SALDATURA ORBITALE, CHE COS’È E COME CONTROLLARLA CON GLI ENDOSCOPI INDUSTRIALI

Il corretto funzionamento degli impianti industriali dipende anche dalla qualità delle saldature a cui sono sottoposti i suoi giunti e le sue tubature. Una delle tecniche più diffuse in questi contesti è la cosiddetta saldatura orbitale. In cosa consiste?

Nelle prossime righe andremo ad osservare da vicino tutte le sue caratteristiche e qualità. Ci soffermeremo anche su quali sono i migliori ambiti per applicarla. Infine, scopriremo come gli endoscopi industriali possano essere determinanti per controllare la qualità dei risultati ottenuti attraverso la saldatura orbitale.

Che cos’è la saldatura orbitale?

La saldatura orbitale potremmo definirla come un’evoluzione della saldatura TIG. Quest’ultima è un procedimento di saldatura ad arco in cui il calore necessario a fondere il metallo viene generato da un arco elettrico tra il pezzo e un elettrodo infusibile di tungsteno.

Nella saldatura orbitale l’arco compie una rotazione meccanica completa attorno a un tubo o un raccordo. Il termine “orbitale” deriva proprio dal movimento circolare, che consente di eseguire il cordone lungo l’intero perimetro del giunto con continuità e controllo.

La tecnica permette di ottenere saldature uniformi e di ottima qualità, le quali rappresentano un requisito essenziale in quei contesti produttivi dove non si può far a meno della precisione.

Come funziona la saldatura orbitale?

Il principio di base della saldatura orbitale resta quello del procedimento TIG, del quale rappresenta una versione automatizzata pensata per assicurare una maggiore regolarità esecutiva. 

L’impianto si compone di:

• un generatore con controllo della programmazione;
• un sistema di raffreddamento;
• una testa di saldatura.

In alcune applicazioni è previsto anche un alimentatore di filo d’apporto. Nella pratica il componente da saldare resta statico, mentre la torcia ruota di 360 gradi attorno al giunto. Ovviamente, come già accennato, il sistema automatico della saldatura orbitale consente di ottenere una maggiore regolarità della circonferenza saldata rispetto alle lavorazioni manuali.

Uno dei plus del sistema orbitale è la possibilità di controllare il bagno di fusione in ogni sua fase. Durante la rotazione della torcia, infatti, la gravità influisce in maniera diversa sulle varie zone del giunto. Per questo motivo il percorso di saldatura viene spesso suddiviso in settori, così da poter modificare i parametri nei diversi tratti dell’orbita e mantenere il cordone il più possibile omogeneo.

Quali sono i vantaggi della saldatura orbitale?

Abbiamo già osservato che il principale punto di forza della saldatura orbitale è quello di ottenere giunti regolari ed uniformi. A tutto ciò si aggiunge anche la ripetibilità. Una volta impostato correttamente il programma, il processo può essere riprodotto più volte mantenendo la stessa qualità su ogni pezzo lavorato. 

Un altro vantaggio è dato dall’affidabilità. La combinazione tra automazione e controllo accurato delle variabili riduce l’incidenza di difetti e limita la necessità di rilavorazioni. Ne deriva un processo più stabile e più prevedibile.

La saldatura orbitale offre benefici anche sul piano della pulizia del giunto. Se correttamente eseguita in atmosfera inerte, permette di ottenere saldature esenti da ossidi, con un basso contenuto di particelle e spruzzi indesiderati. 

Nella lista dei vantaggi operativi possiamo anche aggiungere:

• riduzione dei tempi di produzione in molte applicazioni; 
• risparmio economico legato all’automazione del processo; 
• possibilità di lavorare in aree poco accessibili; 
• impiego in spazi ristretti; 
• minore consumo di materiale d’apporto; 
• utilizzo possibile anche in cantiere. 

Quali materiali possono essere saldati?

Tra i vantaggi non ancora citati della saldatura orbitale c’è anche la versatilità. Infatti, può essere impiegata su numerosi metalli e leghe, tra cui:

• acciai ad alta resistenza; 
• acciai al carbonio non legati o basso-legati; 
• acciaio inox; 
• titanio; 
• leghe di nichel; 
• rame; 
• alluminio. 

Non a caso la sua applicazione trova spazio in numerosi settori industriali: dall’aerospaziale al farmaceutico, dal chimico fino all’alimentare.

Quali sono i limiti della saldatura orbitale?

I vantaggi legati alla saldatura orbitale sono numerosi. Tuttavia, vanno valutati anche i potenziali limiti. Il primo aspetto da prendere in considerazione è quello economico. L’investimento può essere importante e richiede quindi una valutazione concreta dell’utilità del sistema all’interno del ciclo produttivo.

Al tempo stesso, la configurazione e la programmazione dell’impianto richiede personale specializzato, in grado di impostare correttamente il processo e di gestire le variabili operative. 

Tra i deficit operativi troviamo invece i limiti dimensionali e geometrici. La saldatura orbitale risulta più efficace su tubi e componenti di dimensioni piccole o medie: è indicata per tubi e raccordi con diametro fino a 70 mm. 

All’aumentare delle dimensioni crescono le probabilità di ovalizzazione e di differenze dimensionali tra i pezzi. Per poter eseguire il processo in modo corretto, i componenti devono avere forma e dimensioni corrispondenti. Se le estremità non sono regolarmente cilindriche oppure presentano differenze millimetriche di diametro, la saldatura orbitale può diventare difficoltosa o addirittura non eseguibile.

Il controllo di qualità delle saldature con gli endoscopi industriali

Nell’ambito della saldatura orbitale gli endoscopi industriali risultano particolarmente utili per effettuare il controllo di qualità dei giunti saldati. Le sonde sono essenziali in quanto permettono di ispezionare la parti interne dei tubi: è proprio qui che si possono creare irregolarità del cordone, ossidazioni, disallineamenti e altri piccoli difetti di saldatura capaci di compromettere la tenuta. 

L’endoscopio però non serve solo al controllo dei pezzi finiti, ma può essere utile anche prima dell’inizio della saldatura. In questa fase viene impiegato per controllare:

• l’allineamento interno dei lembi;
•  la preparazione del giunto;
• la presenza di eventuali anomalie geometriche.

In un processo automatizzato e molto preciso come quello orbitale, anche una minima differenza di accoppiamento tra i due tratti di tubo può generare problemi di penetrazione, disuniformità del bagno di fusione o irregolarità della radice. L’ispezione preventiva permette quindi di correggere subito eventuali criticità e di evitare rilavorazioni successive. 

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