MIG-MAG WELDING

Il generatore è un dispositivo che ha il compito di alimentare la zona di saldatura con il materiale di apporto, mediante l'utilizzo di una torcia apposita, e mantenere acceso l'arco elettrico che si forma tra il pezzo da saldare e il filo-elettrodo fusibile. A differenza dei generatori di saldatura M.M.A. e T.I.G., nei quali è presente un unico parametro di regolazione (corrente di saldatura), nei generatori M.I.G.-M.A.G. sono presenti due dispositivi di regolazione, uno che regola l'intensità dell'arco elettrico (tensione di saldatura), l'altro che regola la velocità di apporto del filo di saldatura (corrente di saldatura).

Le tipologie di generatori rientrano in due categorie:

2. TORCIA
La torcia, che consente di trasferire il metallo di apporto alla zona di saldatura, ha il corpo isolato esternamente, inoltre permette il passaggio del filo-elettrodo, del gas e della corrente. L'impugnatura della torcia contiene un pulsante di comando adibito all'accensione della corrente, alla fuoriuscitadi gas e all'avanzamento del filo-elettrodo. Il fascio cavi è costituito da un conduttore di corrente,dell'acqua di raffreddamento nonché dalla guaina guida-filo. Esistono in commercio diversi tipi di torce o pistole di saldatura.

Le torce raffreddate ad acqua sono usate quando le intensità di corrente impiegate sono tali da generare notevoli quantità di energia termica; sono da utilizzarsi per correnti di lavoro superiori a 300 A o nel caso di correnti pulsate. Le torce autoraffreddate sono raffreddate dal gas di protezione e vengono impiegate quando le correnti di lavoro sono inferiori a 300 A; il loro utilizzo è assai diffuso. Anche le torce a collo d'oca sono raffreddate dal gas di protezione e vengono usate per applicazioni a bassa intensità di corrente (trasferimento a immersione - short arc).

3. PINZA DI MASSA

La pinza con cavo di massa consente il collegamento elettrico tra il generatore di corrente e il materiale base da saldare. Il cavo deve avere una sezione e una lunghezza in funzione dell'amperaggio massimo della sorgente di saldatura.

4. TRAINAFILO

Il trainafilo è un apparecchio azionato da un motore la cui funzione è quella di spingere il filo-elettrodo, dapprima avvolto in una bobina, verso la torcia e quindi alla zona di saldatura. La scelta del valore della velocità di avanzamento del filo è effettuata agendo sull'organo di regolazione del motore; una data velocità di avanzamento del filo implica una determinata velocità di fusione e quindi un valore definito della corrente di saldatura. Un elemento distintivo di un trainafilo risulta il numero di rulli preposti all'avanzamento del filo; apparecchi a 4 rulli consentono di avere una maggiore regolarità di avanzamento del filo rispetto ad apparecchi a 2 rulli.

5. G.R.A.

Il gruppo di raffreddamento ad acqua è un dispositivo utilizzato per il raffreddamento della torcia, se questa è raffreddata ad acqua, qualora le elevate correnti di saldatura in gioco provochino sovrariscaldamenti eccessivi. Esso, attraverso una pompa, consente la continua circolazione dell'acqua nella torcia e, tramite un sistema di raffreddamento, ne controlla il surriscaldamento.

6. BOMBOLA DI GAS CON SISTEMA DI REGOLAZIONE

La bombola contiene il/i gas di protezione quali Argon, Elio, Anidride Carbonica e loro miscele, ed è corredata da un manometro con annesso riduttore di pressione, impiegato per segnalare la quantità di gas all'interno della bombola nonché da una elettrovalvola, comandata da un pulsante posto sulla torcia, che apre e chiude il flusso di gas a seconda di quando si inizia o si termina la saldatura.

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I fili possono essere distinti in base alla loro composizione chimica nonché alla morfologia della loro sezione che può essere costituita di solo metallo (fili pieni) oppure presentare un'anima interna contenente dei granuli (fili animati).

Particolare attenzione deve essere prestata alla presenza, sulla superficie del filo-elettrodo, di grassi o umidità poichè tali condizioni potrebbero provocare cricche, porosità o soffiature. In aggiunta, una non omogenea bobinatura del filo-elettrodo potrebbe essere la causa di un avanzamento non uniforme del filo-elettrodo provocando instabilità nella saldatura.

I fili pieni hanno generalmente la stessa composizione del materiale base, con l'aggiunta di elementi che possono aiutare nella pulizia del materiale base. I diametri di comune impiego sono 0,6 - 0,8 - 0,9 - 1 - 1,2 - 1,6 mm.

I fili animati, con protezione gassosa, non sono costituiti da metallo massiccio ma si presentano internamente riempiti di polvere granulare (flusso); questa ha le stesse funzioni del rivestimento degli elettrodi rivestiti. La polvere granulare o flusso può avere carattere rutilo, basico oppure può essere di tipo speciale. I fili animati, rispetto ai fili pieni, hanno più stabilità dell'arco e penetrazioni più profonde, garantiscono una migliore estetica del giunto, eliminando in molti casi i lavori di finitura (es. molatura degli spruzzi) e riducendo il pericolo della formazione di difetti quali le porosità; naturalmente l'utilizzo di fili animati richiede l'asportazione della scoria, come per la saldatura ad elettrodo M.M.A.
I diametri di comune impiego sono 0,6 - 0,8 - 0,9 - 1,2 - 1,6 mm.

Nel procedimento di saldatura M.I.G.-M.A.G. le modalità del trasferimento del metallo d'apporto dal filo-elettrodo (pieno o animato) al bagno di fusione dipendono, oltre che dai parametri elettrici di saldatura, anche dal diametro del filo, dal tipo di generatore utilizzato e dal gas impiegato. In base a questi parametri il trasferimento delle gocce può avvenire con:

1. Trasferimento a immersione (short-arc, dip-transfer o a corto circuito)
Il metallo di apporto si trasferisce nel bagno di fusione sotto forma di gocce che si immergono nel bagno stesso, creando continui cortocircuiti.
Tale trasferimento "short arc" è caratterizzato dalla presenza di intensità di correnti fino a 200 A, dall'utilizzo di fili pieni sottili, da 0,6 mm a 1,2 mm, rendendo così possibile la saldatura di piccoli spessori e la saldatura in tutte le posizioni. Si ottiene con generatori in corrente continua.

2. Trasferimento a spruzzo (spray-arc)
Tale modalità prevede che le gocce di materiale d'apporto non vengano trasferite per contatto al bagno di fusione bensì, per effetto dell'elevata corrente, vengono spruzzate nel bagno stesso, creando un flusso continuo di materiale.
Questa caratteristica si ottiene con generatori in corrente continua quando le correnti in gioco sono elevate, maggiori di 200 A, e i fili sono di diametro superiore a 1 mm. Viene generato un bagno di fusione molto fluido e di notevole penetrazione, adeguato alla saldatura in posizione piana soprattutto su medi e grossi spessori.

3. Trasferimento a impulsi o ad arco pulsato (pulsed-arc)
Questo procedimento è ottenibile solamente con generatori in corrente pulsata. Le pulsazioni infatti causano lo stacco di gocce di piccole dimensioni, e quindi permettono di ottenere la caratteristica dell'arco a spruzzo (spray arc) anche a correnti basse. L'apporto termico, le dimensioni del bagno e la penetrazione sono molto simili alla modalità "spray arc". Questo procedimento trova grossa applicazione nei materiali come l'alluminio o l'acciaio inossidabile, dove il procedimento short arc non garantisce risultati in saldatura qualitativamente sufficienti.

1. Acciai dolci, al carbonio
Gli acciai al carbonio si saldano in corrente continua con polarità inversa (filo-elettrodo collegato al polo positivo) applicando esclusivamente il procedimento di saldatura M.A.G. Le applicazioni vanno dall'utilizzo della sola CO2 , alle miscele Ar-CO2 in varie percentuali (la più diffusa è 80% argon, 20% CO2 ). 

Maggiore è la percentuale di Argon presente nella miscela, migliori sono le caratteristiche e la stabilità d'arco.
Le caratteristiche della saldatura sono molto buone, soprattutto in short arc dove si ottengono bagni di saldatura consistenti che permettono applicazioni in tutte le posizioni.
L'utilizzo di fili con tenori di silicio e manganese permettono di eliminare le impurità presenti nel materiale base ed ottenere saldature di buona qualità. È necessario preparare i giunti con smusso con spessori superiori ai 3 mm.

2. Acciai inossidabili
Gli acciai inossidabili si saldano in corrente continua o in corrente pulsata con polarità inversa (filo-elettrodo collegato al polo positivo) applicando esclusivamente il procedimento di saldatura M.A.G. Il gas di protezione impiegato deve essere composto da miscele Ar + CO2 oppure Ar + O. La percentuale di Argon non deve comunque essere inferiore al 98% della miscela per evitare una forte ossidazione del cromo presente nel materiale base.Gli spessori dei giunti oltre i 2,5 mm devono essere smussati. Il materiale d'apporto deve essere particolarmente adatto alla qualità dell'acciaio inossidabile da saldare.
Per l'esecuzione di una buona saldatura è consigliabile la molatura dei punti.

3. Alluminio e sue leghe
L'alluminio e le sue leghe si saldano in corrente continua o in corrente pulsata con polarità inversa (filo-elettrodo collegato al polo positivo) applicando il procedimento M.I.G.
Il gas di protezione impiegato è generalmente Argon puro. Possono essere utilizzati anche Elio puro oppure miscela Ar + He.
Per la saldatura in piano, indipendentemente dallo spessore, viene impiegata la tecnica spray-arc o/e pulsed-arc; viene impiegata invece la tecnica short-arc sulla saldatura di spessori sottili in posizioni verticale e ad angolo. Considerate le caratteristiche dell'alluminio é consigliabile, anziché la molatura, la fresatura dei punti stessi.

4. Altri materiali
Il procedimento di saldatura M.I.G.-M.A.G. viene utilizzato anche su materiali quali il nichel e sue leghe, il rame e sue leghe; per tutti questi si impiega corrente continua con polarità inversa.
Per quanto riguarda la saldatura del rame su spessori superiori ai 5 mm é consigliabile l'utilizzo del procedimento M.I.G. considerando comunque che le intensità di corrente devono essere regolate in base alla posizione di saldatura e allo spessore dei giunti.