Siete stanchi di fare buchi in lamiere sottili con la vostra saldatrice MIG? Ci sono passato anch'io. Ho passato tre fine settimana a cercare di rattoppare il pianale di una Mustang del '65, inseguendo le bruciature con la mia torcia MIG fino a farmi venire voglia di urlare. Dopo anni di fabbricazione di pannelli, ho imparato che a volte lo strumento migliore non era affatto una saldatrice ad arco, ma una saldatrice a punti.
Ma la maggior parte delle guide si legge come un testo di fisica universitario. Quando ho comprato il mio primo apparecchio portatile, non mi interessavano le "implicazioni del riscaldamento joule"; volevo solo sapere perché il mio interruttore continuava a scattare e perché le mie saldature si stavano staccando.
In questa guida, vi svelerò il gergo. Imparerete esattamente come funziona la saldatura a punti, la pesante realtà di tenere in mano una macchina da 30 libbre e il semplice "Peel Test" per garantire che le vostre saldature non falliscano mai.
Che cos'è in realtà la saldatura a punti?
Togliamo le definizioni da manuale di ingegneria. Punto saldatura è esattamente quello che sembra: saldare due pezzi di metallo in un unico punto.
È probabilmente il modo più semplice per unire la lamiera. Non è necessario un casco con lenti oscuranti e sicuramente non servono anni di pratica per farle aderire.
Nessun riempimento, nessun gas, solo pressione
Se avete mai provato la saldatura MIG o TIG, conoscete la fatica che si fa. Bisogna acquistare costose bombole di gas di protezione, bobine di filo e barre di riempimento. Il conto torna in fretta.
Con la saldatura a punti tutto questo viene meno.
- Nessun filo: Non si aggiunge altro metallo al giunto.
- Non c'è gas: Non è necessario schermare la saldatura dall'aria.
- No Materiali di consumo: A parte l'elettricità, non state "consumando" nulla.
Funziona esclusivamente con il calore e la pressione. Si utilizza semplicemente l'elettricità per fondere insieme i due fogli di metallo esistenti. In questo modo è più pulita, più economica e molto meno fastidiosa da installare in un garage per un principiante.
Il concetto di "pepita
Quindi, come avviene effettivamente il legame?
Immaginate di pizzicare due fogli di metallo tra due dita di rame (elettrodi). Quando si preme il grilletto, una forte scossa di elettricità si propaga da un dito all'altro.
Perché il metallo resiste al flusso di elettricitàsi surriscalda. Estremamente caldo.
Il calore fonde il metallo proprio al centro, dove i due fogli si toccano. In questo modo si crea una piccola pozza di acciaio liquido tra gli strati. Questa è la cosiddetta "pepita".
Quando la corrente si interrompe, la pepita si raffredda istantaneamente. Il liquido si trasforma di nuovo in metallo solido e i due fogli separati sono ora fisicamente fusi in un unico pezzo in quel punto specifico. Dall'esterno si può vedere solo una piccola fossetta, ma l'interno è ben chiuso.
Ora che sapete cos'è, vediamo perché volete usarlo.
Pro e contro della saldatura a punti
È lo strumento giusto per il vostro progetto specifico? Dipende. La saldatura a punti è un'abilità specializzata, non una bacchetta magica per ogni riparazione.
Pro (perché si dovrebbe usare)
Ci sono tre grandi ragioni per cui le autofficine e le fabbriche amano questo processo.
- Velocità: È incredibilmente veloce. Una saldatura tipica richiede meno di un secondo. È possibile eseguire la riparazione di un pannello in una frazione del tempo necessario per la saldatura MIG.
- Pulizia: Non c'è un cordone disordinato da smerigliare. Il metallo rimane piatto. Se si esegue la carrozzeria, questo significa meno stucco e meno carteggiatura in seguito.
- Nessun costo ricorrente: Questa è la parte migliore per il vostro portafoglio. Niente bobine di filo. Nessun serbatoio di gas di protezione. Una volta acquistata, la macchina funziona praticamente gratis.
Contro
Tuttavia, una saldatrice a punti non può sostituire completamente la saldatrice standard. Ha dei limiti fisici molto severi.
- Giunti limitati: Si tratta di "giunzioni a giro". Ciò significa che le lamiere devono sovrapporsi l'una all'altra. Non funziona per unire tubi, angoli o travi strutturali spesse.
- Problemi di portata: La lunghezza delle pinze è limitata. Se dovete saldare il centro di un grande cofano, i bracci della macchina potrebbero non arrivare abbastanza in profondità. Il più delle volte si è limitati a lavorare vicino ai bordi delle lamiere.
Se i pro superano i contro, il passo successivo è determinare se i materiali sono compatibili.
I migliori metalli per la saldatura a punti (e quelli da evitare)
Non tutti i metalli sono uguali. Alcuni vogliono essere saldati a punti, mentre altri si oppongono a ogni passo. Conoscere la differenza vi risparmierà molti grattacapi.
Acciaio a basso tenore di carbonio (migliore per i principianti)
Se siete alle prime armi, iniziate da qui. L'acciaio a basso tenore di carbonio (spesso chiamato acciaio dolce) è il materiale più semplice su cui imparare.
Ha un perfetto equilibrio di resistenza elettrica. Si scalda rapidamente, si scioglie in modo prevedibile e si fonde con forza. È estremamente tollerante nei confronti degli errori dei principianti. Se la tempistica è leggermente sbagliata, l'acciaio dolce di solito si mantiene comunque.
Acciaio inox
L'acciaio inossidabile è completamente saldabile, ma ha una personalità diversa.
Ha una resistenza elettrica superiore a quella dell'acciaio dolce. Ciò significa che si riscalda molto più rapidamente. Poiché si scalda così rapidamente, di solito è necessario ridurre le impostazioni. Usate meno corrente o un tempo di saldatura più breve. Se lo trattate esattamente come l'acciaio dolce, potreste surriscaldare il metallo e deformare il vostro progetto.
Alluminio (più duro di quanto si pensi)
Si potrebbe pensare che l'alluminio sia facile perché è leggero. In realtà è un incubo per la maggior parte dei saldatori a punti domestici.
L'alluminio conduce l'elettricità in modo eccellente, quasi come il rame. Invece di resistere alla corrente e creare calore, l'alluminio lascia passare l'elettricità. Per far sì che si formi una "pepita", è necessario un forte aumento di corrente.
Le unità portatili più economiche non hanno abbastanza potenza per farcela. In genere, per saldare a punti l'alluminio in modo affidabile, sono necessarie costose apparecchiature di livello industriale.
Acciaio zincato (Avviso di sicurezza)
È necessario prestare attenzione. L'acciaio zincato è un normale acciaio rivestito di zinco per evitare la ruggine.
Quando si riscalda lo zinco, questo brucia e crea un fumo bianco. Questo fumo è tossico. Respirarlo può causare "febbre da fumi metalliciche si sente come una terribile influenza.
Lo zinco agisce anche come una colla sugli elettrodi di rame. Si sentirà un netto "sfrigolio" e le punte si attaccheranno al metallo. Se dovete saldare, smerigliate rigorosamente lo zinco, indossate un respiratore P100 e tenete a portata di mano una lima per pulire le punte dopo ogni paio di saldature.
Ora analizziamo l'attrezzatura vera e propria che lo rende possibile.
L'attrezzatura di base necessaria
Non è necessario un furgone pieno di attrezzi per iniziare a saldare a punti. La macchina in sé è relativamente semplice, ma ogni parte svolge un ruolo specifico nel far aderire la saldatura.
La fonte di alimentazione (trasformatore)
La pesante scatola al centro della saldatrice è un trasformatore. Il suo compito è quello di modificare l'elettricità proveniente dalla presa a muro.
Prende l'alta tensione e la converte in corrente elevata.
Pensate a un'idropulitrice rispetto a una manichetta antincendio. Non è necessaria un'alta pressione (tensione), ma un'enorme quantità d'acqua (ampere). Una saldatrice a punti pompa migliaia di ampere nel metallo. Questa ondata di potenza provoca il rapido riscaldamento necessario per fondere l'acciaio all'istante.
Elettrodi di rame
Le "dita" che toccano il metallo sono sempre di rame. Ci si potrebbe chiedere: perché non in acciaio?
Se le punte fossero in acciaio, si fonderebbero e si salderebbero al progetto. Sarebbe un disastro.
Il rame è speciale perché è un fantastico conduttore. Si lascia attraversare facilmente dall'elettricità senza generare molto calore. Il pezzo in acciaio, tuttavia, resiste all'elettricità, che è ciò che crea il calore. Le punte di rame contribuiscono ad allontanare il calore dalla superficie, garantendo la fusione. all'interno le lenzuola, non all'esterno.
Pinze e bracci a leva
Questo è il muscolo dell'operazione. Le pinze sono i lunghi bracci che tengono gli elettrodi e la leva li muove.
Sia che si utilizzi una leva manuale o un pedale su una macchina più grande, questi bracci forniscono una leva meccanica. Consentono di applicare centinaia di libbre di forza di serraggio con una semplice pressione della mano. Questa forza mantiene il metallo piatto e la corrente concentrata.
Conoscere le parti interne è utile, ma quale tipo di macchina acquistare?
Palmare vs. piedistallo: quale macchina vi serve?
La maggior parte delle guide raggruppa tutte le saldatrici a punti in un'unica categoria, ma questo crea confusione. Si tratta di due strumenti molto diversi per due lavori molto diversi.
Dovete decidere se siete voi a portare il saldatore al lavoro o il lavoro al saldatore.
A mano (pinze)
Si tratta di una scelta standard per il fai-da-te e per le riparazioni di carrozzeria.
Si presenta come una pinza pesante e sovradimensionata collegata a un cavo di alimentazione. La si impugna fisicamente, la si solleva e la si blocca sul materiale. Sono molto popolari perché sono portatile.
Se state riparando un parafango arrugginito su un'auto d'epoca, non potete mettere l'intera auto su un banco da lavoro. Bisogna portare il saldatore sull'auto.
- Costo: Conveniente. È possibile trovare unità iniziali decenti per $150 - $300.
- Ideale per: Riparazioni, oggetti di grandi dimensioni e hobbisti.
- Aspetti negativi: Diventano pesanti in fretta. Tenere un'unità da 30 libbre all'altezza delle spalle per saldare il telaio di una porta sembra un allenamento in palestra. Dopo la terza saldatura, le braccia iniziano a tremare e questo può rovinare l'allineamento.
- Un consiglio da professionista: Attenzione alla prolunga. Una volta ho pensato che la mia saldatrice fosse rotta perché le saldature erano deboli. Si è scoperto che stavo usando una prolunga economica e sottile. Queste macchine sono affamate di corrente; se le si affama con un cavo lungo e sottile, si perde l'amperaggio necessario per far aderire la saldatura. Collegatevi direttamente alla parete, se potete.
Piedistallo (stazionario)
Questo è il grande impianto. Sta in piedi sul pavimento o è imbullonato a un banco pesante.
Non si tiene in mano il saldatore. Si tiene invece il pezzo di metallo e lo si fa scorrere tra gli elettrodi. La forza di serraggio è controllata da un pedale, che lascia libere entrambe le mani per allineare il metallo.
- Costo: Costoso. Si tratta di macchine industriali.
- Ideale per: Lavoro di produzione. Se state costruendo 500 piccole staffe metalliche, questa è l'unica strada da percorrere.
- Aspetti negativi: Non si può spostare. Bisogna portare ogni singolo pezzo alla macchina.
Qualunque macchina si scelga, è praticamente un fermacarte se si salta la fase più importante dell'intero processo: la pulizia.
Preparazione essenziale della superficie
Molti principianti danno la colpa alla macchina quando le loro saldature falliscono. Ma il 90% delle volte il problema non è il saldatore. È lo sporco sul metallo.
La saldatura a punti funziona interamente sulla resistenza elettrica. Affinché la resistenza generi calore, l'elettricità deve prima penetrare nel metallo.
La ruggine, la vernice e la scaglia (quella patina scura che si trova sull'acciaio nuovo) si comportano come un muro di gomma. Sono isolanti. Bloccano il flusso di corrente.
Se si cerca di saldare sopra la vernice o la ruggine, si verificheranno due cose:
- Niente: La macchina ronza, ma non passa corrente perché il circuito è interrotto.
- Il "Pop": La corrente si fa strada attraverso una piccola fessura. Invece di un ronzio regolare, si sente un forte "CRACK" come un colpo di pistola. Il metallo esplode essenzialmente nel punto di contatto, lasciandovi un buco frastagliato e schizzi fusi sulla camicia.
Non si tratta di una saldatura a bastone o a filo continuo. Questi metodi sono aggressivi; possono bruciare uno strato di ruggine e continuare a resistere. La saldatura a punti non è così indulgente. Richiede un contatto perfetto.
Prima di fissare le lamiere, smerigliatele o carteggiatele. Rimuovete ogni granello di olio, ruggine o rivestimento. Il metallo deve apparire come uno specchio. Se non è nudo e lucido, non è pronto per la saldatura.
Ora che il metallo è stato preparato e la macchina è pronta, si può iniziare ad incollare il metallo.
Come funziona il processo (passo dopo passo)
Il ciclo di saldatura a punti è veloce. In una fabbrica di automobili automatizzata, avviene più velocemente di quanto si possa battere le ciglia. Ma anche se lo fate manualmente nel vostro garage, la fisica è esattamente la stessa.
Si articola in quattro fasi distinte.
1. Tempo di spremitura
Prima di premere l'interruttore di accensione, è necessario bloccare il tutto.
Gli elettrodi di rame (le pinze) si chiudono sulle lastre di metallo. In questa fase, c'è assenza di corrente elettrica. Si sta solo applicando una forza meccanica grezza.
Questa pressione è fondamentale. Costringe i due fogli di metallo ad unirsi strettamente, chiudendo eventuali spazi vuoti. Se si cerca di far scorrere la corrente prima che la pressione sia stata impostata, l'elettricità si innesca, volano scintille e si fa un buco nel progetto.
2. Tempo di saldatura
Questo è l'evento principale.
Quando la pressione è stabile, la macchina invia una corrente elettrica elevata attraverso le punte. La durata è solitamente di una frazione di secondo.
Poiché le lastre metalliche resistono al flusso di elettricità, il calore si accumula istantaneamente nel punto in cui si toccano. La "pepita" nascosta si scioglie in una pozza liquida. Le punte di rame rimangono fredde, ma l'acciaio che le separa raggiunge il punto di fusione.
3. Tempo di mantenimento
Questo è il passo che la maggior parte dei principianti dimentica.
Dopo l'interruzione della corrente elettrica, è necessario continuare a spremere.
La pezza di saldatura è ancora calda. Se si rilascia la pressione ora, il giunto si aprirà e fallirà. Mantenendo la pressione per un secondo in più, si permette alla pepita di raffreddarsi e solidificarsi. La pressione agisce come una morsa mentre la "colla" si asciuga.
4. Rilascio
Ora potete lasciarvi andare.
Il metallo si è raffreddato abbastanza da mantenere la sua forma. Si aprono le pinze, si rilascia la pressione e si sposta il pezzo nel punto successivo.
Avete completato i passaggi, ma come fate a sapere se la saldatura ha effettivamente tenuto? È necessario testarla.
Come sapere se la saldatura è forte (test del tallone)
La maggior parte delle guide del settore vi dirà di ispezionare le vostre saldature con "test a ultrasuoni" o apparecchiature a raggi X. Si tratta di un consiglio inutile per un fai-da-te. Non avete una macchina a raggi X nel vostro vialetto.
Come si fa a fidarsi di una saldatura che non si può vedere? Bisogna distruggerla.
Questo è chiamato il Test della buccia. È il modo migliore in assoluto per regolare le impostazioni della macchina prima di toccare il progetto vero e proprio.
Come fare
- Prendete due pezzi di metallo di scarto. Assicuratevi che abbiano lo stesso spessore del progetto che state per costruire.
- Saldarli insieme con un unico punto.
- A questo punto, separateli. Mettete un pezzo in una morsa, afferrate l'altro con una pinza e sbucciatelo come una buccia di banana.
Lettura dei risultati
Se le due lastre si staccano in modo netto dalla giunzione, il risultato è un fallimento. Si tratta di una "saldatura fredda". Significa che il metallo non si è fuso e che è necessaria una maggiore potenza o tempo di mantenimento.
Si sa che la saldatura è perfetta quando il metallo si lacera.
Una buona pepita è più forte della lamiera che la circonda. Quando si staccano le lamiere, la saldatura non dovrebbe rompersi. Al contrario, l'acciaio dovrebbe strapparsi. Si vuole vedere un buco strappato da una lamiera e un "bottone" di metallo attaccato all'altra.
Se non avete ottenuto il "pulsante" o se la saldatura si è staccata all'istante, non preoccupatevi. Ecco come risolvere il problema.
Errori comuni dei principianti
Ogni principiante rovina qualche pezzo di metallo. Fa parte della curva di apprendimento. Se le prime saldature falliscono, non fatevi prendere dal panico. Di solito si tratta di ciò che è andato storto.
Saldature deboli o "fredde
Questo è il problema più comune. La saldatura sembra a posto dall'esterno, ma le lamiere si staccano quasi senza sforzo. Di solito, la potenza di partenza non è sufficiente. L'impostazione era troppo bassa per fondere la pepita.
Sorprendentemente, il problema può essere anche troppa pressione. Sembra un controsenso, ma se si stringe troppo forte, si abbassa la resistenza elettrica. Una resistenza più bassa significa meno calore. Se si sta facendo un uso intensivo delle pinze e si ottengono saldature deboli, provare a diminuire leggermente la pressione.
Buchi nel metallo
Questo è il problema opposto. Si preme il grilletto, si sente un forte POPe vedere un buco dove prima c'era il metallo.
L'hai cucinato tu.
Probabilmente hai tenuto premuto il grilletto troppo a lungo. Il metallo si è surriscaldato a tal punto da colare via. Può accadere anche se gli elettrodi sono disallineati o si trovano proprio sul bordo della lastra. La corrente si concentra sul bordo e lo fa fuoriuscire.
L'"esplosione dei bordi"
Quando si rattoppa un pannello, si è tentati di saldare proprio sul bordo della cucitura. Non fatelo.
Ho rovinato parafanghi perfettamente funzionanti. Se l'elettrodo è troppo vicino al bordo (meno del diametro della pepita di saldatura), il metallo liquido non ha dove contenersi. Uscirà di lato come una ciambella di gelatina, lasciando un'incisione disordinata che dovrete riempire in seguito. Lasciate sempre almeno un centimetro di metallo intorno al punto di saldatura.
Troppi schizzi
La saldatura a punti dovrebbe essere abbastanza pulita. Se suona come un petardo e spara scintille per tutto il garage, c'è qualcosa che non va.
Controllare le superfici. Ruggine, vernice e olio sono nemici di una buona saldatura. Causano l'arco elettrico in modo violento.
Inoltre, verificare la presenza di spazi vuoti. Se le due lastre non si toccano perfettamente in piano, l'elettricità deve "saltare" attraverso il vuoto d'aria. Questo salto provoca un'esplosione di metallo fuso.
Domande frequenti
È necessario un casco per la saldatura a punti?
No. A differenza della saldatura MIG o TIG, la saldatura a punti non crea un arco UV accecante che brucia gli occhi (o "flash burn"). Tuttavia, emette scintille calde. Non è necessario un casco oscurante, ma è necessario devono assolutamente indossare un abbigliamento trasparente occhiali di sicurezza e guanti di pelle pesanti.
Quale spessore di metallo posso saldare?
Dipende dalla macchina, ma le unità portatili hanno dei limiti. Un saldatore a punti portatile standard da 110V o 220V è in grado di gestire solitamente due fogli di Acciaio da 16 a 20 mm. (circa 1/8 di pollice di spessore combinato). Se si tenta di saldare travi di acciaio strutturale spesse, non si otterrà abbastanza calore per formare una pepita.
Posso saldare a punti senza pulire il metallo?
No. Questo è il motivo principale per cui i principianti falliscono. L'elettricità non può passare attraverso la ruggine, la vernice o le incrostazioni. Se non si smeriglia il metallo fino all'acciaio nudo e lucido, la macchina strombazzerà, scoppietterà o semplicemente non funzionerà affatto.
La saldatura a punti è abbastanza resistente per le riparazioni strutturali?
In fabbrica, sì: le auto sono tenute insieme da migliaia di saldature a punti. Ma per un fai-da-te con un'unità portatile? Fate attenzione. È perfetto per i pannelli della carrozzeria, le linguette della batteria e i rivestimenti in lamiera. Per i telai portanti o le gabbie a rulli, utilizzare la saldatura MIG o TIG per ottenere la massima penetrazione e sicurezza.
Perché le mie punte diventano nere?
Di solito si tratta di contaminazione. Se si salda su metallo sporco o su acciaio galvanizzato (zincato), sulle punte di rame si forma uno strato di sporcizia. Questo rovina la loro conduttività. È necessario pulire regolarmente le punte con una lima o carta vetrata per mantenere il rame brillante e conduttivo.
Conclusione
Sia che stiate restaurando una Mustang classica o costruendo un alloggiamento per la batteria personalizzato, ricordate che il successo della saldatura a punti è dato dalla preparazione 80% e dalla pressione 20% del grilletto. Non lasciatevi scoraggiare dai primi buchi. Una volta imparato il ritmo della pulizia del metallo, dell'allineamento corretto e della pressione costante, si scoprirà che si tratta di uno degli strumenti più soddisfacenti della propria officina.
Tuttavia, c'è un limite fisico a ciò che si può ottenere con un'unità portatile. Come abbiamo detto, la saldatura a punti manuale è perfetta per le riparazioni e i prototipi, ma non è scalabile. Se guardate il vostro progetto e vi rendete conto che dovete produrre 500 o 5.000 pezzi identici, è probabile che il vostro braccio e la vostra scatola degli interruttori cedano prima che il lavoro sia finito.
Quando un progetto supera il garage e richiede una precisione industriale, è qui che subentra la fabbricazione professionale. A ShincoFabCon sede nell'hub produttivo di Dongguan, in Cina, supportiamo i clienti globali che devono passare dal prototipo alla produzione di massa. Utilizziamo il tipo di sistemi di saldatura stazionari, automatizzati e ad alto amperaggio che assicurano che ogni singolo giunto superi la prova di stress, in modo che non dobbiate staccarlo da soli.
Per ora, prendete la vostra smerigliatrice, pulite le lamiere e iniziate a fare pratica. Ma quando sarete pronti a trasformare un progetto unico in una produzione completa, siamo qui per gestire il lavoro pesante.
