Saldatura a punti

La saldatura a punti è uno dei processi di saldatura più utilizzati che rientra nel capitolo della saldatura a resistenza.
I parametri che caratterizzano questa tipologia di saldatura sono di seguito elencati:

Intensità di corrente
Per ottenere una buona saldatura a punti è necessario utilizzare valori di corrente piuttosto elevati. La corrente è strettamente legata alla legge di Joule dove l'energia sottoforma di calore è proporzionale al prodotto del quadrato della corrente di erogazione con la resistenza, che in questo caso è rappresentata dalla sovrapposizione dei due materiali base.
Un altro parametro da considerare è il tempo, infatti a parità di energia ad una diminuizione del tempo deve corrispondere un aumento della corrente.
La corrente è comunque legata alla pressione, in quanto con pressioni superiori si ha minore resistenza nelle zone di contatto, e tale resistenza si concentra tra i due materiali andando ad aumentare l'intensità di corrente.
Durante la fase di saldatura, l'intensità di corrente può rimanere costante o variare a  seconda delle nostre necessità operative, e dall'andamento di quest'ultima si ottengono i cicli di corrente.

Ciclo a corrente costante
Durante le fasi iniziali di saldatura, la corrente rimane costante, ma in realtà questa subisce delle variazioni man mano che aumenta la pressione.
Nella fase di aumento della pressione sui due elettrodi la resistenza di contatto sugli stessi va diminuendo all'aumentare della pressione stessa, in questo modo la corrente troverà una resistenza di contatto inferiore, mentre incontrerà una resistenza superiore in corrispondenza dell'interfaccia dei due materiali.

Ciclo a preriscaldo
In base ai tipi ed agli spessori di materiali che si vanno ad unire, si può adottare anche un ciclo di preriscaldo.
Tale ciclo corrisponde ad un iniziale passaggio di corrente di debole intensità, fino a quando i pezzi non diventano rossi in corrispondenza degli elettrodi e di seguito si lancia il ciclo di saldatura.

Ciclo post-riscaldo
Terminata la saldatura, dopo qualche secondo di raffreddamento si fa passare una corrente di minore intensità attraverso il punto di saldatura.
Questo tipo di trattamento serve per rinvenire la saldatura stessa da strutture di tempra, in quanto tale metodo è soggetto a questo tipo di problematica.

Pressione
La pressione è un altro fattore di rilevante importanza per la saldatura a resistenza, in quanto dipende da questo parametro sia l'unione dei due materiali a contatto, sia la concentrazione di calore al punto di unione dei due materiali base.
Durante la fase di saldatura la pressione segue tre fasi essenziali:

Fase di accostamento
La fase di accostamento consiste nel portare i due materiali a diretto contatto tra loro e l'intensità della pressione alle punte deve fare combaciare perfettamente le due forme degli oggetti da saldare, escludendo anche una minima zona di luce fra i due materiali.

Fase di saldatura
La pressione in questa fase è di rilevante importanza infatti serve per mantenere l'accostamento delle lamiere, per agire sulle resistenze di contatto in modo tale da concentrare la resistenza al centro e per mantenere chiuso il guscio plastico ed evitare che il materiale fuso schizzi all'esterno.

Fase di raffreddamento
La pressione deve essere mantenuta fino alla solidificazione del materiale fuso.

Tempo di saldatura
Durante la saldatura il tempo è strettamente legato all'intensità di corrente, e determina le seguenti considerazioni:
  1. A pressione costante, se aumentiamo la corrente, il tempo di saldatura diminuisce.
  2. A corrente costante, se aumentiamo la pressione, diminuisce la resistenza di contatto e di conseguenza va aumentato il tempo di saldatura.
  3. Per una regolazione del generatore, all'aumentare della pressione aumenta proporzionalmente la corrente e di conseguenza va diminuito il tempo di saldatura.
Questi fattori sono strettamente legati alla produttività in quanto con pressioni e correnti elevati si riducono i tempi di saldatura e si ottiene un minore riscaldamento delle parti saldate ed una maggiore produttività.
Per poter eseguire una saldatura rapida, serve monitorare le superfici dei materiali che si devono accostare e successivamente saldare. A tale riguardo le superfici devono essere perfettamente pulite ed esenti da ossidi, ed in generale per ottenere una saldatura efficace bisogna scegliere il punto migliore del profilo dell'oggetto da saldare, cioè quello che ha la superficie piana più estesa possibile.

Sequenza di saldatura
Con la saldatura a resistenza, a seconda del tipo di materiale e dello spessore che si deve saldare, si possono effettuare vari cicli di saldatura agendo sulla corrente e sulla pressione.

Ciclo di saldatura normale
La sequenza di saldatura si divide in più fasi che si possono notare nel seguente diagramma:
  • La pressione aumenta fino ad un certo limite pre-impostato.
  • Parte la corrente per un tempo t a pressione costante.
  • A fine saldatura, la corrente diminuisce fino a zero mantenendo la pressione per qualche frazione di secondo.
  • La pressione va a zero.
Ciclo di saldatura con forgiatura
La sequenza di saldatura si divide in più fasi che si possono notare nel seguente diagramma:
  • La pressione aumenta fino ad un certo limite pre-impostato.
  • Parte la corrente per un tempo t a pressione costante.
  • A fine saldatura, la corrente diminuisce fino a zero, contemporaneamente si aumenta la pressione per un certo tempo.
  • La pressione va a zero.
Ciclo di saldatura con tempra ricottura e forgiatura
La sequenza di saldatura si divide in più fasi che si possono notare nel seguente diagramma:
  • La pressione aumenta fino ad un certo limite pre-impostato.
  • Parte la corrente per un tempo t a pressione costante.
  • A fine saldatura, la corrente diminuisce fino a zero, contemporaneamente si aumenta la pressione.
  • Avviene il raffreddamento del nocciolo che porta alla tempra.
  • Si torna a far passare corrente a più bassa intensità, che serve per il rinvenimento e poi la si riporta a zero.
  • Si mantiene ancora costante la pressione per la fase di forgiatura e poi si va a zero.
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