Sebbene sia possibile utilizzare CO2 per la saldatura TIG (gas inerte in tungsteno), in genere non è raccomandato a causa dell'elevata reattività di CO2, che può portare a un arco instabile e a uno schizzi aumentati. Le miscele di argon o argon sono generalmente preferite per la loro stabilità dell'arco superiore e saldature più pulite.

Comprensione della saldatura

La saldatura è un processo di fabbricazione che si unisce ai materiali, di solito metalli o termoplastici, usando un calore elevato per sciogliere le parti insieme e consentendo loro di raffreddare, causando fusione.

Breve introduzione alla saldatura TIG

La saldatura TIG o la saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW), è un processo di saldatura che utilizza un elettrodo di tungsteno non consumabile per produrre la saldatura.

Il ruolo di protezione dei gas nella saldatura

I gas di protezione proteggono l'area della saldatura da elementi atmosferici che possono ridurre la qualità della saldatura. Svolgono un ruolo critico nel determinare il risultato finale di una saldatura, influenzando fattori come la profondità di penetrazione, la stabilità dell'arco e altro ancora.

Proteggiare i gas nella saldatura

Tipi comuni di gas di protezione

In genere, nella saldatura TIG vengono utilizzati gas come argon, elio, anidride carbonica (CO2) e gassosi. Ognuno di questi gas ha proprietà diverse che influenzano il processo di saldatura e il risultato. Ad esempio, Argon fornisce un'eccellente stabilità dell'arco ed è comunemente usato nella saldatura TIG.

L'importanza di proteggere i gas nella saldatura

I gas di protezione sono fondamentali per la saldatura perché influenzano la velocità di saldatura, la qualità della saldatura e l'efficienza del processo. Uno studio ha dimostrato che un aumento dell'argon nella miscela di gas di schermatura può aumentare la velocità di saldatura del 23% e ridurre i costi di saldatura fino al 18%.

Ruolo specifico della CO2 nella saldatura

La CO2, un gas di schermatura comune nella saldatura, viene utilizzato principalmente nella saldatura di gas inerte (MIG) a causa della sua efficacia in termini di costi. Fornisce una profonda penetrazione e riduce le possibilità di porosità nella saldatura.

CO2 può essere utilizzato per la saldatura TIG?

Argomenti per l'uso di CO2 nella saldatura TIG

Ci sono alcuni argomenti a favore dell'utilizzo di CO2 per la saldatura TIG. In primo luogo, la CO2 è significativamente meno costosa rispetto ad altri gas comuni come l'argon o l'elio. Inoltre, la CO2 è prontamente disponibile e facile da archiviare, rendendolo comodo per uso regolare.

Argomenti contro l'uso di CO2 nella saldatura TIG

La CO2 tende a produrre un arco più irregolare e più schizzi, influendo sulla qualità complessiva della saldatura. Ciò può aumentare il tempo necessario per la pulizia, compensando alcuni dei risparmi sui costi.

Confronto di CO2 con altri gas di schermatura per la saldatura TIG

CO2 vs Argon nella saldatura TIG

CO2 è un gas più economico e più prontamente disponibile rispetto all'argon, rendendolo un'opzione attraente per molti saldatori. Una bottiglia di CO2 potrebbe costare circa $ 30, mentre una quantità simile di argon potrebbe costare fino a $ 70. Tuttavia, quando si tratta di saldare TIG, Argon supera spesso la CO2. Questo perché Argon fornisce una stabilità dell'arco superiore, che è cruciale per le saldature precise e di alta qualità per cui è nota la saldatura TIG.

CO2 vs elio nella saldatura TIG

L'elio, come l'Argon, si comporta meglio della CO2 nella saldatura TIG. A causa del maggiore potenziale di ionizzazione e della conducibilità termica dell'elio, può creare archi più caldi e una penetrazione più profonda. Tuttavia, la velocità con cui l'elio facilita il processo di saldatura ha un costo significativo. L'elio è circa il 35% più costoso di CO2, rendendolo una scelta meno economica per molte aziende.

L'impatto della miscela di gas di schermatura sulla saldatura TIG

Le miscele di gas di schermatura, come Argon-Co2 e Argon-Helum, sono talvolta utilizzate nella saldatura TIG per sfruttare i benefici di più gas. Ad esempio, una miscela di argon al 90% e il 10% di CO2 può offrire la stabilità dell'arco dell'argon, beneficiando del risparmio sui costi di CO2.

Casi studio

Applicazione riuscita di CO2 nella saldatura TIG

In un caso di studio del 2021, una piccola società di produzione in Ohio è stata in grado di ridurre i costi di saldatura del 30% passando da Argon puro a una miscela di CO2 Argon/10% al 90%. La società ha riferito che, sebbene vi sia stato un leggero aumento del tempo di pulizia a causa dell'aumento degli schizzi, i risparmi sui costi hanno reso utile l'interruttore.

Limitazioni e sfide della CO2 nella saldatura TIG

Al contrario, un grande produttore automobilistico testato utilizzando la CO2 pura nel loro processo di saldatura TIG nel 2022 e ha scoperto che la qualità delle saldature è diminuita in modo significativo, con un aumento del 20% dei difetti. Il produttore ha concluso che mentre la CO2 era più economica, l'aumento dei difetti e i successivi costi di rielaborazione hanno reso meno economico per i loro scopi.

Considerazioni sulla sicurezza Quando si utilizza CO2 per la saldatura TIG

Gestione e conservazione di cilindri di CO2

La sicurezza deve essere sempre una priorità quando si maneggiano e si archiviano cilindri di CO2. La natura pressurizzata dei cilindri a gas può presentare un pericolo significativo se non gestita correttamente. Il cilindro medio di CO2 contiene il gas a una pressione di circa 800 psi a temperatura ambiente. L'investimento in adeguate attrezzature per lo stoccaggio e la movimentazione può variare da $ 100 a $ 200, ma queste misure possono impedire costosi incidenti e lesioni.

Requisiti di ventilazione

Poiché la CO2 è una ventilazione asfissiante, un'adeguata ventilazione è cruciale quando si utilizza questo gas per la saldatura TIG. Uno spazio scarsamente ventilato può portare ad un accumulo di CO2, che può spostare l'ossigeno e portare a incoscienza o persino morte in casi estremi. È quindi necessario monitorare la concentrazione di CO2 nell'area di lavoro. Le linee guida dell'amministrazione della sicurezza e della salute sul lavoro (OSHA) suggeriscono una concentrazione massima consentita di 5000 parti per milione (ppm) per un periodo di lavoro di otto ore. I sistemi di ventilazione devono essere in atto per mantenere questo livello, che può costare ovunque tra $ 500 e $ 2000, a seconda delle dimensioni dell'area di lavoro.

Pericoli per la salute da schizzi aumentati

L'aumento degli schizzi quando si utilizza CO2 nella saldatura TIG significa più particelle nell'aria, che possono presentare un pericolo respiratorio. L'American Welding Society raccomanda di utilizzare le attrezzature di protezione respiratoria durante la saldatura, in particolare in spazi confinati. Fornire a tutti i saldatori con attrezzature respiratorie adeguate può aggiungere ai costi operativi, con respiratori di buona qualità che costano da $ 20 a $ 100 ciascuno.

Formazione e consapevolezza

L'uso di CO2 come gas di protezione nella saldatura TIG può richiedere cambiamenti nelle tecniche di saldatura a causa delle caratteristiche dell'arco alterate. Pertanto, i saldatori potrebbero aver bisogno di una formazione aggiuntiva, che può costare circa $ 500 a persona. Tale formazione aiuta a garantire che i saldatori possano produrre saldature di qualità mantenendo la sicurezza. Inoltre, una maggiore consapevolezza dei potenziali rischi e delle strategie di mitigazione efficaci può migliorare significativamente la sicurezza generale.