Par. 8: FATTORI CHE INFLUENZANO IL PROCESSO DI SALDATURA
8a: Intensità di corrente
L’evoluzione moderna della saldatura a resistenza verso tempi di saldatura molto brevi, ha portato come conseguenza l’adozione di correnti molto forti; la quantità di calore per ottenere un punto di saldatura è infatti data dalla legge di Joule prima riportata, nella quale evidentemente alla diminuzione del termine (t) deve corrispondere un adeguato aumento di (I).
Il valore dell’intensità varia quindi in primo luogo con la rapidità di saldatura, ma esso è inoltre funzione di altri parametri:
- la pressione, che influisce assai sulle resistenze di contatto: a maggior pressione corrispondono resistenze minori e quindi intensità di corrente più elevate;
- lo stato delle superfici, la presenza di ossidi, impurità, ecc. aumentano molto la resistenza di contatto e diminuiscono quindi l’intensità rendendo il tempo di saldatura più lungo quando addirittura non rendono la saldatura impossibile. Quando per eccessive tensioni l’accostamento non av vine in modo corretto può verificarsi scintillio proviocato dalla formazione di un arco voltaico che porta alla formazione di ossidazione superficiale. Tale ostacolo va eliminato con una azione di frenaggio che rimuove lostacolo prima di effettuare una seconda saldatura;
- la forma del pezzo, può derivare delle correnti sottraendole alla zona di saldatura;
- la lunghezza e la distanza dei bracci portaelettrodi, cioè la superficie abbracciata dal secondario: tanto maggiore è questa, tanto maggiore diventa l’impedenza e conseguentemente inferiore l’intensità di corrente a parità di regolazione di macchina;
- la presenza di masse magnetiche abbracciate al secondario, che aumentano la reattanza del circuito secondario e diminuiscono quindi l’intensità.
8b: Pressione
La pressione viene applicata per un periodo più lungo di quello del passaggio della corrente: il ciclo di pressione infatti inizia prima e termina dopo il ciclo di corrente. L’associazione di una forte pressione porta all’effettuazione del processo di sinterizzazione per rottura dei cristalli superficiali.
Nel ciclo totale di saldatura potremmo allora distinguere tre fasi:
1. accostamento: durante il quale si ha solo l’applicazione della pressione senza corrente;
2. saldatura: con azione contemporanea della corrente e della pressione;
3. raffreddamento: nel quale si toglie la corrente mentre viene mantenuta la pressione.
8c: Fase di accostamento
La forza di compressione deve in questa fase avvicinare fino al contatto le facce nel punto da saldare; se i pezzi si accostano male lo sforzo deve riuscire a deformarli elasticamente o anche plasticamente fino a farli combaciare.
Si vede quindi che si ha interesse ad utilizzare, in questa prima fase, degli sforzi di compressione sovrabbondanti; lo sforzo deve essere ancora maggiore se le superfici non sono perfettamente pulite.
8d: Fase di saldatura
In questa seconda fase lo sforzo di compressione esplica diverse funzioni:
- mantenere l’accostamento delle parti da saldare: il che riesce in genere più facile che realizzare l’accostamento stesso, perché quando passa la corrente i pezzi si riscaldano e risultano meglio deformabili;
- agire sulle resistenze di contatto: in modo da consentire il passaggio di una adatta corrente di saldatura e di localizzare il riscaldamento nella zona di più intimo contatto delle superfici combacianti.
Nei riguardi della seconda funzione si noti che la resistenza R3 fra i pezzi e quelle R1 e R5 fra pezzi ed elettrodi presentano esigenze di pressione contrapposte: R3 dovrebbe essere diminuita il meno possibile per favorire il riscaldamento locale delle superfici nel punto da saldare, cioè richiederebbe bassi valori di pressione; ma allora le resistenze R1 e R5 assumono valori troppo forti e le punte degli elettrodi si usurano rapidamente e il pezzo si scalda troppo. Esiste quindi un limite inferiore di pressione al di sotto del quale non si deve scendere, se non si vogliono deteriorare elettrodi, pezzi e saldatura innescando un arco voltico che si evidenzia con uno scintillio accompagnato da una notevole elevazione della temperatura che può raggiungere valori dannosi per le mucose e l’osso. Aumentando la pressione si può arrivare infatti ad un valore che, lasciando sussistere una R3 sufficientemente elevata per produrre in breve tempo una temperatura necessaria alla saldatura, riduca R1 e R5 a valori compatibili con un riscaldamento limitato delle punte di elettrodo.
8e: Fase di raffreddamento
Durante quest’ultima fase la pressione deve mantenere i pezzi bene accostati durante tutto il tempo di cristallizzazione.
La saldatrice di terza generazione è basata su questa tecnologia. Va ricordato che attraverso gli elettrodi di Rame, grazie alla maggiore conducibilità termica viene dissipato il calore prodotto che risulta innocuo per i tessuti perimplantari sia a breve sia a lungo termine.
Il processo avviene poi in atmosfera satura di Argon che viene diretto sul punto interessato con flusso mirato e controllate da un microprocessore in accordo con le procedure messe a punto dall’autore.