Sezione tecnica - SALDATURA MATERIALE PLASTICO
Saldatura materiale plastico
PREFAZIONE
Con il termine SALDATURA, nei materiali termoplastici, intendiamo una cementazione indissolubile ottenuta tramite temperature e pressioni specifiche, con o senza l'impiego di materiali di riporto.
Questo termine non riguarda i procedimenti ambiguamente definiti come saldature a freddo (o per soluzione) in quanto, in quei casi, la superficie viene parzialmente disciolta ed incollata.
Tutti i sistemi di saldatura avvengono quando il materiale, nella fessura o sulla superficie, è portato alla temperatura di fusione.
Le filiformi molecole che costituiscono le due parti pressate si congiungono e si intrecciano tra loro producendo un'unione omogenea.
Questa operazione prende anche il nome di POLIFUSIONE.
Soltanto le materie plastiche di uguale sostanza possono essere saldate tra loro (ad esempio PVDF con PVDF, PP con PP) e, di conseguenza, solo quelle di uguale o simile peso molecolare e densità.
Per questo motivo il polietilene rigido non si salda con quello morbido, mentre la differenza di colore non pregiudica la consistenza della saldatura.
Fanno eccezione a queste condizioni il PVC e l'acrilico che possono invece essere saldati tra loro con risultati soddisfacenti.

Di seguito riportiamo le metodologie di saldatura principalmente utilizzate nel campo dei materiali termoplastici e principalmente:
1 – saldatura con cannello ad aria calda
2 – con macchina per saldatura “nel bicchiere”
3 – con macchina per saldatura “testa/testa”
4 – con macchina per saldatura a raggi infrarossi
1. SALDATURA CON CANNELLO AD ARIA CALDA

1.1 ATTREZZATURA
L'attrezzatura necessaria comprende, oltre al cannello e la serie di ugelli (del diametro 3, 4 e 5 mm., ugelli con porta filo, ugelli a beccuccio tondo, puntatore, ugello sagomato per filo a sezione triangolare), un pirometro, un flussimetro, un filtro per acqua ed olio e, possibilmente, un trasformatore.
Pirometri con sonda ad ago in grado di penetrare nell'orifizio dell'ugello sono particolarmente raccomandabili poiché sono in grado di misurare, con maggior precisione, la temperatura.
L'utilizzo di una corretta temperatura é condizione essenziale per ottenere una giuntura con elevato coefficiente di saldatura.

1.2 PREPARATIVI PER LA GIUNTURA
Le lastre devono essere perfettamente allineate e bisellate a 30° utilizzando una fresatrice portatile, raschietto oppure un utensile da taglio.
I tipi di giuntura più importanti sono quelli a doppia V (X) e quelli a V singola, nonché quelli angolari per lastre posizionate ad angolo retto.
La giuntura più comune è quella a doppia V, che viene saldata operando alternativamente su entrambe le superfici per evitarne la distorsione.
Per le lastre di basso spessore, o per quei casi in cui si può effettuare la saldatura da una sola parte, si raccomanda la giuntura a V singola.
Le superfici combacianti ed il filo da saldare devono essere entrambi puliti con un raschietto: sporcizia, unto, trasudazioni e patine ossidate devono essere asportati se si vuole ottenere un buon coefficiente di saldatura.
La pulizia con solventi non è da ritenersi sufficiente a tal fine.

1.3 METODI
Il massimo livello dei risultati si ottiene quando sia il materiale di base (lastre) sia il filo di saldatura sono entrambi fusi nello stesso modo.
La temperatura e la quantità d'aria vanno controllate periodicamente e regolate se è il caso.
Prima di iniziare la saldatura, sistemare il filo in posizione e date tempo all'aria di provocare il rammollimento della superficie.
Prima di ripetere la seconda passata è necessario raschiare con un apposito attrezzo la patina di ossidazione che in genere si forma sopra la saldatura (questo accade particolarmente quando la temperatura di fusione é elevata).
Per ridurre la distorsione è consigliabile far raffreddare il cordolo della saldatura prima di muovere la lastra.
Quando si saldano lastre di alto spessore con il procedimento a doppia V (X), la lastra deve essere voltata ad ogni passaggio di saldatura in modo che il cordolo venga eseguito in sequenza, ossia una volta da una parte e una volta dall'altra.
Durante la saldatura mantenere una zona riscaldata di uguale ampiezza (5 - 8 mm.) sia su di un lato che sull'altro. L'ottenimento di una doppia bava su entrambi i lati del cordolo sul quale si raggiunge contemporaneamente il giusto grado di fusione è un fattore importantissimo per una buona saldatura delle lastre. Le catene molecolari si diramano e si intrecciano l'una all'altra ottenendo un doppio legamento.

Tabella 1 – Esempi di esecuzione di un cordolo

 

Spessore materiale  (mm)

Filo di saldatura

Quantità per diametro

Cavità a “V”

2

1 x 4

3

3 x 3

4

1 x 3 + 2 x 4

5

6 x 3

Cavità a “X”

(Doppia “V”)

4

2 (1 x 4)

5

2 (3 x 3)

6

2 (3 x 3)

8

2 (1 x 3 + 2 x 4)

10

2 (6 x 3)

1.3.1 UTILIZZO DELL’UGELLO A BECCUCCIO TONDO
Questo metodo di saldatura richiede una manovalanza più esperta rispetto a quella necessaria per la saldatura con ugello rapido.
Il tondino deve essere guidato a mano e ad angolo retto rispetto al piano; questa operazione evita la formazione di screpolature laterali che possono verificarsi quando il tondino è tenuto ad un’angolazione più acuta oppure delle distorsioni quando si mantiene un’angolazione più ottusa.
 
Qui di seguito vi riportiamo gli esempi di posizionamento del tondino

1.3.2 UTILIZZO DELL’UGELLO PER RAPIDA SALDATURA
Rispetto alla saldatura con beccuccio tondo con questo tipo di ugello (vedi foto) si impiega metà del tempo ed è maggiormente affidabile.
Il suo speciale porta-filo consente al tondino di essere guidato e riscaldato integralmente.
Il getto d'aria calda é orientato contro una zona circoscritta della lastra.
Per ogni sezione di tondino sono disponibili ugelli conformemente sagomati.

1.3.3 UTILIZZO DEL PUNTATORE
Questo ugello serve per puntare ed imbastire le parti prima di essere saldate. L'imbastitura viene effettuata senza l'ausilio di materiale di riporto: detto tipo di ugello deve esser utilizzato quando si vogliono ottenere delle giunzioni con incavo a V, per assicurare una perfetta imbastitura sul fondo dell'incavo, nonché per evitare fessurazioni alla piega. Si consiglia l'utilizzo del puntatore anche quando si devono collegare delle flangie su superfici esterne di un impianto in costruzione.

1.4 DIFETTI DI SALDATURA
Si possono verificare difetti di saldatura nelle seguenti occasioni:
- La lastra e il filo di riporto non sono equamente fusi, cioè entrambi i bordi del filo sono stati riscaldati a temperature disuguali;
- la temperatura e la quantità d'aria sono irregolari;
- il filo e il materiale non sono sufficientemente puliti;
- l’aria è contaminata da acqua, olio o sporcizia;
- la giunzione ha un incavo a "V" non puntato;
- vi sono accumuli di bolle d'aria nella saldatura;
- è insufficiente il materiale di riporto;
- vi è un disuguale accostamento delle lastre;
- l’esecuzione della saldatura è avvenuta in modo troppo veloce: il filo rimane tondo o insufficientemente fuso e con scarsa aderenza;
- la temperatura è troppo elevata: il vantaggio apparente che ne deriva viene vanificato dal danno che subisce la catena molecolare la quale, in casi estremi, si trasforma da struttura a fibra lunga alla sua struttura originaria di monomero. Questo fenomeno si verifica in modo particolare con il polietilene ed il polipropilene.

1.5 RIFINITURA DEL CORDOLO
Generalmente é meglio lasciare il cordolo nelle sue condizioni originali. Se per questioni d’aspetto si preferisce dargli una rifinitura, questa operazione può essere eseguita con una smerigliatrice o con una raspa.
Attenzione a non lasciare delle tacche: possono determinare delle fratture. Le superfici possono essere levigate con carte abrasive terminando con la grana più fine e quindi lisciate.

1.6 SALDABILITA’ DEI VARI TIPI DI MATERIALI
Fondamentalmente soltanto i materiali plastici di uguale materia si possono saldare tra loro, di conseguenza solo quelli di uguale o simile peso molecolare e densità.
La differenza di colore non influisce sulla saldatura: ciò significa che determinati materiali si possono sempre saldare tra loro con sufficiente attendibilità entro uno o due indici di fusione quasi analoghi.
I gruppi degli indici di fusione (indicati con la sigla MFI) corrispondenti si possono rilevare dalle descrizioni dei materiali da stampaggio: più precisamente dalle norme DIN 16776 (per il PE) e DIN 16774 (per il PP).

PE-HD - Polietilene alta densità
l raccordi per tubi con indice di fusione Gruppo 005 (MFI 190/5: 0,4-0,7 g/10 min.) e 010 (MFI 190/5: 0,7-1,3 g/10 min.) sono saldabili fra loro e anche con altri componenti.
Questo significa che la viscosità, cioé il comportamento della fusione, assume una condotta molto simile al riscaldamento.
Questo comunicato appare nelle normative DVS 2207 parte 1 ed è stato ulteriormente diffuso dall'Agenzia DVGW (Deutscher Verband fur Gas und Wasser, "Ente tedesco Gas e Acqua").

PP Tipo 1 (PP-H Polipropilene Hostalen) e PP tipo 2 (PP-C, PP-R Polipropilene copolimero)
Il grado di saldabilità rientra negli indici di fusione Gruppo 006 (MFI 190/5: 0,4-0,8 g/10 min.) indicato nelle normative DVS 2207 parte 11.

PVDF - Polifluoruro di Vinilidene
Esistono due tipi di PVDF sul mercato prodotti con due differenti processi di polimerizzazione: processo per emulsione e processo in sospensione.
Senza entrare nei dettagli, si può affermare che i semilavorati realizzati con entrambi i processi sono saldabili tra di loro con un buon coefficiente di saldatura. La normativa DVS 2207 parte 15 non solo tratta la saldatura di testa per polifusione ma anche quella per polifusione nel bicchiere per tubi estrusi e parti stampate per iniezione. Ciò vale, ovviamente, anche per le lastre e qualsiasi altro manufatto.
2. SALDATURA CON MACCHINA PER POLIFUSIONE NEL BICCHIERE

La regola base è che solo materiali simili possono essere polifusi tra loro.
In questo tipo di fusione, che richiede l’ausilio di strumenti riscaldanti, l’estremità del tubo viene inserita nel bicchiere del raccordo: non vi è alcun utilizzo di materiale addizionale.
La giunzione viene ottenuta portando contemporaneamente a fusione le superfici maschio e femmina da saldare tramite apposite apparecchiature riscaldanti di tipo manuale o automatico.
Le macchine per la polifusione sono costituite, nella forma più semplice, da una piastra termica sulla quale sono montate delle bussole di fusione.
Un adeguato sistema di riscaldamento, corredato da un controllore automatico di temperatura, completa l’apparecchiatura.
La saldatura termica nel bicchiere non diminuisce il grado di resistenza chimica dei materiali saldati e mantiene inalterati i requisisti di resistenza a pressione interna dei tubi e dei raccordi accoppiati.
Importante: Gli strumenti di seguito descritti possono essere impiegati per polifondere, indifferentemente, materiali in PP-H, PP-R, PE e PVDF.
2.1 PROCEDURA

Macchina per polifusione
Il polifusore deve essere preparato per l’uso seguendo le istruzioni del produttore.
Importante: la superficie della resistenza che va a contatto con il tubo o il raccordo deve avere un rivestimento teflonato.
Il polifusore viene riscaldato elettricamente e di conseguenza anche la bussola riscaldante ed il bicchiere (questi sono rimovibili in quanto variano dipendentemente dal diametro dei tubi e dei raccordi da saldare).

Strumento per la smussatura del tubo a raschietto (alesatore)
Questo strumento serve a calibrare l’estremità del tubo e a marcare la lunghezza del giunto da saldare. Allo stesso tempo rimuove la patina ossidata che si crea a causa delle radiazioni UV che avrebbe un effetto degradante sulla qualità del giunto. E’ di assoluta importanza rimuovere la patina ossidata sulla superficie.
2.2 PREPARAZOPNE DEI GIUNTI DA SALDARE

Selezionate le bussole femmina nel diametro desiderato, inseritele e fissatele sullo specchio riscaldante.
Portate la temperatura delle resistenze a 260 °C. Controllate le impostazioni.
La temperatura di fusione deve essere compresa tra i 250 °C e i 270 °C.
Per testare il termostato, controllate di tanto in tanto la temperatura sulla piastra centrale usando una sonda termica o una matita pirometrica.
Ciò è particolarmente importante quando si lavora in condizioni di forte vento.
Usate un panno pulito o carta asciutta per pulire le resistenza a bussola e quella a bicchiere. Lo strumento deve essere pulito prima di ogni operazione di saldatura.
Per quanto riguarda la preparazione dei materiali da saldare, invece, si raccomanda di seguire le normali regoli di pulizia utilizzando detergenti a base di tricloro-etano, clorotene, alcool, alcool etilico o alcool isopropilico.
Tagliate l’estremità del tubo perpendicolarmente al suo asse, smussatelo e, se necessario, raschiatelo.
Il diametro e la lunghezza di raschiatura dovranno corrispondere ai valori indicati nella tabella che troverete di seguito.
L’operazione di smussatura e raschiatura dovrà essere eseguita utilizzando appositi attrezzi calibrati.
Se lo strumento abrasivo può essere inserito nel tubo senza che sia necessario rimuovere alcun materiale allora è meglio controllare l’accuratezza della misura del diametro esterno e l’abrasione.
Riaffilate le lame correttamente o cambiatele. Se questa operazione dovesse essere effettuata senza l’ausilio di tecnici esterni, utilizzate un mandrino per aggiustare le lame e utilizzate la tabella che troverete di seguito.


Diametro esterno

de (mm)

Diametro di raschiatura

da (mm)

Lunghezza di smusso

L (mm)

Smusso

Sm (mm)

20

19,85 – 19,95

16

2

25

24,85 – 24,95

18

2

32

31,85 – 31,95

20

2

40

39,75 – 39,95

22

2

50

49,75 – 49,95

25

2

63

62,65 – 62,95

29

3

75

74,65 – 74,95

33

3

90

89,65 – 89,95

37

3

110

109,55 – 109,95

43

3
 
Pulite accuratamente il tubo alla sua estremità ed utilizzate sempre nuova carta per ogni operazione di pulizia.
Segnate sul tubo la lunghezza di inserzione accertandovi che l’eventuale raschiatura si sviluppi per l’intera lunghezza citata. Per i riferimenti delle lunghezze di smusso servitevi della tabella qui indicata.
Eseguite sulla superficie esterna del tubo e del raccordo una tacca di riferimento per evitare di ruotare gli stessi mentre si esegue la giunzione.
Ricordatevi sempre di pulire accuratamente sia il raccordo che il tubo da tracce di grasso e di polvere eventualmente presenti sulla superficie di saldatura.
Dopo aver controllato che la temperatura superficiale dello specchio riscaldante sia stabilizzata sul valore desiderato, introdurre il tubo nella bussola femmina ed il raccordo nella bussola maschio.
Sorreggendo gli elementi inseriti nelle bussole (raccordo inserito fino a battuta, tubo per l’intera lunghezza di raschiatura) attendere un tempo minimo di riscaldamento come indicato nella seguente tabella:

Diametro esterno

de (mm)

Lunghezza di inserimento

L1 (mm)

20

14

25

15

32

17

40

18

50

20

63

26

75

29

90

32

110

35

de

(mm)

Tubi in Polipropilene secondo DVS 2207 Parte 11

Spessore

minimo

(mm)

Tempo di

riscaldamento

(sec)

Tempo di

saldatura

(sec)

Tempo di

raffreddamento

(min)

20

2,5

5

4

2

25

2,7

7

4

2

32

3,0

8

6

4

40

3,7

12

6

4

50

4,6

16

6

4

63

3,6

24

8

6

75

4,3

30

8

6

90

6,1

40

8

6

110

6,3

50

10

8
 
Trascorso il tempo minimo di riscaldamento estrarre rapidamente dalle bussole gli elementi ed inserire nel raccordo per l’intera lunghezza di inserzione L1 precedentemente segnata.
Non ruotare il tubo nel raccordo, allineare attentamente i segni longitudinali di riferimento.
Sostenere gli elementi giuntati per il tempo di saldatura riportato nella precedente tabella e lasciarli, quindi, raffreddare lentamente a temperatura ambiente (mai per immersione in acqua o tramite ventilazione forzata).
Allorquando le superfici interne ed esterne sono raffreddate sufficientemente porre l’impianto in pressione per il collaudo idraulico delle giunzioni

3. SALDATURA TERMICA “TESTA A TESTA”

Anche in questo procedimento vale la regola base che solo materiali simili possono essere polifusi tra loro.
Il processo di saldatura consiste nella giunzione di due elementi (tubi e/o raccordi) di uguale diametro e spessore in cui le superfici da saldare sono riscaldate fino a fusione per contatto con un elemento termico e successivamente, dopo l’allontanamento di questo, sono unite a pressione per ottenere la saldatura.
Per i motivi indicati anche con la giunzione testa a testa non vi è l’apporto di materiali addizionali.

Le istruzioni di seguito riportate sono da considerarsi indicative; a differenza della saldatura a bicchiere, la saldatura testa/testa implica l’idoneità degli operatori all’utilizzo delle macchine saldatrici ed una approfondita conoscenza delle procedure da eseguire.
Per poter eseguire e garantire una buona giunzione bisogna inoltre ricordare che:

  •  I valori della temperatura ambiente devono essere compresi tra i + 5°C ed i + 40 °C. In caso contrario si devono adottare i provvedimenti occorrenti per eseguire le lavorazioni all’interno dei valori consigliati utilizzando opportuni ripari
  • Il controllo degli elementi da saldare deve includere la loro verifica dimensionale (d eterno, spessore, eventuale ovalizzazione, etc.)
  •  Deve essere verificata la temperatura di lavoro del termoelemento con un termometro a contatto tarato. Questa misura deve avvenire dopo circa 10 minuti del raggiungimento della temperatura nominale permettendo così al termoelemento di riscaldarsi in modo omogeneo sull’intera sezione.
    La temperatura di fusione deve essere compresa tra i 190 e 210 °C.
  •  Controllare la superficie del termoelemento (integrità dello strato antiaderente) ed assicurarsi della sua pulizia tramite l’uso di carta morbida o panni esenti da fibre.
  •  Controllare il corretto funzionamento della macchina saldatrice
  •  Verificare lo stato di efficienza dei supporti a ganasce della saldatrice affinché possa essere assicurato il corretto allineamento dei pezzi da saldare e il parallelismo delle superfici a contatto
  •  Verificare la forza di trascinamento del carrello mobile, sia come attrito proprio che in relazione al carico movimentato (tubi e/o raccordi)
  •  Verificare l’efficienza della strumentazione di misura (manometro e temporizzatore)
  •  Controllare che i tubi e/o i raccordi da saldare siano dello stesso diametro e dello stesso spessore (SDR).
  •  La saldatrice deve essere in grado di poter piallare frontalmente tubi e raccordi e deve essere in grado di assorbire le pressioni che si sprigionano durante il processo di saldatura senza deformare il punto di saldatura in maniera irreversibile.
  •  La macchina saldatrice dovrebbe essere approntata all’uso secondo le istruzione fornite dal produttore.
3.1 PREPARAZIONE DELLA SALDATURA

3.1.1 Pulizia delle superfici: prima di effettuare il posizionamento dei pezzi da saldare è necessario rimuovere ogni traccia di sporcizia, unto, grasso, polvere o altro, sia dalla superficie esterna che interna delle estremità, impiegando un panno pulito esente da filacce e imbevuto da adeguato liquido detergente.

3.1.2 Bloccaggio delle estremità: il bloccaggio degli elementi da saldare deve avvenire in modo tale che il disassamento non superi il 10% dello spessore

3.1.3 Fresatura dei lembi da saldare: per poter garantire un adeguato parallelismo e, condizione non meno importante, per eliminare la pellicola di ossido formatasi, le estremità dei due elementi da saldare devono essere fresate.
Al termine di questa operazione, portando a contatto le due estremità, la luce tra i due lembi non deve superare il valore di 0,5 mm.
Il truciolo di fresatura deve formarsi in modo continuo su entrambi i lembi da saldare.
A tal proposito è sempre opportuno, terminata la fresatura, esaminare il truciolo per verificare l’assenza di difetti di fabbricazione.
I trucioli devono essere rimossi dalla superficie interna dei componenti da saldare impiegando una spazzola o uno straccio pulito. In ogni caso le superfici fresate non devono essere più toccate con le mani o in altro modo: a tal fine le operazioni di saldatura devono seguire immediatamente la fase di preparazione ricorrendo, nel caso si fossero depositate nuove tracce di polvere, all’immediata pulizia dei pezzi da saldare tramite un panno imbevuto di liquido detergente.

3.2 PROCEDURA DI SALDATURA A CALDO DI TESTA
La saldatura dei giunti testa a testa di tubi e/o raccordi con procedimento ad elementi termici “per contatto” deve essere eseguita realizzando in modo corretto le differenti fasi del ciclo di saldatura indicato nel seguente grafico e la successiva tabella (in accordo alle normative DVS 2207 – parte 11):

Superficie di saldatura

 

(mm)

Accostamento

altezza del

cordolo

(mm)

Tempo di

pre-

riscaldamento

(sec)

Tempo max

di rimozione

termolemento

(sec)

Raggiungimento

pressione di

saldatura

(sec)

Tempo di

saldatura

 

(min)

2,0 – 3,9

0,5

30 – 65

4

4 – 6

4 – 6

4,3 – 6,9

0,5

65 – 115

5

6 – 8

6 – 12

7,0 – 11,4

1,0

115 – 180

6

8 – 10

12 – 20

12,2 – 18,2

1,0

180 – 290

8

10 – 15

20 – 30

20,1 – 25,5

1,5

290 – 330

10

16 – 20

30 – 40

28,3 – 32,3

1,5

330 – 440

12

21 – 25

40 – 50

34,7 – 40,2

2,0

440 – 490

14

25 – 35

50 – 60

41,0 – 50,0

2,5

490 – 550

16

35 – 45

60 – 70

3.2.1 ACCOSTAMENTO E PRERISCALDAMENTO

In questa fase i lembi da saldare sono accostati al termoelemento ad una pressione pari a p1+pt, per il tempo necessario, al fine di creare un bordino uniforme sia interno che esterno. Il valore di pressione p1 deve essere tale per cui le superfici da saldare, a contatto con il termoelemento, siano soggette ad una pressione pari a 0,1 N/mm2; per ottenere tale condizione il valore di pressione p1 deve essere ricavato dalle tabelle fornite dal costruttore della saldatrice perché esso dipende, a parità di diametro e spessore degli elementi da saldare, dalla sezione del cilindro di spinta del circuito di comando della saldatrice e, quindi, può variare a seconda del modello di attrezzatura impiegata.
Con il simbolo pt si indica la pressione di trascinamento necessaria a vincere gli attriti dovuti alla saldatrice ed al peso della tubazione bloccata sulla guida mobile che ostacolano il libero movimento della guide stessa. Tale valore è misurato direttamente sul manometro in dotazione alla macchina, muovendo la guida mobile.
In ogni modo esso non deve risultare superiore al valore della pressione p1: in questo caso è necessario ricorrere all’impiego di carrelli mobili o sospensori oscillanti per facilitare lo spostamento della tubazione.

3.2.2 RISCALDAMENTO
Dopo la formazione del bordino, si abbassa la pressione (10% del valore di accostamento e preriscaldamento) permettendo in tal modo al materiale di scaldarsi uniformemente anche in profondità.

3.2.3 RIMOZIONE DEL TERMOELEMENTO
Questa fase deve essere eseguita il più velocemente possibile, allontanando i lembi da saldare dal termoelemento, estraendo senza danneggiare le superfici rammollite, e riaccostando immediatamente i lembi da saldare.
Tale operazione deve essere rapida per evitare un eccessivo raffreddamento dei lembi (la temperatura superficiale si raffredda di 17 °C in 3 secondi !!)

3.2.4 RAGGIUNGIMENTO DELLA PRESSIONE DI SALDATURA
I lembi vanno posti a contatto, incrementando progressivamente la pressione al valore (p5+pt), dove p5 = p1 e pt è la pressione di trascinamento.
 

3.2.5 SALDATURA
Occorre mantenere la pressione di saldatura per il tempo p5.

3.2.6 RAFFREDDAMENTO
Terminata la fase di saldatura, la pressione di contatto viene annullata ed il giunto può essere rimosso dalla saldatrice, ma non deve essere, in ogni caso, sollecitata meccanicamente fino al suo completo raffreddamento. Il tempo di raffreddamento deve essere almeno uguale al tempo di saldatura, t5.

3.2.7 CONTROLLO QUALITATIVO DEL GIUNTO SALDATO
Esistono due metodi di valutazione della qualità: controlli non distruttivi e controlli distruttivi.
Questi ultimi richiedono apparecchiature specifiche e devono essere eseguiti da personale specializzato.
E’ comunque possibile visivamente verificare la qualità del giunto senza l’ausilio di particolari strumenti.
L’esame visivo comprende le seguenti verifiche:
a) Il cordolo di saldatura deve risultare uniforme su tutta la circonferenza del giunto;
b) L’intaglio al centro del cordolo deve rimanere al di sopra del diametro esterno degli elementi saldati;
c) Sulla superficie esterna del cordolo non devono evidenziarsi porosità, inclusioni di polvere o altre contaminazioni;
d) Non devono evidenziarsi rotture superficiali;
e) La superficie del cordolo non deve manifestare lucentezza eccessiva che potrebbe essere indice di surriscaldamento;
f) Il disassamento degli elementi saldati non deve risultare superiore al 10% del loro spessore.

DIFETTO

PROBABILI CAUSE

Andamento irregolare del cordolo lungo la circonferenza del tubo

Preparazione poco accurata delle teste da saldare con conseguente distribuzione disuniforme del calore

Cordolo ridotto

Cattiva regolazione dei parametri di saldatura  (temperatura, pressione, tempo di saldatura)

Intaglio al centro del cordolo eccessivamente profondo

Valori di temperatura o pressione di saldatura inferiore a quelli previsti

Inclusioni nella superficie del cordolo

Pulizia non adeguata delle teste da saldare

Porosità del cordolo

Ambiente eccessivamente umido durante la fase di saldatura

Lucentezza eccessiva della superficie del cordolo

Surriscaldamento in fase di saldatura

Disassamento superiore al 10% dello spessore del tubo e del raccordo

Centraggio mal eseguito o eccessiva ovalizzazione dei tubi

4. ISTRUZIONE PER LA FUSIONE A RAGGI INFRAROSSI DELLA RACCORDERIA PER SALDATURA DI TESTA

4.1 METODO DI SALDATURA
Nella saldatura a raggi infrarossi le aree dei componenti da saldare (tubi raccordi, valvole) vengono riscaldate sino alla temperatura desiderata tramite la pressione meccanica senza l’ausilio di ulteriori materiali.
I giunti all’infrarosso di questa tipologia possono solo essere ottenuti con le macchine per la saldatura all’infrarosso.
La fusione risultante è omogenea e mostra le seguenti caratteristiche:
- Il riscaldamento provocato in assenza di contatto con il termoelemento elimina i rischi di contaminazione e non omogeneità;
- Le bave prodotte (cordoncino) sono di entità minore a motivo dell’auto equalizzazione (non esiste più il processo di equalizzazione)
- Il processo di fusione ne assicura la sua riproducibilità;
- Viene ridotta al minimo la possibilità del formarsi di punti di stress.

4.2 REQUISITI GENERALI
La regola di base è che solo materiali dello stesso tipo possono essere saldati insieme. I risultati migliori si ottengono solo con componenti il cui indice di fusione è contenuto nell’intervallo tra 0,4 e 0,8 g/10 min.
I componenti da saldare devono avere lo stesso spessore nell’are di fusione. Il massimo grado di accettazione è del +/- 10%.
La fusione IR deve essere operata solo da personale qualificato.

4.3 STRUMENTI RICHIESTI
Le fusione all’infrarosso richiede obbligatoriamente l’impiego di una speciale macchina saldatrice ad emissione di raggi all’infrarosso in aggiunta ai normali strumenti adottati per le costruzioni in materiali plastici (tagliatubi, etc.)

4.4 CONDIZIONI GENERALI
Proteggete l’area di fusione da avverse condizioni climatiche come pioggia, neve o vento.
La temperatura permessa per la fusione deve essere contenuta in un intervello compreso tra i 5 °C ed i 30 °C. Al di fuori di questi intervallo è necessario provvedere con misure specifiche affinchè nella zona di saldatura le predette condizioni vengano mantenute.
Deve essere inoltre assicurato che i componenti da giuntare abbiano una temperatura compressa nei limiti.

4.5 PREPARAZIONE DEI COMPONENTI
In linea di principio la fusione IR non richiede alcuna preparazione specifica, ma bisogna assicurarsi che i componenti da saldare siano puliti da impurità.

4.6. PROPRIETA’ E CARATTERISTICHE DELLA SALDATURA IR

4.6.1 RISCALDAMENTO NON A CONTATTO
I componenti da saldare sono surriscaldati uniformemente senza bisogno di contatto sino alla temperatura ideale tramite radiazioni all’infrarosso.
Uno spazio ben definito tra la l’elemento surriscaldante e la superficie da saldare minimizza i rischi di contaminazione. Perciò viene eliminata la contaminazione da particelle plastiche.

4.6.2 RIDOTTA FORMAZIONE DI BAVA
La bava prodotta dal processo di fusione viene considerevolmente ridotta senza perdite di qualità.
L’equalizzazione della formazione della bava è eliminata dal non contatto con le parti. La minima bava prodotto è causa del contatto per la giuntura dei componenti. Le parti saldate hanno quindi una miglior dinamica di flusso, maggior volume di spazio libero e la più grande area utile.

4.6.3 RIPRODUCIBILITA’ DEI PROCESSI
Il percorso di fusione può essere riprodotto grazie al sistema di controllo del processo. Ciò è assicurato da una ben chiaramente definita sequenza di processo.

4.6.4 UNA GUIDA SEMPLICE PER GLI OPERATORI
L’uso di display a cristalli liquidi permette all’operatore un uso guidato delle apparecchiature in maniera interattiva attraverso la sequenza logica delle operazioni.

4.6.5 REGISTRAZIONE AUTOMATICA DEI PROCESSI ESEGUITI
Un qualsiasi stampante disponibile sul mercato può essere connessa all’apparecchiatura. Ciò può automaticamente assicurare la registrazione di ogni processo eseguito.

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