60 anno di pubblicazi

Transcript

1 Istituto Italiano della Saldatura - Lungobisagno Istria, Genova (Italia) - Tariffa R.O.C.: "Poste Italiane SpA- Sped. A.P.-D.L.353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n.46) art.1 comma 1, DCB Genova" Tassa Pagata - Taxe Perçue ordinario - Contiene IP Bimestrale Settembre-Ottobre 2008 ISSN: anno di pubblicazione 60 anno di pubblicazi Organo Ufficiale dell Istituto Italiano della Saldatura - anno LX - N. 5 * 2008 In questo numero: Viblade : Friction Stir Welding per materiali plastici Ponti in duplex: risultati di un progetto di ricerca europeo Applicazione dell approccio structural stress ad un giunto saldato di geometria complessa Didattica Principi per lo studio dei costi di saldatura ITW Welding Products Prodycts Europe propone soluzioni integrate di saldatura e cladding per il settore Oil&Gas Numero

2

3

4

5 Chi taglia con Cebora, risparmia gas ogni ora Cebora, da sempre, pone al centro di ogni progetto le esigenze del suo cliente. Per questo ogni singolo generatore nasce per risolvere un problema di taglio o saldatura. Con la stessa attenzione che ci contraddistingue, anche il nuovissimo PLASMA PROF 254 HQC (High Quality Cut), è stato progettato per ottenere un ottimale taglio dei metalli, utilizzando la miscela di gas più indicata per ogni specifica esigenza e riducendone il consumo. Inoltre per gli impianti meccanizzati, Cebora fornisce la torcia raffreddata, cavi e tubi di collegamento su misura, modulo di controllo per la selezione dei gas e della velocità di taglio in modo semplice e veloce. Plasma Prof HQC taglia anche i consumi! + TAGLI _ GAS Plasma Prof 254 HQC Plasma Prof 164 HQC leader nella saldatura e nel taglio dei metalli CEBORA spa bologna (italy) t f

6

7

8 NUOVO sistema plasma Hypertherm Powermax45. Quanta potenza è possibile concentrare in un sistema plasma portatile da 15,8 kg? Abbastanza per tagliare acciaio al carbonio, acciaio inox ed alluminio fino 19 mm di spessore, dovunque, in Todd Piercey Mountain Master Truck Equipment qualsiasi momento con velocità e qualità di taglio eccellenti. Per applicazioni di taglio o di scriccatura manuali o meccanizzate. Questo è il motivo per cui Todd Piercey sostiene, Ha la potenza che mi serve per essere più produttivo. Andate a conoscere il nuovo sistema Powermax45 su Portatile. Versatile. Produttivo. Il NUOVO sistema plasma Powermax45 Per maggiori informazioni sui nostri sistemi, vi preghiamo di contattarci tramite HTEurope.info@hypertherm.com oppure telefonare: +31(0) P L A S M A M A N U A L E I P L A S M A M E C C A N I Z Z A T O I A U T O M A Z I O N E I L A S E R I C O N S U M A B I L I

9

10

11

12

13

14 Apriamo un nuovo capitolo in materia di Safety. Il mondo della safety si incontra all evento internazionale degli operatori del settore, un imperdibile momento di business, aggiornamento e formazione professionale. E da questa edizione a SICURTECH Expo verrà presentata una nuova area espositiva con prodotti e servizi di eccellenza per la PROTEZIONE CIVILE. La rinnovata concomitanza con SICUREZZA farà di Milano, per quattro giorni, la capitale di security & safety. RHO, DAL 25 AL 28 NOVEMBRE 2008 ANTINCENDIO - SALUTE E SICUREZZA SUL LAVORO - PROTEZIONE CIVILE In contemporanea con

15 Scopri i tuoi nuovi attrezzi TECNOELETTRA propone sul mercato della saldatura un prodotto efficace, comodo, resistente e, non ultimo, unico: JUMBO. Stiamo parlando di uno schermo di protezione visiva con caratteristiche uniche e che ne fanno il migliore nel suo genere: per capire di cosa ci stiamo occupando, basti pensare al fatto che è costruito interamente in poliestere / fibra di vetro (fiberglass), un materiale leggero ma che rende JUMBO estremamente resistente al calore ed all impatto a particelle ad alta velocità (classe F). Le ampie dimensioni gli permettono di essere uno schermo che protegge superfici molto grandi, permettendo all operatore, soprattutto nelle saldature sottotesta, di non essere minimamente toccato dagli spruzzi o dai residui di saldatura. Le versioni disponibili sono due: a mano, con impugnatura in resina termoplastica, oppure a casco, e prevedono un unica dimensione di portavetro (75x98). L assistenza e la costante collaborazione con il cliente permettono a TECNOELETTRA di sviluppare prodotti ad hoc e sempre molto efficaci. TECNOELETTRA S.p.A. - via Nazionale, 50a Calco -LC- Italy - tel fax info@tecnosa.it -

16 PIACENZA 14 NOVEMBRE 2008 Un evento organizzato da: In collaborazione con: PubliTec - Milano PIACENZA EXPO PubliTec - Tel Fax info@publitec.it Piacenza Expo - Tel Fax info@piacenzaexpo.it

17 We are the World of Welding Solutions. Il segreto del nostro successo è la profonda conoscenza dei materiali. Abbiamo svolto un ruolo essenziale nel costruire il mondo della saldatura con nuovi prodotti, processi e materiali. Fidatevi di un partner che non è solo produttore ma anche consulente serio e affidabile al servizio delle vostre necessità. Per noi essere vicini ai clienti significa accompagnarli con le nostre competenze, in ogni parte del mondo. Gestione e commercializzazione per l Italia Böhler Welding Group Italia S.p.A. via Palizzi, Milano tel fax Charta sas - Milano

18 Lincoln Electric Italia Datemi Conarc One e vi salderò il mondo Lincoln Electric Italia Srl Via Fratelli Canepa, Serra Riccò - Genova Tel Fax infoit@lincolnelectric.eu

19

20 Editoriale Gli allegri compagni della foresta T empi duri per gli allegri compagni della foresta, che tirano spensieratamente la vita nel bel Paese (da non confondersi con l omonimo formaggio). Una notizia ferale comincia a prendere corpo nella chiassosa confusione della festa. Stanno finendo i quattrini! Non tutti i quattrini, ovviamente. Le formiche hanno certamente provveduto a mettere da parte qualcosa, per i tempi duri. I più bravi ed i più furbi continuano, altrettanto certamente, a portare a termine buoni affari. No. Sono finiti i quattrini per la festa! Ed allora per gli allegri compagni della foresta comincia a prospettarsi un quadro desolante. Bisognerà decidersi a lavorare! Addio tempi belli, in cui la tranquillizzante quiete di uno stipendio assicurato consentiva consolanti attenzioni verso la propria salute non solo fisica ma anche psicologica, privilegiando adeguati riposi, privi di ogni tensione. Al riparo, ovviamente, di avanzate teorie sociologiche circa la qualità della vita, in un contesto equo e solidale. Occorrerà, invece, cominciare a confrontarsi con i risultati, magari in un insensibile contesto mercatista. Alla bisogna, occorrerà addirittura crearsi una competenza spendibile. Che caduta di stile! E tuttavia la festa è frequentata anche da personaggi diversi, più sofisticati. Che nella festa non cercano tranquillità, ma potere personale e di parte. Sempre con i quattrini della festa, ovviamente! Che stanno finendo! Anche qui si nota una qualche agitazione. Se finiscono i quattrini, non si potrà più dispensare né panem né circenses. E allora addio clientes. Forse occorrerà addirittura riciclarsi. E magari diventare anche liberisti. Con buona pace della qualità della vita nel contesto equo e solidale. Per chi non partecipa alla festa, ma da troppo tempo paga il conto, questo scenario porta con sé qualche motivo di perfida soddisfazione. Era ora! Ma sarà proprio vero! Temo che il percorso non sarà breve, né semplice, né definitivo. Qualche decina d anni di comportamenti poco virtuosi hanno creato abitudini radicate e convenienze dure a morire. E forse, nei migliori, perfino convinzioni. Quello che è entrato in crisi non è soltanto un sistema, ma un intero modello culturale. Ed è entrato in crisi nel modo più classico, fallendo sul piano economico, non riuscendo a sostenere ulteriormente i propri costi. Ubriacato da una dilagante logorrea ideologica e dimentico delle quattro operazioni dell aritmetica. Che strano Paese è il bel Paese, così prodigo, ad esempio, di personaggi dello spettacolo, quello proprio e quello improprio, e così avaro di statisti. Tanto che si è dovuto accontentare di statalisti. Che non sono la stessa cosa e la cui madre, almeno nel bel Paese, è sempre incinta. Dott. Ing. Mauro Scasso Segretario Generale IIS 624 Riv. Ital. Saldatura - n. 5 - Settembre / Ottobre 2008

21 Pubblicazione bimestrale DIRETTORE RESPONSABILE: Ing. Mauro Scasso REDATTORE CAPO: Geom. Sergio Giorgi REDAZIONE: Sig.ra Deborah Testoni, P.I. Maura Rodella PUBBLICITÀ: Sig. Franco Ricciardi Organo Ufficiale dell'istituto Italiano della Saldatura Abbonamento annuale 2008: Italia:... 90,00 Estero: ,00 Un numero separato:... 20,00 La Rivista viene inviata gratuitamente ai Soci dell Istituto Italiano della Saldatura. Direzione - Redazione - Pubblicità: Lungobisagno Istria, Genova Telefono: Telefax: deborah.testoni@iis.it web: Rivista associata Registrazione al ROC n Tariffa R.O.C.: Poste Italiane S.p.A. - Spedizione in Abbonamento Postale D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n 46) art. 1 comma 1, DCB Genova - Fine Stampa Ottobre 2008 Aut. Trib. Genova Progetto grafico: Marcs & Associati srl - Rozzano (MI) Fotocomposizione e stampa:algraphy S.n.c.- Genova Tel , Fax L istituto non assume responsabilità per le opinioni espresse dagli Autori. La riproduzione degli articoli pubblicati è permessa purché ne sia citata la fonte, ne sia stata concessa l autorizzazione da parte della Direzione della Rivista, e sia trascorso un periodo non inferiore a tre mesi dalla data della pubblicazione. La collaborazione è aperta a tutti, Soci e non Soci, in Italia e all Estero. La Direzione si riserva l accettazione dei messaggi pubblicitari. Ai sensi dell art. 10 della Legge 675/96, i dati personali dei destinatari della Rivista saranno oggetto di trattamento nel rispetto della riservatezza, dei diritti della persona e per finalità strettamente connesse e strumentali all invio della pubblicazione e ad eventuali comunicazioni ad esse correlate. ANNO LX Settembre-Ottobre 2008 Sommario Articoli 627 I generatori AC/DC con il controllo della forma d onda: l innovazione nella saldatura ad arco sommerso - G. PEDRAZZO, C.A. BARONE, G. RUTILI 635 Viblade : Friction Stir Welding per materiali plastici - A. SCIALPI et al. 647 Metodi e soluzioni per unire lamiere di materiali metallici diversi tramite arco voltaico - J.P. BERGMANN et al. 657 Ponti in duplex: risultati di un progetto di ricerca europeo - E. MAIORANA 673 Applicazione dell approccio structural stress ad un giunto saldato di geometria complessa - C.M. RIZZO, M. CODDA 687 Correlation between GMAW process and weld quality parameters: a neural network approach applied in the automotive industry - F.A. REYES-VALDÉS et al. International Institute of Welding (IIW) 695 Extract from the Annual Report 2007 IIS Didattica 705 Principi per lo studio dei costi di saldatura Rubriche 715 Scienza e Tecnica Ricerca sperimentale per applicazioni della Friction Stir Welding (FSW) su componenti aeronautici ed automobilistici - A. LAURO 717 Leggi e Decreti Dal Dlgs. 81/2008 il traghetto dalla certificazione di sistema alla conformità legislativa (salvagente per l impresa?) - T. LIMARDO 719 Normativa Tecnica Gli Eurocodici - S. GIORGI 721 Salute, Sicurezza e Ambiente Dal dover essere al benessere lavorativo - E. LIMARDO 727 Dalle Aziende 735 Notiziario Letteratura tecnica Codici e norme Corsi Mostre e convegni 745 Ricerche bibliografiche da IIS-Data Corrosione sotto tensione (Stress Corrosion) 752 Elenco degli Inserzionisti 5 In copertina Il gruppo ITW Welding Products Europe rappresenta il partner ideale per tutte le applicazioni quali preriscaldo, saldatura, cladding e trattamenti termici. La gamma di prodotti offerti include sistemi di automazione per saldatura e placcatura, impianti per processi ad elettrodo, MIG, TIG e una completa selezione di consumabili quali bacchette TIG, elettrodi rivestiti, fili pieni, fili animati, fili e flussi per arco sommerso, nastri e flussi per placcatura. Fanno parte del gruppo ITW le seguenti aziende leader nel mondo della saldatura: Miller, Elga, Hobart, Mc-Kay, Tri Mark, Tien Tai, Bernard, Welcraft, Trigaskiss, Tempil, Magnaflux.

22 Seventh European Congress on Joining Technology Fifth edition of Italian Welding Days Venezia Lido Maggio

23 I generatori AC/DC con il controllo della forma d onda: l innovazione nella saldatura ad arco sommerso ( ) G. Pedrazzo * C.A. Barone * G. Rutili ** Sommario / Summary L adozione di sistemi di generazione di potenza basata sull uso di inverter di ultima generazione ad elevata efficienza unitamente ad un controllo della forma d onda, sia per quanto riguarda la frequenza e la durata del periodo nonché il rapporto tra le semionde positive e negative, fanno sì che si possano concepire processi di giunzione con esecuzione mista AC/DC. Regolando opportunamente i parametri che controllano la forma dell onda si possono ottenere risultati interessanti e misurabili in termini di produttività; forma del cordone e penetrazione, apporto termico e distorsioni. Il presente articolo spiega questi aspetti e presenta una sperimentazione condotta presso il laboratorio Processi Speciali di Saldatura (PSS) dell Istituto Italiano della Saldatura nella realizzazione di cordoni di saldatura su laminati piani in acciaio strutturale (C-Mn) adottando una metodologia SAW di stampo convenzionale in parallelo con un altra Full Wave Control. Lo studio comparativo permette di constatare il reale impatto dell innovazione. The introduction of highly efficient inverter based power systems of the last generation which allow a full control of the wave shape both in frequency, balance and offset has changed the possibilities of welding with the Subarc process. By controlling the parameters which determine the wave form it is possible to achieve outstanding results in terms of productivity, bead shape and penetration, heat input and reduction of distortions. The paper presents experimental tests made at the laboratory Processi Speciali di Saldatura (PSS) of the Italian Welding Institute. Several beads on C-Mn plates have been deposited both with a conventional Subarc Equipment and with the new technology Full Wave Control provided by the Power Wave AC-DC by Lincoln Electric. The compared results give a clear view of the potential of the new technology. Keywords: Carbon manganese steels; efficiency; energy input; penetration; plate; process parameters; submerged arc welding; waveform; weld shape; welding inverters; welding power sources. ( ) Memoria presentata alle Giornate Nazionali di Saldatura 4 - Workshop: Sviluppi e tendenze dei processi di saldatura tradizionali - Genova, Ottobre * Lincoln Electric Italia S.r.l. - Genova. ** Istituto Italiano della Saldatura - Genova. Riv. Ital. Saldatura - n. 5 - Settembre / Ottobre

24 G. Pedrazzo et al. - I generatori AC/DC con il controllo della forma d onda: l innovazione nella saldatura ad arco sommerso 1. Introduzione A differenza dei processi di saldatura ad arco aperto, il processo di saldatura ad arco sommerso ha subìto, negli anni, una evoluzione poco significativa, almeno dal punto di vista del controllo e della gestione dell arco. Per i processi a filo continuo con protezione gassosa, infatti, al di là dell evoluzione dei materiali d apporto (fili animati per FCAW; fili autoprotetti), si sono affermate negli anni le seguenti tendenze di sviluppo: impiego di elettronica di potenza applicata al processo che ha consentito una modulazione delle forme d onda applicate all arco pulsato tale da ottimizzare i parametri in funzione degli obiettivi/performances fissati; utilizzo di fili multipli (Tandem MIG) finalizzato all aumento di produttività; procedimento STT per trasferimento in short arc con distacco della goccia pilotato dall andamento della corrente nell arco; modalità di trasferimento del materiale d apporto finalizzate all ottenimento di elevati tassi di deposito, grazie all abbinamento con miscele quaternarie, che hanno richiesto la messa a punto di generatori sinergici di elevata potenza dotati di software di gestione dedicati. Nel processo ad arco sommerso la possibilità di regolazione dei parametri era fino a poco tempo fa limitata al controllo della velocità del filo (o corrente) e della tensione. Miglioramenti sostanziali del tasso di deposito con il mantenimento di buone caratteristiche meccaniche si sono avuti con lo sviluppo dei sistemi multiarco largamente usati nella produzione di tubazioni. Oggi questo limite è stato superato grazie all introduzione dell elettronica di potenza che, anche nell ambito della tecnologia ad arco sommerso, consente l ottimizzazione dell arco garantendo la gestione ed il controllo di più parametri elettrici in funzione dei requisiti da soddisfare. Figura 1 Il presente articolo si propone di illustrare, tramite prove sperimentali, l influenza dei vari parametri sui quali si può agire grazie alla tecnologia Power Wave AC/DC 1000 sviluppata dalla Lincoln Electric. La sperimentazione condotta è mirata a stabilire una correlazione tra i parametri elettrici e il tasso di deposito e la geometria del cordone in applicazioni con il processo ad arco sommerso. Esperienze in produzione, in differenti applicazioni industriali, hanno evidenziato i vantaggi derivanti dalla possibilità di agire sulla forma dell onda in corrente alternata: elevati depositi, tipici del DC- con cordoni più larghi e raccordati oppure maggiore penetrazione, in funzione delle specifiche richieste; migliore aspetto del cordone; maggiore stabilità dell arco; migliore innesco; regolazione (contenimento) dell apporto termico specifico (rispetto all apporto tipico associato alla convenzionale alimentazione in DC-); riduzione dei fenomeni di distorsione termica nella saldatura di lamiere sottili; riduzione dei fenomeni di soffio magnetico; semplicità di gestione/controllo del processo di saldatura. La campagna di prove è stata condotta utilizzando un generatore Power Wave AC/DC 1000 che permette un controllo completo dei principali parametri elettrici, con la possibilità di utilizzare varie forme d onda per la corrente (Fig. 1). Power Wave AC/DC 1000 infatti, utilizzando una unità modulare a tecnologia inverter basata su controllo digitale, consente di gestire in maniera flessibile, senza modifiche hardware e senza cambiare cablaggio, i parametri caratteristici: utilizzo della caratteristica a Corrente Costante o della caratteristica a Tensione Costante (CC vs. CV); utilizzo di Corrente Continua (DC+ o DC-) o Corrente Alternata (AC) con onda sinusoidale o quadra; possibilità di utilizzare frequenze da 10 Hz a 100 Hz; controllo del bilanciamento dell onda che permette di impostare una maggiore o minore percentuale di componente DC+; controllo della compensazione (Offset) che consente di variare il rapporto tra l ampiezza delle semionde positive e negative. 2. Saggi realizzati Si è scelto di realizzare una serie di cordoni bead on plate, per eliminare le eventuali differenze dovute alla forma del cianfrino, mantenendo costanti i parametri elettrici e geometrici. Corrente: 500 A Tensione: 30 V Stick out: 25 mm 628 Riv. Ital. Saldatura - n. 5 - Settembre / Ottobre 2008

25 G. Pedrazzo et al. - I generatori AC/DC con il controllo della forma d onda: l innovazione nella saldatura ad arco sommerso Velocità di saldatura: 580 mm/min Filo: Ø 3.2 mm Heat Input: 1.5 kj/mm I saggi realizzati ed i parametri utilizzati sono riportati nella Tabella I. 3. Power Wave AC/DC 1000 a confronto con sistemi tradizionali Grazie alla possibilità di gestire in modo indipendente frequenza, bilanciamento dell onda (Balance) e compensazione (Offset), la tecnologia Power Wave AC/DC 1000 rende possibili i tassi di deposito tipici di un DC- senza gli aspetti negativi di solito legati alla polarità DC-, come il soffio magnetico. Consente inoltre il controllo della geometria superficiale del cordone limitando l eccessiva convessità del sovrametallo. Questo aspetto è utile per ridurre il rischio di incisioni marginali e possibili zone d ombra, in applicazioni multipass, con conseguenti rischi di inclusioni di scoria e per ridurre lo spessore del rivestimento delle tubazioni. L uso del processo ad arco sommerso in modalità DC+, che con macchine convenzionali è l unico a garantire facili inneschi e stabilità d arco, comporta una buona profondità di penetrazione, il controllo della quale viene ottenuto Figura 2 +ampere -ampere I Ciclo tramite la regolazione della corrente di saldatura, associata alla velocità del filo. L utilizzo di una tecnologia basata su corrente alternata modulata in onda quadra permette invece di scegliere accuratamente la profondità di penetrazione senza peraltro dover rinunciare ad una elevata produttività (elevato tasso di deposito). Inoltre, rispetto alle convenzionali tecnologie basate sull impiego di corrente alternata con onda sinusoidale, la tecnologia Power Wave AC/DC 1000 tempo presenta il vantaggio di un arco più stabile. Il tempo di transizione è una tipica causa di instabilità dell arco normalmente associata con la modalità AC. Come si può rilevare dalla Figura 2, il tempo di transizione per un onda sinusoidale è maggiore di quello dell onda quadra di pari valore efficace di corrente. La riduzione del periodo di transizione si traduce ovviamente in maggiore stabilità dell arco. TABELLA I - Saggi realizzati nel programma sperimentale. Saggio Corrente Controllo Polarità Frequenza [Hz] Bilanciamento Offset A DC CC + n.a. 0 B DC CC - n.a. 0 C AC CC n.a % 0 D AC CC n.a % 0 E AC CC n.a % 0 F AC CC n.a % -25 G AC CC n.a % +25 H AC CC n.a % 0 I AC CC n.a % 0 L AC CC n.a % 0 M AC CC n.a % 0 N AC CC n.a % +25 O AC CC n.a % -25 P AC CC n.a % -25 Q AC CC n.a % -25 Riv. Ital. Saldatura - n. 5 - Settembre / Ottobre

26 G. Pedrazzo et al. - I generatori AC/DC con il controllo della forma d onda: l innovazione nella saldatura ad arco sommerso +ampere +ampere tempo tempo -ampere -ampere Figura 3 Figura 4 4. Effetti del bilanciamento dell onda quadra Il bilanciamento è espresso come percentuale di componente DC+. Nelle Figure 3 e 4 si rappresentano schematicamente le due situazioni estreme di bilanciamento. La situazione nella Figura 3 rappresenta un bilanciamento 25% ovvero per il 25% del tempo l arco è positivo, mentre per il rimanente 75% è negativo. Il caso opposto si verifica per la situazione rappresentata nella Figura 4. La possibilità di bilanciare la percentuale di polarità positiva o negativa incide sul controllo del tasso di deposito e la profondità di penetrazione. Con una più alta percentuale di corrente positiva si otterranno infatti profondità di penetrazione più elevate e minori tassi di deposito. Le prove sperimentali condotte hanno consentito di mettere a confronto i risultati ottenuti utilizzando le tecnologie convenzionali DC+ e DC-, con i risultati ottenibili mediante la modulazione dell onda quadra. Si riportano nella Tabella II i valori ottenuti per le grandezze ritenute significative per la qualità di forma e di profilo del cordone e per la quantità di deposito ottenibile. Al diminuire della percentuale di componente positiva, tra i due estremi convenzionali DC+ e DC- si verifica un +500 ampere ampere Figura 5 - Effetti del bilanciamento sull onda quadra. aumento del tasso di deposito cui corrisponde una diminuzione della profondità di penetrazione. Tra il provino E ed il provino D, ovvero tra i due estremi del bilanciamento, si rileva un aumento del tasso di deposito pari circa al 22%, tempo TABELLA II - Parametri significativi del deposito di saldatura. P ro v i n o Mod. Bilanciamento Offset Frequenza Controllo V media avanzamento filo Velocità di esecuzione Tasso di deposito Larghezza cordone Profondità di penetrazione Sovrametallo Hz mm/s cm/min g/s mm mm mm A DC+ # 0 60 CC E AC 75% 0 60 CC C AC 50% 0 60 CC D AC 25% 0 60 CC B DC- # 0 60 CC Riv. Ital. Saldatura - n. 5 - Settembre / Ottobre 2008

27 G. Pedrazzo et al. - I generatori AC/DC con il controllo della forma d onda: l innovazione nella saldatura ad arco sommerso TABELLA III - Variazioni dell Offset e risultati ottenuti. P ro v i n o Mod. Bilanciamento Offset Frequenza Controllo V media avanzamento filo Velocità di esecuzione Tasso di deposito Larghezza cordone Profondità di penetrazione Sovrametallo Hz mm/s cm/min g/s mm mm mm G AC 50% CC C AC 50% 0 60 CC F AC 50% CC mentre la profondità di penetrazione è diminuita del 29% circa. Si rileva inoltre che la geometria del cordone risulta sempre meglio raccordata all aumentare della componente positiva. Pur essendo uguale il valore dell apporto termico calcolato, è importante evidenziare che, all aumentare della percentuale di componente negativa, aumenta la percentuale di energia termica localizzata sul filo, riducendo la quota parte di energia termica che si distribuisce sul pezzo da saldare con la conseguenza di un minore ingrossamento del grano. La Figura 5 illustra in dettaglio l influenza del bilanciamento sull onda quadra. 5. Effetto della compensazione (Offset) La variazione dell Offset, riportata nella Figura 6, rappresenta la capacità del sistema di aumentare o diminuire la dimensione della porzione positiva o negativa dell ampiezza totale della corrente. Il range di variabilità consentito dal sistema è tra +25% e 25% in maniera continua. Un valore dell Offset pari a +25% equivale ad un aumento della componente positiva, con conseguente aumento della profondità di penetrazione a svantaggio del tasso di deposito. In maniera diametralmente opposta un valore di 25%, con conseguente abbassamento della curva a favore di una componente negativa più elevata, consentirà un tasso di deposito più elevato ed un valore della profondità di penetrazione inferiore. Si riportano nella Tabella III i risultati della sperimentazione condotta. Sono stati messi a confronto i risultati ottenuti con i valori estremi dell Offset consentito. Con un Offset pari a +25%, quindi con una maggiore ampiezza della semionda positiva (tra +375 e 625 ), si è ottenuto un giunto con buona profondità di penetrazione, +500 ampere 4.7 mm, ma tasso di deposito inferiore a quello ottenuto con Offset 25%, ovvero con 0 diagramma di corrente traslato verso il basso (tra -375 e +625 ). Tra il provino G ed il provino F, ovvero tra i due estremi del range dell Offset, si rileva un aumento del tasso di deposito pari a circa il 13%, mentre la profondità di penetrazione è diminuita del 21% circa. La Figura 7 illustra i risultati ottenuti. 6. Effetto della frequenza Rispetto all alimentazione di rete, 50 o 60 Hz, la tecnologia Power Wave AC/DC 1000 consente un più ampio range di variabilità, compreso tra i 10 e i 100 Hz. Le prove condotte dai colleghi americani sembrano mostrare un andamento non lineare della profondità di penetra- Tot. ampere 50% Positivo 50% Negativo 50% Positivo 50% Negativo 25% Positivo 75% Negativo Tot. ampere -500 ampere Figura 6 - Variazioni dell Offset. Figura 7 - Variazioni dell Offset. Riv. Ital. Saldatura - n. 5 - Settembre / Ottobre

28 G. Pedrazzo et al. - I generatori AC/DC con il controllo della forma d onda: l innovazione nella saldatura ad arco sommerso ampere -500 ampere tempo illustrato nella Figura 10. I valori rilevati possono essere salvati su file di testo per una visualizzazione futura. Il sistema consente il controllo remoto in alternativa all utilizzo della cassetta controllo, sia per arco singolo che per sistemi multiarco, pur mantenendo facilità di utilizzo sia per gli operatori che per i controllori. Sono inoltre disponibili programmi di diagnostica con i quali: è possibile eseguire la calibrazione degli strumenti del generatore in modo facile e preciso; è possibile verificare periodicamente l integrità ed il deterioramento dei cavi di potenza misurandone la resistenza ed il valore di induttanza rispetto al valore registrato all avviamento dell impianto. Figura 8 - Risultati ottenuti con la variazione di frequenza. zione con la frequenza, con la tendenza a una diminuzione della penetrazione alle frequenze più alte. Le prove da noi condotte confermano questo andamento e anche la necessità di approfondire l influenza della frequenza con una campagna di prove più estesa. La Tabella IV e la Figura 8 illustrano sia i parametri sperimentali che il risultato del cambio di frequenza. 7. Comunicazione software Uno dei vantaggi rappresentati dall impiego della tecnologia Power Wave AC/DC 1000 è costituito dalla possibilità di interfacciarsi via software con la macchina in modo semplice, direttamente tramite un normale PC (Fig. 9). I software disponibili consentono la visualizzazione su grafico dinamico di corrente, tensione e velocità filo, come 8. Conclusioni Le prove condotte confermano le enormi potenzialità di miglioramento della produttività e di controllo della geometria del cordone ottenibili con l impiego del Power Wave AC/DC 1000 nell esecuzione di giunti saldati in arco sommerso grazie alla possibilità di controllare in modo indipendente: la caratteristica dell arco (CC / CV); la modalità di esecuzione, se in DC o Indicatore arco Stato macchina Valori di lavoro Corrente/WFS Controllo filo a freddo Figura 9 - Gestione informatica della macchina tramite PC. Figura 10 - Andamento dei parametri elettrici di processo. 632 Riv. Ital. Saldatura - n. 5 - Settembre / Ottobre 2008