale più alto, responsabile della saldatura, e due esterni da contenere adottando anche un sistema di raffreddamento ad acqua degli elettrodi. In realtà tutte le parti interessate dal passaggio di corrente a bassa tensione, dal secondario del trasformatore agli elettrodi, sono raffreddate per limitare al massimo le temperature, durante i seppur brevi cicli di saldatura. Le resistenze R1 R5 hanno esigenze opposte a quelle di R3, le prime devono essere le più basse possibili, mentre R3 è desiderabile sia alta per aumentare la generazione di calore. Solo con la sperimentazione è possibile trovare il giusto compromesso. Altro parametro che necessita una accurata determinazione è l’intensità di corrente. Partendo dai dati forniti in tabella si devono prevedere una serie di aggiustamenti a livello di collaudo legati a più fattori: pressione, stato delle superficie, natura dei metalli, spessore dei lembi, forma del pezzo (che può disperdere la corrente sottraendola alla saldatura), forma e dimensioni degli elettrodi, lunghezza del circuito secondario, tensione del secondario, presenza di masse magnetiche (che possono aumentare la reattanza del circuito diminuendo la potenza attiva). L’intensità della corrente durante la saldatura può assumere vari andamenti in funzione delle esigenze contingenti. La corrente può essere costante, oppure pulsante, per aumentare lo spessore saldabile limitando le dispersioni di calore e aumentando le caratteristiche meccaniche. È pure possibile, per facilitare l’accostamento dei pezzi, operare una fase di pre-riscaldo con corrente a debole intensità ed una fase di post-riscaldo sempre con corrente a bassa intensità riducendo la velocità di raffreddamento per limitare l’effetto di tempra su materiali particolarmente sensibili. La corrente richiesta per la saldatura a resistenza è compresa tra i 2kA (saldatura a punti, di precisione) e i 100kA (saldatura a proiezione di raccordi, saldatura di testa). La tensione del circuito secondario varia tra 2 e 25 V di cui la maggior parte si disperde nello stesso circuito secondario, così che si dispone soltanto di una tensione tra 0,25 e 2 V tra gli elettrodi di saldatura, secondo il tipo di impiego. Tensioni superiori a 25 V creano dei problemi a causa della maggiore frequenza di effetti secondari indesiderati (formazione di archi, spruzzi di saldatura, etc.) La trasmissione dell’energia elettrica sul lato secondario comporta grosse perdite dovute all’elevata intensità di corrente. Pertanto i conduttori di alimentazione sul lato secondario dovrebbero essere il più corti possibile e la superficie da essi racchiusa dovrebbe pure essere minore possibile per evitare cadute induttive. |
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| Per quanto concerne l’andamento della pressione di contatto
si possono individuare tre fasi: l’accostamento, la saldatura ed il raffreddamento.
Nella prima fase i materiali, che si suppone non siano in condizione di
combaciare perfettamente, devono essere deformati elasticamente o plasticamente
per aumentare la superficie di contatto. Durante la fase di saldatura oltre
a mantenere il contatto fra le parti, come detto si devono mantenere nei
limiti previsti le resistenze di contatto e mantenere chiuso il guscio
plastico. Durante il raffreddamento, oltre all’accostamento dei lembi,
deve essere assicurata una pressione tale da forgiare il punto saldato,
migliorandone le caratteristiche meccaniche e evitando la formazione di
una eventuale cavità di ritiro. La pressione e la durata di questa
fase dipende dallo spessore, dalla struttura dei lembi e dalla velocità di
raffreddamento; in generale si può affermare che un’eccessiva durata
di questa fase non pregiudica la riuscita della saldatura.
In relazione alla intensità della corrente e al valore della pressione si decide il tempo di saldatura. La successione e le variazioni nel tempo dei parametri di corrente delimitano la sequenza e i cicli di saldatura. |
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I tempi di saldatura
passano da un minimo di due (accostamento e saldatura) ad un massimo
di otto, in funzione
dell’andamento di pressione
e corrente. La complessità del ciclo in figura è necessaria
in quei casi come in cui le caratteristiche metallurgiche del materiale
possono essere modificate dall’azione di un ciclo termico così violento.
Ad esempio acciai legati o ad alto tenore di carbonio possono essere
oggetto nei punti di saldatura di un effetto tempra con conseguente azione
di infragilimento
del punto di saldatura. Per ovviare a quest’effetto indispensabili diventano
gli interventi di pre e post riscaldo.
Le tabelle seguenti vogliono riassumere le combinazioni possibili dei vari parametri al mutare delle condizioni di utilizzo: |
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Saldatura su acciaio zincato
Saldatura su acciaio inox
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| In
letteratura si trovano valori dei parametri ben definiti solo
per un limitato numero di situazioni, in generale aumentando
lo spessore dei lembi, fino al limite di circa 15mm (per ogni
lembo), la determinazione è possibile solo per via sperimentale.
Allo stesso modo molto più difficoltosa si rivela la saldatura
di materiali con alta conduttività elettrica e termica
(alluminio e leghe a base di rame) in quanto si abbassano le
resistenze di contatto e conseguentemente la produzione localizzata
di calore. La resistenza dei lembi si avvicina molto a quella
degli elettrodi, con conseguente alta dispersione termica alla
quale si può ovviare solo con un efficiente sistema di
raffreddamento delle punte degli elettrodi.
Come linee guida si parte dai valori tabellati, introducendo fattori correttivi ad esempio nel caso di spessore diverso dei due lembi (fino ad un rapporto di 3 a 1) o nel caso di più lembi sovrapposti. All’aumentare della difficoltà di saldatura come tendenza si aumenta l’intensità di corrente e si accorciano i tempi. Lo stato delle superficie a sua volta influenza i parametri di saldatura, in generale va prevista una pulitura meccanica (sabbiatura con polvere di ferro) o termica (cannelli scagliatori ossiacetilenici) per eliminare scaglie di laminazione e ruggine che possono provocare riscaldamenti anomali delle punte degli elettrodi e limitare la bontà del contatto fra le superficie. Lo studio delle metodologie di accoppiamento dei pezzi spinge a scegliere soluzioni tali che i bracci degli elettrodi abbraccino la minor quantità possibile di materiale da saldare per evitare effetti nocivi di regolazione della corrente per variazione dell’impedenza del secondario. |
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| Le macchine per la saldatura a resistenza attualmente sul mercato si
distinguono in due tipologie principali; le prime, ormai destinate esclusivamente
ad un uso di tipo artigianale, sono caratterizzare da azionamenti manuali
con controllo attivo da parte dell’operatore il quale decide operazione
dopo operazione sforzo di compressione e tempi di saldatura.
Le macchine per impieghi industriali, quindi con alte prestazioni per costanza di risultati e produttività, sono dotate di attuatori e sistemi di controllo automatizzati. All’operatore è affidato solo il compito di scegliere i parametri di saldatura e dare inizio al ciclo. |
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I componenti della macchina sono così riassumibili: |
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| · Elettrodi e bracci
porta elettrodi: sono gli apportatori di corrente e pressione, necessità fondamentale è mantenersi
a temperature basse perché non intervenga contaminazione da parte
del materiale ne deformazione della punta. Nelle applicazioni industriali
tutti gli elettrodi sono raffreddati a circolazione forzata di acqua per
evitare variazioni dell’intensità di corrente, alterazioni dell’impronta
sui lembi ed eccessiva usura. Le punte degli elettrodi possono essere di
svariate forme, in asse o meno con il resto dell’elettrodo, e con estremità piatta,
conica (normalmente con a=120°) o a calotta sferica (dome nose), quest’ultima
sempre più usata per la regolarità dell’impronta, per le
ottime capacità di concentrazione della corrente e di saldare lembi
anche non ortogonali all’asse degli elettrodi. Gli elettrodi sono bloccati
a mezzo di opportuni serraggi sui bracci porta elettrodi, in genere uno
mobile ed uno fisso, per consentire la corsa dell’elettrodo per la
messa in pressione dei pezzi da saldare. I bracci, se servono per condurre
corrente, devono essere in materiale buon conduttore ed abbracciare la
minor area possibile per diminuire l’impedenza del secondario. Nel caso
il braccio mobile non trasporti corrente è realizzato in acciaio
e la corrente è condotta in prossimità dell’elettrodo da
una treccia o da un pacchetto di lamiere flessibili di rame. Elemento essenziale è la
resistenza meccanica per sopportare gli sforzi di compressione degli elettrodi
che danno origine a notevoli momenti di incastro pur mantenendo dimensioni
limitate per penetrare nei corpi da saldare, si sottolinea come una esigenza
assolutamente da rispettare sia l’ottenimento della massima rigidezza per
ridurre al minimo la possibilità di disassamento fra gli elettrodi.
Gli elettrodi sono cavi per ospitare il circuito coassiale di raffreddamento,
la portata d’acqua di raffreddamento deve essere di qualche litro
al minuto e varia con la densità di corrente che attraversa l’elettrodo.
La punta degli elettrodi deve abbinare caratteristiche spesso tra loro
contrastanti: alta conduttività elettrica, durezza ed alta temperatura
di ricottura, in modo da evitare l’insorgere di alte resistenze localizzate
e di limitare l’usura. Di norma si utilizzano leghe di rame con piccole
percentuali (2-3%) di cromo o cadmio, ottenendo durezze sufficienti e una
conduttività pari a circa il 75% di quella del rame puro.
· Elettrodi a piastra per saldatura a rilievi. La saldatura a rilievi viene effettuata con macchine del tutto simili a quelle utilizzate per la saldatura a punti, talvolta chiamate presse saldatrici. Le piastre sono di norma inserite e imbullonate in un banco scanalato con cui terminano i bracci portaelettrodi. La forma più semplice degli elettrodi è quella di una piastra piana che agisce su un certo numero di rilievi. Questi, anche se costruiti con una lega di rame piuttosto dura (Cu-Cr o Cu-Cd) e convenientemente raffreddati, sono soggetti a un rapido deterioramento superficiale. Le alte temperature che si raggiungono, unite alle pressioni di accostamento, possono portare ad un infossamento delle superficie di contatto. Conseguentemente si registrano ineguali distribuzioni della pressione, insufficiente azione di forgiatura dei punti di saldatura ed un eccesso di impronte sul lato non imbutito dei pezzi da saldare. Un non adeguato accostamento porta ad un aumento della resistenza di contatto con ulteriore aumento delle temperature. L’autoesaltazione del deterioramento superficiale porta alla frequente sostituzione delle piastre. Per prolungarne la vita si fa ricorso a leghe di rame e tungsteno con conduttività leggermente inferiore ma con durezze e temperature di ricottura più alte. Si sottolinea come la saldatura a rilievi sia destinata alla produzione di grande serie, obiettivo primario diventa quindi ottenere un sistema in grado di assicurare un veloce e preciso posizionamento dei pezzi. Si studiano pertanto per ogni pezzo montaggi, posizionamenti e fissaggi dedicati in modo da consentire la più rapida messa in posto e levata. Spesso tali montaggi sono collegati agli stessi elettrodi a piastra e tutto il complesso elettrodo-montaggio viene studiato in relazione alle esigenze meccaniche ed elettriche. Se i montaggi hanno massa rilevante e devono entrare in contatto con i pezzi da saldare è bene prevederne il raffreddamento. · Comando e regolazione della pressione. Per macchine destinate alla grande produzione l’elettrodo mobile è movimentato da un sistema pneumatico che per flessibilità, prestazioni e costi è la soluzione più diffusa. Per i carichi più alti si può utilizzare un fluido incomprimibile, nella fattispecie olio portato pressione da pompe volumetriche. Si registrano anche alcuni applicazioni con attuatori elettrici, non necessariamente a controllo elettronico, che tramite un riduttore aziona una camma o un eccentrico e quindi il braccio oscillante. La soluzione si presta in generale per macchine molto veloci a ripetizione automatica del ciclo. · Organi di alimentazione e controllo della corrente. In generale l’alimentazione della corrente è data da uno o più trasformatori monofase con primario multispire e secondario in genere composto da una sola spira per avere tensioni basse (1-10V) ed alte intensità di corrente dalla quale dipende la quantità di energia liberata sottoforma di calore. Il primario è costituito da piattine di rame elettrolitico con isolamento molto curato, la spira del secondario è un monoblocco con canali interni o riportati per il raffreddamento a circolazione forzata d’acqua. Si osserva come l’ottenimento di un alto rendimento del trasformatore risulta importante non tanto per contenere i consumi di energia, che dato l’utilizzo molto intermittente della machina non è fondamentale, quanto per limitare al massimo le temperature. I nuclei sono composti da lamierini dì silicio a deboli perdite per isteresi, isolati da fogli di carta o da vernici, per evitare perdite per correnti di Foucault. La regolazione dell’intensità di corrente, nonché il suo innesco e la sua interruzione è ormai totalmente affidata all’elettronica di potenza. Strumenti generalmente chiamati inverter permettono la regolazione e il controllo di un serie di parametri in funzione delle prestazioni che si vogliono ottenere, l’interruttore di on-off invece è un SCR od una sua evoluzione, in funzione delle correnti che devono essere gestite. Un esempio dei parametri che un inverter è in grado di controllare è riportato in tabella. |
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PROGRAMMABLE
PARAMETERS
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| L’installazione di queste macchine non necessità particolari strutture di impianto: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| · Alimentazione elettrica. La potenza elettrica delle macchine per la saldatura a resistenza è la grandezza con cui spesso si tende a definire la capacità di lavoro di una saldatrice. A rigore non è la potenze, ma la corrente secondaria il parametro più indicativo delle capacità della macchina; i due parametri benché fra loro connessi non sono legati da una relazione univoca. La corrente di saldatura infatti, a parità di potenza può variare secondo vari parametri: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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o Lunghezza, distanza e materiale dei bracci del secondario o Rendimento del trasformatore o Masse magnetiche sul secondario o Natura dei pezzi da saldare L’indicazione della potenza è tuttavia molto usata perché è il parametro con cui si dimensionano le linee elettriche e gli impianti elettrici. Come tutte le macchine elettriche le saldatrici a resistenza vedono la loro potenza limitata soprattutto da condizioni di riscaldamento degli avvolgimenti percorsi da corrente, nei quali non si devono superare i limiti di temperatura fissati dalle norme. Le temperature raggiunte, a parità di potenza, saranno ovviamente molto diverse in funzione del rapporto di intermittenza di lavoro. Si deve perciò fissare come potenza della macchina quella relativa ad un determinato rapporto di intermittenza in corrispondenza del quale si raggiungono le massime temperature accettabili. Si riferisce quindi ad un regime di lavoro che può essere anche molto lontano dalle effettive condizioni di impiego e non fornisce nessuna indicazione circa la massima potenza istantanea che la macchina può assorbire. Non è quindi un parametro di confronto fra varie macchine, bensì un parametro che permette all’utente di conoscere il limite superiore di potenza assorbita dalla linea di alimentazione. La Commissione per la Saldatura Elettrica a Resistenza dell’Istituto Internazionale della Saldatura stabilisce la definizione di macchina secondo due valori di potenza: o Potenza massima di cortocircuito, potenza apparente massima espressa in kVA assorbita alla regolazione più elevata, con gli elettrodi in cortocircuito e la macchina disposta in modo da presentare la minima impedenza secondaria. o Potenza convenzionale al rapporto di intermittenza del 50%, potenza massima, in kVA, che la macchina può assorbire, senza superare i limiti ammessi dalla Commissione Elettrotecnica Internazionale, in servizio intermittente a rapporto di intermittenza 50% alla regolazione più elevata In questo modo l’utente è in grado di apprezzare attraverso la potenza massima il limite superiore di potenza di cui la rete deve disporre e attraverso la potenza convenzionale l’ordine di grandezza della potenza erogabile in un determinato servizio intermittente, per mezzo della semplice relazione: Pa%=P50%(50/a)-2 Per il calcolo delle linee di alimentazione si dovrà conoscere la potenza massima, necessaria per definire tutti gli elementi di inserzione e protezione. Il calcolo della caduta di tensione, considerata accettabile se è nell’ordine del 5%, avviene con la formula: DV=RI cos j +XI sen j nella quale il secondo termine al secondo membro esprime la caduta reattiva, sempre molto elevata sia a causa del fattore di potenza che per saldatrici monofasi ha valori assai bassi, fino a 0,2, sia a causa della considerevole impedenza del circuito secondario. Tramite la potenza convenzionale, da scegliersi secondo il più duro servizio previsto alla regolazione massima della macchina, è possibile calcolare la potenza termicamente equivalente necessaria per il calcolo delle linee agli effetti del riscaldamento. I conduttori di alimentazione devono presentare la minor reattanza possibile e perciò si usano sbarre a sezione rettangolare ravvicinate il più possibile oppure cavi costituiti da piattine separate da un setto dielettrico o conduttori concentrici isolati. Il fattore di potenza delle saldatrici monofasi, che come detto è molto basso, va elevato normalmente inserendo un condensatore di compensazione in parallelo o in serie con il circuito primario del trasformatore. Nel caso in un impianto si utilizzino più saldatrici monofasi si pone il problema della ripartizione del carico sulle reti trifasi con cui sono normalmente alimentati gli impianti industriali. Statisticamente l’equilibrio può essere raggiunto distribuendo il carico nel modo più omogeneo sulle tre fasi. I problemi di elevazione del fattore di potenza e di ripartizione del carico non si pongono nel caso vengano utilizzate : o saldatrici trimonofasi, dove un trasformatore speciale accoglie tre primari collegati a triangolo ed un unico circuito secondario o saldatrici trifasi con tra primari e tre secondari collegati tra loro tramite un ponte diodi per ottenere una colrente di saldatura continua. |
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| · Alimentazione dei comandi idraulici o pneumatici. Nelle macchine a comando pneumatico è importante che l’aria sia ben secca e pulita, soprattutto perché la presenza di umidità e di polvere produce irregolarità di funzionamento nelle elettrovalvole di controllo: bisogna quindi prevedere sull’alimentazione adatti filtri e spurghi. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| · Alimentazione dei circuiti di raffreddamento. L’acqua di raffreddamento deve essere depurata e non dura, le incrostazioni calcaree infatti possono portare a incrostazioni pericolose. Si sottolinea come l’afflusso dell’acqua di raffreddamento deve essere chiuso ogni qualvolta si procede al cambio delle punte degli elettrodi, dato che i canali di raffreddamento penetrano nelle punte stesse. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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