1. CARATTERISTICHE
L'elettrodo rivestito è composto da un'anima e da un rivestimento: l'anima è costituita da una bacchetta di metallo conduttore che ha come unica funzione l'apporto di materiale al pezzo. Il materiale con cui è costituita dipende dal materiale base da saldare: per gli acciai al carbonio, per cui la saldatura ad elettrodo è maggiormente diffusa, l'anima è di acciaio dolce. Durante la saldatura l'anima fonde in leggero anticipo rispetto al rivestimento.
Il rivestimento è la parte più importante dell'elettrodo ed ha numerose funzioni. Innanzitutto serve a proteggere la saldatura dalla contaminazione dell'aria, e lo fa sia volatilizzando e quindi modificando l'atmosfera intorno al bagno, sia fondendo in ritardo e quindi proteggendo l'anima con il cratere che naturalmente si forma, sia liquefacendo e galleggiando sopra il bagno. Inoltre contiene materiali in grado di depurare il materiale base ed elementi che possono concorrere alla creazione di leghe nella fusione. La scelta del rivestimento è quindi molto importante e dipende dalle caratteristiche che si vuole dare alla saldatura. Inoltre il rivestimento può contenere anche metallo di apporto in polvere, per aumentare la quantità del materiale depositato e quindi la velocità della saldatura. Si parla in questo caso di elettrodi ad alto rendimento.
2. SUDDIVISIONE DEGLI ELETTRODI
Esistono in commercio diversi tipologie di elettrodi rivestiti, dove la loro composizione chimica influenza fortemente la stabilità dell'arco elettrico, la profondità di penetrazione, la deposizione del materiale, la purezza del bagno, cioè i campi di applicazione degli stessi.
Considerando il tipo di rivestimento, le principali tipologie di elettrodi sono:
- elettrodi con rivestimento acido
I rivestimenti di questi elettrodi sono costituiti da ossidi di ferro, ferroleghe di manganese e silicio. Garantiscono una buona stabilità dell'arco che li rende idonei sia per la corrente alternata (AC) che per la corrente continua (DC). Hanno un bagno molto fluido che non permette saldature in posizione; inoltre non hanno un grosso potere di pulizia sul materiale base e questo può essere causa di cricche.
Non sopportano elevate temperature di essiccazione, con conseguente rischio di umidità residua e quindi di inclusioni di idrogeno nella saldatura
- elettrodi con rivestimento al rutilo
Il rivestimento di questo elettrodo è composto essenzialmente da un minerale chiamato rutilo. Quest'ultimo è costituito dal 95% di biossido di titanio, un composto molto stabile che garantisce una ottima stabilità dell'arco ed una elevata fluidità del bagno, con un apprezzabile effetto estetico sulla saldatura. Il compito del rivestimento rutilo è comunque quello di garantire una fusione dolce, di facile realizzo, facilitando la formazione di una scoria abbondante e vischiosa che permette una buona scorrevolezza nella saldatura soprattutto in posizione piana. In tal caso il cordone si presenta visivamente bello e regolare. Purtroppo anche questi rivestimenti non hanno grossa efficacia come pulitori e quindi sono consigliati dove il materiale base non contiene molte impurità; non sono inoltre ben essicabili e quindi sviluppano molto idrogeno nella saldatura.
In alcune applicazioni viene abbinato al rutilio un altro componente tipico di altri rivestimenti, come la cellulosa (elettrodi rutilcellulosici) o la fluorite (elettrodi rutilbasici). Lo scopo è solitamente ottenere un elettrodo con arco stabile ma con caratteristiche di saldatura maggiormente performanti.
La stabilità dell'arco è una prerogativa che rende possibile l'impiego di questo elettrodo sia con corrente alternata (AC) sia con corrente continua (DC) in polarità diretta. È usato soprattutto su spessori ridotti.
- elettrodi con rivestimento cellulosico
Il rivestimento di questi elettrodi è costituito prevalentemente da cellulosa integrata da ferroleghe (magnesio e silicio). Il rivestimento gassifica quasi completamente, permettendo quindi la saldatura anche in posizione verticale discendente, cosa che non è permessa con altri tipi di elettrodo; l'elevata gassificazione della cellulosa riduce la quantità di scorie presenti nella saldatura. L'elevato sviluppo di idrogeno (derivante dalla particolare composizione chimica del rivestimento) fa sì che il bagno di saldatura sia "caldo", con la fusione di una notevole quantità di materiale base; si ottengono così saldature che penetrano in profondità, con poche scorie nel bagno.
Le caratteristiche meccaniche della saldatura sono ottime; il livello estetico è abbastanza basso in quanto la quasi totale assenza della protezione liquida offerta dal rivestimento impedisce una modellazione del bagno durante la solidificazione.
La corrente di saldatura, data la scarsa stabilità dell'arco, è solitamente in corrente continua (DC) a polarità inversa.
- elettrodi con rivestimento basico
Il rivestimento degli elettrodi basici è costituito da ossidi di ferro, ferroleghe e soprattutto da carbonati di calcio e magnesio ai quali, aggiungendo il fluoruro di calcio, si ottiene la fluorite ossia un minerale atto a facilitare la fusione. Hanno una elevata capacità di depurazione del materiale base, per cui si ottengono saldature di qualità e con notevole robustezza meccanica. Inoltre questi elettrodi sopportano elevate temperature di essiccazione, quindi non contaminano il bagno con l'idrogeno. La fluorite rende l'arco molto instabile: il bagno è meno fluido, si hanno frequenti cortocircuiti dovuti ad un trasferimento del materiale d'apporto a grosse gocce; l'arco deve essere tenuto molto corto per la scarsa volatilità del rivestimento stesso; tutte queste caratteristiche richiedono una buona esperienza da parte del saldatore. Hanno una scoria dura e difficile da togliere, e deve essere completamente rimossa in caso di ripassate. Questi elettrodi si prestano per realizzare saldature in posizione, verticali, sopratesta, ecc.
Per quanto concerne la corrente da impiegare è consigliabile l'impiego di generatori in corrente continua (DC) in polarità inversa. Gli elettrodi basici si distinguono per l'elevatissima quantità di materiale depositato e si adattano notevolmente alla saldatura di giunti di grossi spessori. Sono fortemente igroscopici ed è consigliato mantenere tali elettrodi in ambienti asciutti e in scatole ben chiuse; se ciò non fosse possibile è consigliabile procedere con una nuova essiccazione dell'elettrodo prima dell'utilizzo.
3. CARATTERISTICHE DEI VARI TIPI DI ELETTRODI
