1. Intelligenza e digitalizzazione, Internet of Things (IoT) e controllo remoto:

  Monitoraggio in tempo reale dei parametri di saldatura (corrente, tensione, temperatura, ecc.) tramite sensori, combinato con l'analisi dei dati cloud per ottimizzare il processo, supportando il monitoraggio remoto e l'allarme di guasto.

2. Intelligenza artificiale e controllo adattivo:

  Gli algoritmi di intelligenza artificiale possono regolare automaticamente i parametri in base ai materiali e all'ambiente di saldatura, riducendo l'intervento manuale e migliorando la coerenza e la qualità della saldatura.

3. Tecnologia Digital Twin:

  Simulazione del processo di saldatura in un ambiente virtuale, previsione dei difetti e ottimizzazione dei parametri di processo per ridurre i costi di tentativi ed errori.

4. Tecnologie ecologiche e a risparmio energetico, design a basso consumo energetico:

  Adozione di alimentatori inverter ad alta frequenza e dispositivi di potenza ad alta efficienza (come silicio-germanio, nitruro di gallio) per ridurre la perdita di energia e migliorare il rapporto di efficienza energetica.

5. Sostituzione di gas ecologici:

  Sviluppo di processi di saldatura a bassa proiezione e a basso fumo, promozione di gas ecologici (come nuove miscele di gas) e riduzione delle emissioni di carbonio.

6. Recupero dei materiali:

  Sviluppo di tecnologie di saldatura speciali per metalli riciclati o materiali compositi per supportare l'economia circolare.

7. Multifunzionalità e adattabilità dei materiali, compatibilità multi-processo:

  Un'unica apparecchiatura supporta più modalità di saldatura, come MAG/MIG/TIG/Plasma, per adattarsi a diversi materiali e scenari applicativi.

8. Saldatura di materiali high-tech:

  Sviluppo di attrezzature e processi di saldatura speciali per materiali emergenti come leghe alluminio-litio, leghe di titanio, acciai ad alta resistenza e materiali compositi.

9. Applicazioni in ambienti estremi:

  Sviluppo di attrezzature di saldatura speciali in grado di resistere ad ambienti ad alta temperatura, a radiazioni, subacquei o sottovuoto (come la tecnologia di saldatura spaziale).

10. Integrazione di automazione e robotica, robot collaborativi (Cobot):

  Robot di saldatura leggeri combinati con la collaborazione uomo-macchina migliorano la flessibilità e la sicurezza, adatti per produzioni di piccoli lotti e multi-varietà.

11. Linee di produzione completamente automatizzate:

  Integrazione con robot industriali e veicoli a guida automatica (AGV) per realizzare processi di saldatura, movimentazione e ispezione senza operatore.

12. Visione 3D e pianificazione del percorso:

  Posizione della saldatura identificata tramite scansione laser e riconoscimento visivo basato sull'intelligenza artificiale, generazione automatica del percorso di saldatura per ridurre i tempi di programmazione.

13. Guidato dalla domanda del mercato: veicoli a nuova energia:

  La crescente domanda di saldatura per scocche di batterie, motori e carrozzerie leggere sta promuovendo lo sviluppo di tecnologie di saldatura ad alta precisione e a bassa deformazione.

14. Energie rinnovabili:

  Cresce la domanda di saldatura per strutture di grandi dimensioni come torri di turbine eoliche, supporti fotovoltaici e serbatoi di stoccaggio dell'idrogeno.

15. Aerospaziale e industria militare:

  La domanda di materiali ad alta resistenza e saldature di precisione sta guidando lo sviluppo del mercato delle attrezzature di saldatura di fascia alta.

16. Edilizia e infrastrutture:

  La popolarità dell'edilizia modulare e dei ponti in acciaio sta promuovendo la domanda di saldatrici portatili ed efficienti.

17. Cooperazione nella catena industriale:

  I produttori di saldatrici collaborano strettamente con aziende di materiali, sensori e robot per creare un ecosistema di saldatura intelligente.

18.L'industria delle saldatrici presenterà tre tendenze principali: "fascia alta, intelligente, ecologica":

  Breve termine (3-5 anni): aumento della penetrazione delle saldatrici intelligenti, la tecnologia di saldatura a gas misto diventa popolare.

  Medio termine (5-10 anni): i robot di saldatura diventano lo standard del settore, la saldatura adattiva AI viene ampiamente applicata.

  Lungo termine (oltre 10 anni): scoperte in campi all'avanguardia come la saldatura spaziale e la saldatura di materiali biocompatibili.

Riassunto

Il futuro sviluppo delle saldatrici è promettente, l'innovazione tecnologica e la domanda del mercato le spingeranno verso direzioni più intelligenti, più ecologiche e più efficienti. Le aziende devono cogliere le opportunità dell'Industria 4.0 e della neutralità carbonica, superare i colli di bottiglia tecnologici chiave, prestare attenzione agli standard internazionali e alla formazione dei talenti per ottenere un vantaggio nella competizione globale.

L'accesso a Internet per la saldatura è assolutamente fattibile e già applicato nella pratica.

1. Applicazione dell'accesso a Internet nella saldatura. Trasmissione dati in tempo reale: tramite schede di rete IoT, i robot di saldatura intelligenti possono trasmettere dati in tempo reale (come corrente, tensione, velocità di saldatura, ecc.) durante il processo di saldatura verso il cloud o centri dati specifici. Questi dati aiutano i gestori a monitorare da remoto lo stato di lavoro dei robot e a garantire la qualità della saldatura.

2. Monitoraggio e controllo remoto: con l'aiuto delle schede di rete IoT, gli operatori possono controllare da remoto i robot di saldatura tramite dispositivi terminali come telefoni cellulari e computer, realizzando una pianificazione e gestione flessibile dei compiti. Ciò non solo migliora l'efficienza del lavoro, ma riduce anche i rischi delle operazioni sul campo.

3. Diagnosi e preallarme guasti: le schede di rete IoT supportano funzioni di diagnosi e preallarme guasti da remoto. Quando un robot di saldatura presenta guasti o anomalie, il sistema può rispondere rapidamente e inviare le informazioni sui guasti al terminale del personale di gestione tramite la rete IoT, in modo da poter intraprendere tempestivamente le misure di manutenzione.

4. Pianificazione e ottimizzazione intelligenti: tramite la rete IoT, più robot di saldatura possono lavorare in modo collaborativo, regolando automaticamente il ritmo di lavoro e l'assegnazione dei compiti in base alle esigenze effettive della linea di produzione, massimizzando così l'efficienza produttiva.

5. Miglioramento dell'efficienza produttiva grazie all'accesso a Internet per la saldatura: le schede di rete IoT consentono ai robot di saldatura di trasmettere dati in tempo reale e ricevere comandi remoti, realizzando così una pianificazione della produzione e un'esecuzione dei compiti più efficienti.

6. Riduzione dei costi operativi e di manutenzione: tradizionalmente, la manutenzione e la riparazione dei robot di saldatura richiedono operazioni manuali sul campo, lavori che sono sia dispendiosi in termini di tempo che ad alta intensità di manodopera. Con l'aiuto delle schede di rete IoT, i gestori possono diagnosticare guasti da remoto, aggiornare software e regolare la configurazione dei robot, riducendo significativamente i costi operativi e di manutenzione.

7. Maggiore sicurezza: le schede di rete IoT supportano funzioni di monitoraggio e controllo remoto, consentendo agli operatori di operare e monitorare i robot di saldatura a distanza di sicurezza, riducendo i rischi delle operazioni sul campo.

Concetto e classificazione della saldatura ad arco con protezione di gas a elettrodo fusibile

  Il metodo di saldatura ad arco che utilizza un elettrodo fusibile, gas aggiunto come mezzo per l'arco e per proteggere le gocce di metallo fuse, il bagno di saldatura e il metallo ad alta temperatura nella zona di saldatura, è chiamato saldatura ad arco con protezione di gas a elettrodo fusibile. A seconda del materiale del filo di apporto e del gas di protezione, può essere suddivisa nei seguenti metodi:

1. Per classificazione del filo di apporto, può essere suddivisa in saldatura con filo pieno e saldatura con filo animato.

  La saldatura ad arco con filo pieno protetta da gas inerte (Ar o He) è chiamata saldatura MIG (Metal Inert Gas Arc Welding).

  La saldatura ad arco con filo pieno protetta da gas misto ricco di argon è chiamata saldatura MAG (Metal Active Gas Arc Welding).

  La saldatura con filo pieno protetta da gas CO2 è chiamata saldatura a CO2.

  Quando si utilizza filo animato, la saldatura ad arco con gas di protezione costituito da CO2 o miscela di CO2+Ar è chiamata saldatura ad arco con filo animato protetto da gas, e può anche essere eseguita senza gas di protezione, metodo chiamato saldatura ad arco autoprotetta.

2. Differenza tra saldatura MIG/MAG ordinaria e saldatura a CO2.

  La saldatura a CO2 è caratterizzata da costi contenuti ed elevata efficienza produttiva, ma presenta gli svantaggi di un elevato spruzzo e una scarsa formazione del cordone, pertanto alcuni processi di saldatura utilizzano la saldatura MIG/MAG ordinaria.

    La saldatura MIG/MAG ordinaria è un metodo di saldatura ad arco protetto da gas inerte o da gas ricco di argon, mentre la saldatura a CO2 ha una forte ossidatività, il che determina le differenze e le caratteristiche tra i due.

3. Principali vantaggi della saldatura MIG/MAG rispetto alla saldatura a CO2.

  Riduzione dello spruzzo di oltre il 50%. L'arco di saldatura sotto protezione di argon o gas ricco di argon è stabile, non solo l'arco è stabile durante la transizione a goccia e a getto, ma anche nel caso di transizione a corto circuito nella saldatura MAG a bassa corrente, l'effetto di repulsione dell'arco sulla goccia è minore, garantendo così una riduzione dello spruzzo nella transizione a corto circuito della saldatura MIG/MAG di oltre il 50%.

  Formazione del cordone uniforme e bella. Poiché la transizione delle gocce nella saldatura MIG/MAG è uniforme, fine e stabile, la formazione del cordone è uniforme e bella.

  Può saldare molti metalli attivi e le loro leghe. L'atmosfera dell'arco ha una debole ossidatività, o addirittura nessuna ossidatività. La saldatura MIG/MAG non solo può saldare acciaio al carbonio e acciai altolegati, ma anche molti metalli attivi e le loro leghe, come alluminio e leghe di alluminio, acciaio inossidabile e le sue leghe, magnesio e leghe di magnesio, ecc., migliorando notevolmente la lavorabilità, la qualità della saldatura e l'efficienza produttiva.

4. Differenza tra saldatura MIG/MAG pulsata e saldatura MIG/MAG ordinaria.

  Le principali forme di transizione delle gocce nella saldatura MIG/MAG ordinaria sono la transizione a getto ad alta corrente e la transizione a corto circuito a bassa corrente, pertanto a bassa corrente persistono gli svantaggi di elevato spruzzo e scarsa formazione del cordone, specialmente alcuni metalli attivi non possono essere saldati a bassa corrente, come alluminio e leghe, acciaio inossidabile, ecc. Pertanto, è stata sviluppata la saldatura MIG/MAG pulsata, la cui caratteristica di transizione delle gocce è che ogni impulso di corrente trasferisce una goccia, che in sostanza appartiene alla transizione a goccia.

  La forma ottimale di transizione delle gocce nella saldatura MIG/MAG pulsata è una goccia per impulso. Regolando la frequenza degli impulsi, è possibile modificare il numero di gocce trasferite per unità di tempo, ovvero la velocità di fusione del filo. Poiché nella transizione goccia per impulso, il diametro della goccia è approssimativamente uguale al diametro del filo, il calore dell'arco della goccia è inferiore, ovvero la temperatura della goccia è bassa (rispetto alla transizione a getto e alla transizione a goccia grande), quindi il coefficiente di fusione del filo viene aumentato, ovvero l'efficienza di fusione del filo viene aumentata. Poiché la temperatura della goccia è bassa, il fumo di saldatura è ridotto, riducendo così la perdita di elementi leganti da un lato e migliorando l'ambiente di lavoro dall'altro. Lo spruzzo di saldatura è ridotto, o addirittura assente. L'arco ha una buona direzionalità, adatta alla saldatura in tutte le posizioni. La formazione del cordone è buona, la larghezza di fusione è maggiore, la caratteristica di penetrazione a dito si attenua, il cordone è basso. Saldatura perfetta di metalli attivi (come alluminio e sue leghe, ecc.) a bassa corrente. Il campo di corrente di utilizzo della transizione a getto nella saldatura MIG/MAG è ampliato. Durante la saldatura pulsata, la transizione stabile delle gocce può essere realizzata nell'intervallo di corrente che va dalla corrente critica della transizione a getto a correnti più elevate di decine di ampere.

5. Da quanto sopra si evince che la saldatura MIG/MAG pulsata ha le sue caratteristiche e vantaggi, ma nulla è perfetto. Rispetto alla saldatura MIG/MAG ordinaria, i suoi svantaggi sono i seguenti:

  L'efficienza produttiva della saldatura è percepita come leggermente inferiore.

  Richiede un livello di competenza più elevato da parte dei saldatori.

  Attualmente, il prezzo delle attrezzature di saldatura è elevato.

6. La scelta della saldatura MIG/MAG pulsata è determinata principalmente dai requisiti del processo di saldatura. La saldatura MIG/MAG pulsata deve essere utilizzata nei seguenti casi.

  Acciai al carbonio, in applicazioni in cui la qualità e l'aspetto del cordone di saldatura sono molto importanti, principalmente nell'industria dei recipienti a pressione, come caldaie, scambiatori di calore chimici, scambiatori di calore per aria condizionata centralizzata, e chiocciole per turbine nell'industria idroelettrica, ecc.

  Acciai inossidabili, utilizzati a bassa corrente (inferiore a 200A) e in applicazioni in cui la qualità e l'aspetto del cordone di saldatura sono molto importanti, come recipienti a pressione nell'industria ferroviaria e chimica, ecc.

  Alluminio e sue leghe, utilizzati a bassa corrente (inferiore a 200A) e in applicazioni in cui la qualità e l'aspetto del cordone di saldatura sono molto importanti, come nell'industria dei treni ad alta velocità, interruttori ad alta tensione, separatori d'aria, ecc.

  Rame e sue leghe. Rame e sue leghe utilizzano fondamentalmente la saldatura MIG/MAG pulsata (nell'ambito della saldatura ad arco con protezione di gas a elettrodo fusibile).

La saldatura MIG (saldatura a gas inerte con metallo) è un metodo che utilizza un filo di saldatura alimentato continuamente come elettrodo, sotto la protezione di un gas inerte (come argon o elio), per fondere il filo di saldatura e il materiale base attraverso l'arco elettrico generato tra l'ugello della torcia di saldatura e il pezzo da lavorare, realizzando così il collegamento dei metalli. Durante il processo di saldatura MIG, il gas protettivo impedisce l'ingresso di ossigeno e azoto dall'aria nella zona di saldatura, garantendo la qualità della saldatura.

1. Principi fondamentali della saldatura MIG

  Il principio fondamentale della saldatura MIG consiste nel fondere il filo di saldatura e il materiale base attraverso l'arco elettrico generato tra l'ugello della torcia di saldatura e il pezzo da lavorare. Il gas protettivo (solitamente un gas inerte) copre la zona di saldatura, prevenendo l'ossidazione e la nitrurazione e garantendo la qualità del cordone di saldatura. Il filo di saldatura viene alimentato continuamente attraverso un meccanismo di avanzamento del filo e, insieme al materiale base, si fonde per formare il cordone di saldatura.

2. Caratteristiche della saldatura MIG

‌  Processo di saldatura stabile‌: L'arco della saldatura MIG è stabile, non si verificano facilmente spruzzi durante il processo di saldatura e la forma del cordone di saldatura è esteticamente gradevole‌.

‌  Elevata efficienza produttiva‌: Utilizzando un filo di saldatura alimentato continuamente, la velocità di saldatura è elevata e l'efficienza produttiva è alta‌.

‌  Forte adattabilità‌: Può saldare metalli di diverso spessore e materiale, con giunti di saldatura ad alta resistenza e qualità affidabile‌.

‌  Funzionamento semplice‌: L'attrezzatura è relativamente semplice e facile da padroneggiare‌.

‌  Buona qualità di saldatura‌: Il gas protettivo riduce l'ossidazione e la nitrurazione durante il processo di saldatura, garantendo la composizione chimica e le proprietà meccaniche del cordone di saldatura‌.

‌  Minima deformazione di saldatura‌: L'apporto di calore è ridotto, con conseguente minore deformazione del pezzo da lavorare‌.

‌  Elevato tasso di utilizzo del materiale‌: Il filo di saldatura alimentato continuamente ha un alto tasso di utilizzo e un basso spreco di materiale‌.

3. Scenari applicativi della saldatura MIG

  La saldatura MIG è ampiamente utilizzata per il collegamento di vari materiali metallici, ed è particolarmente adatta per settori come la produzione automobilistica, la cantieristica navale e le strutture edili. Grazie alle sue caratteristiche di alta efficienza e stabilità, la saldatura MIG svolge un ruolo importante in questi settori‌.

La saldatrice MAG (Metal Active Gas Welding) è una tecnica di saldatura ad arco comunemente utilizzata, ampiamente impiegata nella produzione industriale, nella riparazione automobilistica, nell'edilizia e in altri settori.

1. Principi fondamentali della saldatura MAG

  Definizione: La saldatura MAG utilizza gas attivi (come CO₂ o gas misti) come mezzo protettivo, fondendo il filo di apporto e il materiale base attraverso un arco elettrico per realizzare la giunzione dei metalli.

  Differenza con MIG: MIG (Metal Inert Gas Welding) utilizza gas inerti (come argon, elio), mentre MAG utilizza gas attivi (come CO₂ o gas misti Ar+CO₂). I gas attivi partecipano alle reazioni metallurgiche nel bagno di fusione, adatti per la saldatura di acciaio al carbonio, acciai a bassa lega, ecc.

2. Componenti di una saldatrice MAG

  Alimentatore: Fornisce corrente continua o pulsata stabile.

  Meccanismo di avanzamento del filo: Trasporta automaticamente il filo di apporto (pieno o animato).

  Torcia di saldatura: Conduce la corrente, trasporta il gas di protezione e il filo di apporto.

  Bombola del gas e regolatore: Fornisce e controlla il flusso del gas di protezione.

  Sistema di controllo: Regola i parametri di saldatura (corrente, tensione, velocità di avanzamento del filo, ecc.).

3. Processo di lavoro

  Generazione dell'arco: Il filo di apporto entra in contatto con il pezzo per innescare l'arco, formando un bagno di fusione ad alta temperatura.

  Protezione del gas: Il gas attivo viene erogato dall'ugello della torcia, isolando l'aria e prevenendo l'ossidazione.

  Trasferimento delle gocce: Dopo la fusione, il filo di apporto entra nel bagno di fusione tramite trasferimento a corto circuito, a spruzzo, ecc.

4. Caratteristiche della saldatura MAG

  Vantaggi:

  Alta efficienza: Avanzamento continuo del filo, adatto alla produzione automatizzata.

  Elevata adattabilità: Ampia gamma di materiali saldabili (acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, acciai legati, ecc.).

  Buona qualità di saldatura: Elevata penetrazione, spruzzi controllabili (soprattutto con gas misti).

  Basso costo: I gas attivi (come la CO₂) sono meno costosi dei gas inerti.

  Svantaggi:

  Sensibile al vento: Richiede operazioni in ambienti privi di vento.

  Spruzzi più abbondanti (con CO₂ pura).

5. Campi di applicazione

  Industria manifatturiera: Saldatura di carrozzerie automobilistiche, componenti strutturali meccanici.

  Edilizia: Saldatura di strutture in acciaio, ponti, tubazioni.

  Cantieristica e industria pesante: Saldatura di lamiere spesse.

  Riparazione: Riparazione di attrezzature, veicoli.

6. Scelta del gas di protezione

  CO₂ pura: Basso costo, adatta per acciaio al carbonio, ma con spruzzi maggiori.

  Gas misti (come Ar+CO₂ 80/20 o Ar+O₂): Riduce gli spruzzi, migliora la formazione del cordone di saldatura.

  Adatta per saldature di alta qualità (come acciaio inossidabile, lamiere sottili).

7. Precauzioni operative

  Misure di protezione: Indossare maschera di saldatura, guanti per proteggersi dalle radiazioni dell'arco e dagli spruzzi.

  Controllo del gas: Assicurarsi che la pressione della bombola sia sufficiente e che la purezza del gas sia conforme agli standard.

  Regolazione dei parametri: Regolare corrente e tensione in base allo spessore del materiale e al diametro del filo.

  Pulizia del pezzo: Rimuovere olio e ruggine prima della saldatura per evitare porosità.

  Manutenzione: Pulire regolarmente l'ugello della torcia, controllare il tubo di avanzamento del filo.

8. Problemi comuni e soluzioni

  Porosità: Controllare il flusso del gas, la purezza o la pulizia del pezzo.

  Spruzzi eccessivi: Regolare la corrispondenza tensione/corrente, passare a gas misto.

  Arco instabile: Verificare che l'avanzamento del filo sia fluido o che la messa a terra sia corretta.

  Incollamento del filo: Ottimizzare la velocità di avanzamento del filo o lo stato del contatto.

9. Suggerimenti per la selezione

  Tipo di materiale: Acciaio al carbonio scegliere CO₂ o Ar+CO₂, acciaio inossidabile scegliere gas misto Ar+O₂.

  Spessore di saldatura: Lamiere sottili (0,6-3 mm) utilizzare trasferimento a corto circuito, lamiere spesse utilizzare trasferimento a spruzzo.

  Esigenze di scenario: Produzione automatizzata scegliere modelli ad alta precisione, riparazioni in loco scegliere modelli portatili.

Riassunto

  La saldatrice MAG, grazie alle sue caratteristiche di alta efficienza e flessibilità, è diventata una delle tecnologie di saldatura più diffuse. Padroneggiare i suoi principi, la scelta del gas e le tecniche operative può migliorare significativamente la qualità e l'efficienza della saldatura. Nell'applicazione pratica, è necessario combinare le caratteristiche del materiale e i requisiti del processo per regolare razionalmente i parametri e la configurazione dell'attrezzatura.

L'utilizzo della saldatrice comprende principalmente i seguenti passaggi:

‌

1. Collegamento all'alimentazione: collegare la saldatrice all'alimentazione, accendere l'interruttore e sollevare il coperchio della macchina.

‌

2. Preparazione del materiale di saldatura: caricare il filo animato, raddrizzarlo e inserirlo nel tubo di alimentazione del filo, quindi nel trainafilo. Regolare il filo in modo che sporga di 2-3 cm, puntare la torcia di saldatura verso il filo e regolare leggermente l'angolazione.

‌

3. Regolazione dei parametri: collegare l'interruttore della torcia di saldatura e il cavo di massa, selezionare la modalità di saldatura appropriata e regolare la corrente. Per le lamiere sottili, ridurre la corrente; per quelle spesse, aumentarla.

‌

4. Inizio della saldatura: tenere premuto l'interruttore rosso della torcia di saldatura, la macchina inizierà ad alimentare il filo. Regolare il filo in modo che sporga di 0,5-1 cm. Utilizzare morsetti per fissare il materiale da saldare ed eseguire saldature a punti o a cordone.

‌

5. I principali parametri tecnici della saldatrice includono:

‌  Tensione di ingresso nominale: la tensione di ingresso nominale della saldatrice deve essere conforme alle specifiche dell'apparecchiatura, solitamente 220-380 Volt.

‌  Corrente di uscita nominale: l'intervallo di corrente di uscita della saldatrice varia a seconda del modello, solitamente da poche decine di ampere a centinaia di ampere.

‌  Tensione di saldatura: la tensione di saldatura della saldatrice è solitamente compresa tra 20 e 40 Volt, il valore specifico dipende dal tipo di saldatura e dal materiale utilizzato.

‌  Potenza: la potenza della saldatrice è solitamente compresa tra poche migliaia e decine di migliaia di kilowatt. Maggiore è la potenza, maggiore è la capacità di saldatura.

‌

6. Classe di isolamento: la classe di isolamento della saldatrice determina la sua sicurezza d'uso e la sua durata, solitamente isolamento di classe B o F.

‌

7. Metodo di raffreddamento: i metodi di raffreddamento delle saldatrici sono due: raffreddamento ad aria e raffreddamento ad acqua. Il raffreddamento ad aria è adatto per saldatrici di piccole dimensioni, mentre il raffreddamento ad acqua è adatto per saldatrici di grandi dimensioni.

‌

8. Norme di sicurezza operativa:

‌  Misure di protezione: la saldatrice deve essere posizionata in un luogo asciutto, isolato e protetto dal sole. Durante i lavori all'aperto, deve essere presente una tettoia per proteggere da pioggia, umidità e sole.

‌  Antincendio ed antideflagrazione: entro 10 metri dal sito di saldatura non devono essere stoccati materiali infiammabili o esplosivi, e devono essere presenti attrezzature antincendio.

‌  Messa a terra: assicurarsi che il cavo di messa a terra della saldatrice sia sicuro e non deve essere collegato a oggetti infiammabili, esplosivi o che generano calore.

‌  Indossare dispositivi di protezione: gli operatori devono indossare i dispositivi di protezione del lavoro secondo le normative per evitare incidenti come scosse elettriche e cadute dall'alto.

1. Intelligenza e digitalizzazione, Internet of Things (IoT) e controllo remoto:

  Monitoraggio in tempo reale dei parametri di saldatura (corrente, tensione, temperatura, ecc.) tramite sensori, combinato con l'analisi dei dati cloud per ottimizzare il processo, supportando il monitoraggio remoto e l'allarme di guasto.

2. Intelligenza artificiale e controllo adattivo:

  Gli algoritmi di intelligenza artificiale possono regolare automaticamente i parametri in base ai materiali e all'ambiente di saldatura, riducendo l'intervento manuale e migliorando la coerenza e la qualità della saldatura.

3. Tecnologia Digital Twin:

  Simulazione del processo di saldatura in un ambiente virtuale, previsione dei difetti e ottimizzazione dei parametri di processo per ridurre i costi di tentativi ed errori.

4. Tecnologie ecologiche e a risparmio energetico, design a basso consumo energetico:

  Adozione di alimentatori inverter ad alta frequenza e dispositivi di potenza ad alta efficienza (come silicio-germanio, nitruro di gallio) per ridurre la perdita di energia e migliorare il rapporto di efficienza energetica.

5. Sostituzione di gas ecologici:

  Sviluppo di processi di saldatura a bassa proiezione e a basso fumo, promozione di gas ecologici (come nuove miscele di gas) e riduzione delle emissioni di carbonio.

6. Recupero dei materiali:

  Sviluppo di tecnologie di saldatura speciali per metalli riciclati o materiali compositi per supportare l'economia circolare.

7. Multifunzionalità e adattabilità dei materiali, compatibilità multi-processo:

  Un'unica apparecchiatura supporta più modalità di saldatura, come MAG/MIG/TIG/Plasma, per adattarsi a diversi materiali e scenari applicativi.

8. Saldatura di materiali high-tech:

  Sviluppo di attrezzature e processi di saldatura speciali per materiali emergenti come leghe alluminio-litio, leghe di titanio, acciai ad alta resistenza e materiali compositi.

9. Applicazioni in ambienti estremi:

  Sviluppo di attrezzature di saldatura speciali in grado di resistere ad ambienti ad alta temperatura, a radiazioni, subacquei o sottovuoto (come la tecnologia di saldatura spaziale).

10. Integrazione di automazione e robotica, robot collaborativi (Cobot):

  Robot di saldatura leggeri combinati con la collaborazione uomo-macchina migliorano la flessibilità e la sicurezza, adatti per produzioni di piccoli lotti e multi-varietà.

11. Linee di produzione completamente automatizzate:

  Integrazione con robot industriali e veicoli a guida automatica (AGV) per realizzare processi di saldatura, movimentazione e ispezione senza operatore.

12. Visione 3D e pianificazione del percorso:

  Posizione della saldatura identificata tramite scansione laser e riconoscimento visivo basato sull'intelligenza artificiale, generazione automatica del percorso di saldatura per ridurre i tempi di programmazione.

13. Guidato dalla domanda del mercato: veicoli a nuova energia:

  La crescente domanda di saldatura per scocche di batterie, motori e carrozzerie leggere sta promuovendo lo sviluppo di tecnologie di saldatura ad alta precisione e a bassa deformazione.

14. Energie rinnovabili:

  Cresce la domanda di saldatura per strutture di grandi dimensioni come torri di turbine eoliche, supporti fotovoltaici e serbatoi di stoccaggio dell'idrogeno.

15. Aerospaziale e industria militare:

  La domanda di materiali ad alta resistenza e saldature di precisione sta guidando lo sviluppo del mercato delle attrezzature di saldatura di fascia alta.

16. Edilizia e infrastrutture:

  La popolarità dell'edilizia modulare e dei ponti in acciaio sta promuovendo la domanda di saldatrici portatili ed efficienti.

17. Cooperazione nella catena industriale:

  I produttori di saldatrici collaborano strettamente con aziende di materiali, sensori e robot per creare un ecosistema di saldatura intelligente.

18.L'industria delle saldatrici presenterà tre tendenze principali: "fascia alta, intelligente, ecologica":

  Breve termine (3-5 anni): aumento della penetrazione delle saldatrici intelligenti, la tecnologia di saldatura a gas misto diventa popolare.

  Medio termine (5-10 anni): i robot di saldatura diventano lo standard del settore, la saldatura adattiva AI viene ampiamente applicata.

  Lungo termine (oltre 10 anni): scoperte in campi all'avanguardia come la saldatura spaziale e la saldatura di materiali biocompatibili.

Riassunto

Il futuro sviluppo delle saldatrici è promettente, l'innovazione tecnologica e la domanda del mercato le spingeranno verso direzioni più intelligenti, più ecologiche e più efficienti. Le aziende devono cogliere le opportunità dell'Industria 4.0 e della neutralità carbonica, superare i colli di bottiglia tecnologici chiave, prestare attenzione agli standard internazionali e alla formazione dei talenti per ottenere un vantaggio nella competizione globale.

L'accesso a Internet per la saldatura è assolutamente fattibile e già applicato nella pratica.

1. Applicazione dell'accesso a Internet nella saldatura. Trasmissione dati in tempo reale: tramite schede di rete IoT, i robot di saldatura intelligenti possono trasmettere dati in tempo reale (come corrente, tensione, velocità di saldatura, ecc.) durante il processo di saldatura verso il cloud o centri dati specifici. Questi dati aiutano i gestori a monitorare da remoto lo stato di lavoro dei robot e a garantire la qualità della saldatura.

2. Monitoraggio e controllo remoto: con l'aiuto delle schede di rete IoT, gli operatori possono controllare da remoto i robot di saldatura tramite dispositivi terminali come telefoni cellulari e computer, realizzando una pianificazione e gestione flessibile dei compiti. Ciò non solo migliora l'efficienza del lavoro, ma riduce anche i rischi delle operazioni sul campo.

3. Diagnosi e preallarme guasti: le schede di rete IoT supportano funzioni di diagnosi e preallarme guasti da remoto. Quando un robot di saldatura presenta guasti o anomalie, il sistema può rispondere rapidamente e inviare le informazioni sui guasti al terminale del personale di gestione tramite la rete IoT, in modo da poter intraprendere tempestivamente le misure di manutenzione.

4. Pianificazione e ottimizzazione intelligenti: tramite la rete IoT, più robot di saldatura possono lavorare in modo collaborativo, regolando automaticamente il ritmo di lavoro e l'assegnazione dei compiti in base alle esigenze effettive della linea di produzione, massimizzando così l'efficienza produttiva.

5. Miglioramento dell'efficienza produttiva grazie all'accesso a Internet per la saldatura: le schede di rete IoT consentono ai robot di saldatura di trasmettere dati in tempo reale e ricevere comandi remoti, realizzando così una pianificazione della produzione e un'esecuzione dei compiti più efficienti.

6. Riduzione dei costi operativi e di manutenzione: tradizionalmente, la manutenzione e la riparazione dei robot di saldatura richiedono operazioni manuali sul campo, lavori che sono sia dispendiosi in termini di tempo che ad alta intensità di manodopera. Con l'aiuto delle schede di rete IoT, i gestori possono diagnosticare guasti da remoto, aggiornare software e regolare la configurazione dei robot, riducendo significativamente i costi operativi e di manutenzione.

7. Maggiore sicurezza: le schede di rete IoT supportano funzioni di monitoraggio e controllo remoto, consentendo agli operatori di operare e monitorare i robot di saldatura a distanza di sicurezza, riducendo i rischi delle operazioni sul campo.

Concetto e classificazione della saldatura ad arco con protezione di gas a elettrodo fusibile

  Il metodo di saldatura ad arco che utilizza un elettrodo fusibile, gas aggiunto come mezzo per l'arco e per proteggere le gocce di metallo fuse, il bagno di saldatura e il metallo ad alta temperatura nella zona di saldatura, è chiamato saldatura ad arco con protezione di gas a elettrodo fusibile. A seconda del materiale del filo di apporto e del gas di protezione, può essere suddivisa nei seguenti metodi:

1. Per classificazione del filo di apporto, può essere suddivisa in saldatura con filo pieno e saldatura con filo animato.

  La saldatura ad arco con filo pieno protetta da gas inerte (Ar o He) è chiamata saldatura MIG (Metal Inert Gas Arc Welding).

  La saldatura ad arco con filo pieno protetta da gas misto ricco di argon è chiamata saldatura MAG (Metal Active Gas Arc Welding).

  La saldatura con filo pieno protetta da gas CO2 è chiamata saldatura a CO2.

  Quando si utilizza filo animato, la saldatura ad arco con gas di protezione costituito da CO2 o miscela di CO2+Ar è chiamata saldatura ad arco con filo animato protetto da gas, e può anche essere eseguita senza gas di protezione, metodo chiamato saldatura ad arco autoprotetta.

2. Differenza tra saldatura MIG/MAG ordinaria e saldatura a CO2.

  La saldatura a CO2 è caratterizzata da costi contenuti ed elevata efficienza produttiva, ma presenta gli svantaggi di un elevato spruzzo e una scarsa formazione del cordone, pertanto alcuni processi di saldatura utilizzano la saldatura MIG/MAG ordinaria.

    La saldatura MIG/MAG ordinaria è un metodo di saldatura ad arco protetto da gas inerte o da gas ricco di argon, mentre la saldatura a CO2 ha una forte ossidatività, il che determina le differenze e le caratteristiche tra i due.

3. Principali vantaggi della saldatura MIG/MAG rispetto alla saldatura a CO2.

  Riduzione dello spruzzo di oltre il 50%. L'arco di saldatura sotto protezione di argon o gas ricco di argon è stabile, non solo l'arco è stabile durante la transizione a goccia e a getto, ma anche nel caso di transizione a corto circuito nella saldatura MAG a bassa corrente, l'effetto di repulsione dell'arco sulla goccia è minore, garantendo così una riduzione dello spruzzo nella transizione a corto circuito della saldatura MIG/MAG di oltre il 50%.

  Formazione del cordone uniforme e bella. Poiché la transizione delle gocce nella saldatura MIG/MAG è uniforme, fine e stabile, la formazione del cordone è uniforme e bella.

  Può saldare molti metalli attivi e le loro leghe. L'atmosfera dell'arco ha una debole ossidatività, o addirittura nessuna ossidatività. La saldatura MIG/MAG non solo può saldare acciaio al carbonio e acciai altolegati, ma anche molti metalli attivi e le loro leghe, come alluminio e leghe di alluminio, acciaio inossidabile e le sue leghe, magnesio e leghe di magnesio, ecc., migliorando notevolmente la lavorabilità, la qualità della saldatura e l'efficienza produttiva.

4. Differenza tra saldatura MIG/MAG pulsata e saldatura MIG/MAG ordinaria.

  Le principali forme di transizione delle gocce nella saldatura MIG/MAG ordinaria sono la transizione a getto ad alta corrente e la transizione a corto circuito a bassa corrente, pertanto a bassa corrente persistono gli svantaggi di elevato spruzzo e scarsa formazione del cordone, specialmente alcuni metalli attivi non possono essere saldati a bassa corrente, come alluminio e leghe, acciaio inossidabile, ecc. Pertanto, è stata sviluppata la saldatura MIG/MAG pulsata, la cui caratteristica di transizione delle gocce è che ogni impulso di corrente trasferisce una goccia, che in sostanza appartiene alla transizione a goccia.

  La forma ottimale di transizione delle gocce nella saldatura MIG/MAG pulsata è una goccia per impulso. Regolando la frequenza degli impulsi, è possibile modificare il numero di gocce trasferite per unità di tempo, ovvero la velocità di fusione del filo. Poiché nella transizione goccia per impulso, il diametro della goccia è approssimativamente uguale al diametro del filo, il calore dell'arco della goccia è inferiore, ovvero la temperatura della goccia è bassa (rispetto alla transizione a getto e alla transizione a goccia grande), quindi il coefficiente di fusione del filo viene aumentato, ovvero l'efficienza di fusione del filo viene aumentata. Poiché la temperatura della goccia è bassa, il fumo di saldatura è ridotto, riducendo così la perdita di elementi leganti da un lato e migliorando l'ambiente di lavoro dall'altro. Lo spruzzo di saldatura è ridotto, o addirittura assente. L'arco ha una buona direzionalità, adatta alla saldatura in tutte le posizioni. La formazione del cordone è buona, la larghezza di fusione è maggiore, la caratteristica di penetrazione a dito si attenua, il cordone è basso. Saldatura perfetta di metalli attivi (come alluminio e sue leghe, ecc.) a bassa corrente. Il campo di corrente di utilizzo della transizione a getto nella saldatura MIG/MAG è ampliato. Durante la saldatura pulsata, la transizione stabile delle gocce può essere realizzata nell'intervallo di corrente che va dalla corrente critica della transizione a getto a correnti più elevate di decine di ampere.

5. Da quanto sopra si evince che la saldatura MIG/MAG pulsata ha le sue caratteristiche e vantaggi, ma nulla è perfetto. Rispetto alla saldatura MIG/MAG ordinaria, i suoi svantaggi sono i seguenti:

  L'efficienza produttiva della saldatura è percepita come leggermente inferiore.

  Richiede un livello di competenza più elevato da parte dei saldatori.

  Attualmente, il prezzo delle attrezzature di saldatura è elevato.

6. La scelta della saldatura MIG/MAG pulsata è determinata principalmente dai requisiti del processo di saldatura. La saldatura MIG/MAG pulsata deve essere utilizzata nei seguenti casi.

  Acciai al carbonio, in applicazioni in cui la qualità e l'aspetto del cordone di saldatura sono molto importanti, principalmente nell'industria dei recipienti a pressione, come caldaie, scambiatori di calore chimici, scambiatori di calore per aria condizionata centralizzata, e chiocciole per turbine nell'industria idroelettrica, ecc.

  Acciai inossidabili, utilizzati a bassa corrente (inferiore a 200A) e in applicazioni in cui la qualità e l'aspetto del cordone di saldatura sono molto importanti, come recipienti a pressione nell'industria ferroviaria e chimica, ecc.

  Alluminio e sue leghe, utilizzati a bassa corrente (inferiore a 200A) e in applicazioni in cui la qualità e l'aspetto del cordone di saldatura sono molto importanti, come nell'industria dei treni ad alta velocità, interruttori ad alta tensione, separatori d'aria, ecc.

  Rame e sue leghe. Rame e sue leghe utilizzano fondamentalmente la saldatura MIG/MAG pulsata (nell'ambito della saldatura ad arco con protezione di gas a elettrodo fusibile).