Differenza tra saldatura, brasatura e giuntatura

Saldatura, brasatura e giuntatura: come comprendere la differenza

Le tecniche di saldatura, brasatura e giuntatura vengono utilizzate per unire due o più pezzi di materiale, in particolare metalli, mediante l'applicazione di calore. Le tecniche vengono utilizzate anche per riempire gli spazi vuoti tra le parti metalliche. Le principali differenze tra saldatura, brasatura e giuntatura riguardano due fattori chiave: la temperatura utilizzata e l'impatto della temperatura sullo stato del materiale di base. Ciascun processo viene utilizzato per applicazioni differenti. Quindi, quale tecnica è la migliore? Dipende dal tipo di materiale utilizzato, dalla resistenza desiderata e dall'applicazione. Esaminiamo ciascuno dei processi e le loro differenze, i vantaggi, gli svantaggi e le applicazioni.

Come funziona il processo di saldatura

Nel processo di saldatura, due o più metalli vengono uniti mediante liquefazione e fusione, solitamente con l'aggiunta di metalli d'apporto e gas di protezione per saldatura. Il giunto risultante ha una resistenza almeno pari a quella dei metalli. Un calore concentrato viene applicato direttamente sull'area da unire. La temperatura deve essere sufficientemente alta da fondere i metalli di base (i metalli da unire) e i metalli d'apporto. Pertanto, la temperatura di saldatura deve partire dal punto di fusione dei metalli di base.

La saldatura è ideale per unire assemblaggi di grandi dimensioni. Tuttavia, poiché il processo di saldatura produce cordoni irregolari, non è adatto ad applicazioni che richiedono giunti di elevata qualità a livello estetico.

I vari tipi di saldatura comprendono:

Saldatura ad arco con metallo sotto protezione di gas (GMAW)

Saldatura ad arco con elettrodo rivestito (SMAW)

Saldatura ad arco con fili animati (FCAW)

Saldatura ad arco in gas inerte con elettrodo infusibile di tungsteno (GTAW)

Vantaggi della saldatura

• La saldatura produce giunti più resistenti rispetto alla brasatura e alla giuntatura
• I giunti saldati sono adatti alle applicazioni ad alta temperatura
• La saldatura può unire sezioni di materiali sia sottili che spesse

Svantaggi della saldatura

• L'elevata temperatura di lavorazione provoca una maggiore distorsione termica e sollecitazioni residue nei giunti rispetto alla brasatura e alla giuntatura
• È necessario un trattamento post-lavorazione per ridurre le sollecitazioni residue del giunto
• Il processo di saldatura non è adatto a unire metalli dissimili
• Il giunto saldato presenta cordoni irregolari, quindi questo processo non è idoneo alle applicazioni in cui l'estetica del cordone è di fondamentale importanza

Applicazioni di saldatura

La saldatura è utilizzata nell'ambito della produzione, della costruzione, del trasporto e delle officine di riparazione. Alcuni esempi di applicazioni di saldatura includono assemblaggi robotici, strutture edili, ponti, fabbricazione di recipienti in pressione, aeromobili, condutture, vagoni e binari ferroviari.

Come funziona il processo di brasatura

Nella brasatura, due o più materiali vengono uniti fondendo un metallo d'apporto nei giunti dei materiali di base per creare legami resistenti. La brasatura non liquefa i metalli di base per fonderli insieme. Pertanto, la temperatura di brasatura deve essere inferiore ai punti di fusione dei metalli di base utilizzati. La tecnica della brasatura funziona mediante la creazione di un legame metallurgico tra la superficie dei metalli da unire e il metallo d'apporto. Il processo richiede uno spazio del giunto di piccole dimensioni per attirare il metallo d'apporto fuso nel giunto attraverso un'azione capillare quando i metalli raggiungono una temperatura superiore a 450 °C.

Durante la brasatura, il calore viene applicato ai metalli di base che verranno uniti. Il metallo d'apporto viene quindi portato a contatto con i metalli di base riscaldati per fonderlo istantaneamente. Il metallo d'apporto fuso viene completamente assorbito nel piccolo spazio del giunto mediante azione capillare per formare un giunto brasato. I vari tipi di brasatura includono i processi mediante torcia, forno, induzione e resistenza.

Vantaggi della brasatura

• Richiede una potenza in ingresso e una temperatura di lavorazione (tra 620 °C e 870 °C) inferiori rispetto alla saldatura, consentendo così di risparmiare sui costi di alimentazione
• È in grado di unire metalli dissimili mediante l'impiego di leghe a flusso o a flusso rivestito
• Produce un giunto più resistente rispetto alla giuntatura. Se eseguita correttamente, la brasatura può produrre giunti più resistenti del metallo di base
• A differenza della saldatura, la brasatura produce giunti uniformi con cordoni regolari, quindi è un processo ideale per applicazioni in cui l'aspetto estetico è fondamentale
• Produce giunti con sollecitazioni residue e distorsioni termiche minime rispetto alla saldatura grazie alla bassa temperatura di lavorazione
• Non richiede alcun trattamento termico post-lavorazione, con conseguente risparmio sui costi
• I metalli di base non si fondono, bensì riacquistano la maggior parte delle loro proprietà fisiche
• La brasatura è un processo più facile da imparare rispetto alla saldatura

Svantaggi della brasatura

• I giunti brasati hanno una resistenza inferiore rispetto ai giunti saldati
• A differenza dei giunti saldati, i giunti brasati non sono adatti alle applicazioni ad alta temperatura
• I flussi possono contenere componenti tossici

Applicazioni di brasatura

Il processo di brasatura viene utilizzato per realizzare giunti in radiatori, componenti del settore automotive, vetri, sistemi elettromeccanici, serbatoi, assali, illuminazione e impianti di illuminazione, pannelli solari, strumenti di calibrazione, soluzioni tubolari, gioielli e argenteria, metallo duro e diamanti.

Come funziona il processo di giuntatura

Nella giuntatura, i metalli vengono uniti fondendo un metallo d'apporto nei giunti dei materiali di base per creare legami resistenti. Il processo viene eseguito a una temperatura inferiore a 450 °C, ovvero molto più bassa di quella impiegata nella saldatura e nella brasatura. Il processo di saldatura può richiedere o meno un'azione capillare per formare il giunto. Il processo può essere utilizzato per unire metalli diversi come oro, ottone e rame. La giuntatura è classificata in due tipi: giuntatura forte e giuntatura dolce. Come la brasatura, anche la giuntatura utilizza il flusso per migliorare e rafforzare le proprietà meccaniche del metallo.

La giuntatura può sembrare simile alla saldatura, ma viene utilizzata in applicazioni diverse. La giuntatura è un processo dolce ed è impiegata per tubazioni e bobine. Le giuntature sono spesso utilizzate nei dispositivi elettronici, poiché consentono alle parti di connettersi elettronicamente. Rispetto alla saldatura e alla brasatura, il giunto giuntato è più debole ma consente ai pezzi uniti di condurre elettricità.

L'American Welding Society (AWS) classifica la giuntatura come un processo legante in fase liquido-solida. La fase "liquida" si riferisce al fatto che il metallo d'apporto viene fuso, mentre la fase "solida" si riferisce al fatto che i materiali di base non vengono fusi.

Vantaggi della giuntatura

• Il processo è in grado di unire metalli dissimili di spessore variabile
• Poiché nella giuntatura non viene utilizzato un calore elevato, vi è una minore possibilità di danneggiare i materiali di base
• Il riallineamento è facile nell'ambito della giuntatura

Svantaggi della giuntatura

• Produce giunti a bassa resistenza rispetto a saldatura e brasatura, quindi non è un processo adatto ad applicazioni di elementi portanti
• I giunti giuntati non sono adatti alle applicazioni ad alta temperatura
• Il processo non può essere utilizzato per unire sezioni di grandi dimensioni
• I flussi possono contenere componenti tossici

Applicazioni di giuntatura

Il processo di giuntatura viene utilizzato per unire pezzi di metallo in impianti di riscaldamento, elettronici, di climatizzazione, sistemi antincendio, radiatori, lavori in vetro colorato, gioielli, automobili e impianti idraulici.

Conclusione

I processi di saldatura, brasatura e giuntatura funzionano in modo diverso e vengono utilizzati per applicazioni differenti. Le principali differenze tra questi processi riguardano due fattori chiave: la temperatura utilizzata e l'impatto della temperatura sullo stato del materiale di base. Per unire i materiali, è possibile scegliere uno di questi processi in base all'applicazione specifica. Quando si sceglie una tecnica di giunzione, alcuni dei fattori da considerare includono le dimensioni dell'assemblaggio, il tipo e lo spessore dei materiali di base, la resistenza desiderata e i requisiti del punto o del giunto. Con la pratica è possibile imparare a eseguire ciascuna di queste tecniche a livello professionale.