Progettazione e raffreddamento degli elettrodi nelle saldatrici continue

Nelle saldatrici continue, gli elettrodi circolari a rullo vengono utilizzati al posto delle punte per saldatura a punti standard. Questi rulli hanno generalmente un diametro compreso tra 50 mm e 600 mm, con le dimensioni più comunemente utilizzate comprese tra 180 mm e 250 mm. Lo spessore del rullo è generalmente compreso tra 10 mm e 20 mm.

La superficie di contatto dell'elettrodo a rullo può assumere una delle seguenti forme:

Superficie cilindrica

Superficie sferica

Superficie conica (utilizzata in casi speciali come giunti flangiati)

I rulli cilindrici sono spesso realizzati con smussi su entrambi i lati o su un solo lato, in particolare per applicazioni come giunti flangiati. La larghezza della superficie di contatto (ω) varia con lo spessore del pezzo, tipicamente compreso tra 3 mm e 10 mm. I rulli sferici hanno un raggio di curvatura (R) compreso tra 25 mm e 200 mm.

I rulli cilindrici sono ampiamente utilizzati per la saldatura di acciaio e leghe ad alta temperatura.

I rulli sferici forniscono una migliore dissipazione del calore e transizioni di rientranza più fluide, rendendoli adatti alla saldatura di leghe leggere, come l'alluminio.

Metodi di raffreddamento per elettrodi a rullo

Per prevenire il surriscaldamento e mantenere le prestazioni dell'elettrodo, il raffreddamento è essenziale durante saldatura continua. Vengono utilizzati due tipi principali di sistemi di raffreddamento:

Raffreddamento esterno:

Per la saldatura di metalli non ferrosi e acciaio inossidabile, in genere è sufficiente acqua pulita del rubinetto.

Per saldare l'acciaio ordinario, viene comunemente utilizzata una soluzione di borace al 5% per prevenire la ruggine.

Raffreddamento a circolazione interna:

Utilizzato soprattutto nelle macchine progettate per la saldatura delle leghe di alluminio, questo metodo fa circolare l'acqua all'interno dell'elettrodo.

Sebbene siano più efficienti, i sistemi di raffreddamento interni sono anche strutturalmente complessi e più costosi.

Ottimizzazione in base all'applicazione

La scelta del design del rullo e del metodo di raffreddamento appropriati è fondamentale per una saldatura continua efficace:

Per i materiali ferrosi e le leghe resistenti al calore sono generalmente sufficienti rulli cilindrici con raffreddamento esterno.

Per i metalli non ferrosi o sensibili al calore come le leghe di alluminio o magnesio, si consigliano rulli sferici abbinati a sistemi interni di raffreddamento ad acqua.

La corretta combinazione di geometria del rullo, larghezza di contatto e strategia di raffreddamento garantisce una qualità di saldatura costante, prolunga la durata dell'elettrodo e aiuta a evitare la deformazione termica durante la saldatura.