La saldatura orbitale sta acquisendo importanza nella produzione moderna

Migliore qualità, tempi di produzione più brevi e documentazione sicura

Perché la saldatura orbitale?

La saldatura orbitale è un processo di saldatura a gas inerte completamente meccanizzato, in cui gli elettrodi e l’arco vengono guidati a 360 gradi attorno a pezzi rotondi. I vantaggi sono evidenti: elevata affidabilità del processo e riproducibilità, tempi di produzione brevi, qualità costante ed elevata del cordone di saldatura, facilità d’uso del processo e documentazione completa.

Nei settori in cui i tubi a parete sottile vengono saldati con una qualità costantemente elevata, la saldatura orbitale mostra i suoi vantaggi. Questi includono la produzione di semiconduttori, l’ingegneria alimentare, l’industria aerospaziale, farmaceutica e chimica, nonché la costruzione di scambiatori di calore – cioè ovunque fluidi aggressivi e corrosivi o elevate pressioni di processo richiedano tubazioni a tenuta stagna e elevati standard igienici.

A causa dei requisiti più severi, di una maggiore consapevolezza della qualità e della carenza di manodopera qualificata, la domanda di sistemi di saldatura orbitale è in costante aumento da anni. Anche l’obbligo crescente di documentazione fa la sua parte, poiché, grazie a sorgenti di corrente di saldatura intelligenti e processi definiti, questo metodo soddisfa i requisiti internazionali.

Un impianto di saldatura orbitale è composto da una sorgente di corrente con controllo e unità di raffreddamento, dalla testa di saldatura con fascio di tubi per l’alimentazione di segnali di controllo, gas di protezione, mezzo di raffreddamento e corrente di saldatura. Le teste di saldatura si distinguono in tipi di teste di saldatura chiuse e aperte.

Tipi di teste di saldatura orbitale

Per tubi a parete sottile – ad esempio in acciaio inossidabile o titanio – fino a circa 170 mm di diametro e spessori di parete da 0,3 a circa 3,5 mm, si utilizzano teste chiuse e il processo di saldatura TIG (Tungsten Inert Gas).

Il processo di saldatura avviene in condizioni costanti all’interno della testa di saldatura orbitale, che circonda completamente il tubo. Sotto un’atmosfera di gas di protezione permanente, un elettrodo TIG viene guidato in modo definito attorno al tubo tramite il rotore della testa di saldatura. I tubi da saldare vengono uniti testa a testa (senza fessure e disallineamenti) tramite un arco elettrico. Ciò richiede una buona preparazione del giunto: tubi tagliati ad angolo retto, una smussatura piana e costante, nonché una superficie metallicamente pulita e priva di bave possono essere ottenuti utilizzando le più moderne macchine orbitali per il taglio e la smussatura dei tubi.

Le dimensioni delle teste di saldatura sono diventate sempre più compatte nel corso dello sviluppo, in modo che oggi sia possibile saldare anche in condizioni di montaggio ristrette. Le teste di saldatura chiuse sono attualmente disponibili per diametri di tubo da 3 a 170 mm.

Per spessori di parete e diametri di tubo maggiori, fino a 270 mm, vengono spesso utilizzate pinze di saldatura orbitale aperte. A differenza dei sistemi chiusi, l’arco aperto consente di aggiungere materiale d’apporto al bagno di saldatura sotto forma di filo freddo. In questo modo sono possibili anche saldature multistrato con spessori di parete maggiori.

Facilità d’uso e lavoro senza fatica

La gestione del processo di saldatura, ad esempio con le teste di saldatura chiuse, è semplice: la testa viene aperta e i due tubi da saldare vengono inseriti senza fessure. Il giunto del tubo viene allineato all’elettrodo. Dopo aver chiuso la testa e avviato il processo, la testa raffreddata a liquido viene riempita in modo affidabile con gas argon. Dopo l’accensione dell’arco, l’elettrodo si muove in modo pulito attorno al pezzo. Le colorazioni di ossidazione vengono evitate grazie alla copertura permanente di gas di protezione. La saldatura avviene automaticamente, senza disallineamenti e fessure, con una qualità costantemente elevata.

Sorgenti di corrente intelligenti consentono l’accesso a progetti e parametri

Le sorgenti di corrente di saldatura intelligenti garantiscono la massima sicurezza operativa durante il processo: inserendo i parametri dipendenti dal pezzo, come materiale, diametro e spessore della parete, la sorgente di corrente determina automaticamente le correnti, i tempi di impulso, le velocità di saldatura e, per le pinze di saldatura aperte, la quantità di filo necessaria. Il tipo di testa collegata viene riconosciuto automaticamente, in modo che l’operatore debba solo richiamare il programma di saldatura corrispondente e avviare il processo prima dell’inizio della saldatura. Il lavoro con questo sistema è così semplice e affidabile che nella produzione in serie, a parità di condizioni, anche operatori meno qualificati possono ottenere risultati di saldatura eccellenti.

Naturalmente, le moderne sorgenti di corrente di saldatura consentono anche una registrazione e un backup completi dei dati nella LAN del cliente. Tramite l’interfaccia LAN integrata, ad esempio, l’Orbimat 180 SW può essere integrato nella rete del cliente: tramite il protocollo MQTT compatibile con IoT/Industria 4.0 è possibile la comunicazione dell’interfaccia con diversi sistemi del cliente. L’intero processo di saldatura può essere monitorato immediatamente, poiché operatori, preparatori del lavoro ed esperti di controllo qualità hanno accesso ai progetti e ai dati in qualsiasi momento. Tutti i dati e i programmi di saldatura di ogni singola saldatura sono completamente richiamabili e documentabili, possono essere analizzati e adottati o ottimizzati per future saldature. I processi di produzione possono così essere pianificati meglio, sono inoltre più sicuri, più economici e fanno risparmiare tempo.

Tutti i dati possono inoltre essere salvati nella memoria interna del sistema o su un supporto dati USB esterno. Oltre a dati come il diametro del tubo, la qualità del materiale e lo spessore della parete, il cliente può definire ulteriori parametri – ad esempio il nome dell’operatore, i numeri di lotto del pezzo, il numero di posizione del cordone di saldatura, il numero di isometrico della tubazione, ecc.