La saldatura orbitale è un processo che realizza la saldatura TIG (Tungsten Inert Gas) mediante l’impiego di un apposito strumento denominato per l’appunto orbitale.
Durante l’operazione di saldatura con l’impiego dell’orbitale la torcia di saldatura dello strumento ruota meccanicamente di 360 gradi intorno ai tubi o raccordi da unire, creando giunti lisci e uniformi.
Il termine saldatura orbitale deriva appunto da questo movimento circolare compiuto meccanicamente dalla parte saldante attorno al tubo o al particolare da saldare.
Questo metodo di saldatura trova impiego in settori come l’aeronautica, l’industria alimentare, farmaceutica e biotecnologica, grazie alla sua affidabilità nell’ottenere un buon risultato e nella riduzione dei tempi di processo.
Vantaggi
I vantaggi offerti dalla saldatura orbitale sono molteplici, soprattutto quando devono essere realizzate giunzioni di alta qualità. Di seguito elenchiamo i punti principali:
- Possono essere saldati quasi tutti i metalli: possono essere saldati diversi tipi di acciaio, acciaio inox incluso, leghe di nichel resistenti e refrattarie, alluminio, rame, oro, magnesio, tantalio, titanio, zirconio e loro leghe. In certi casi possono essere saldati anche l’ottone e il bronzo.
- Precisione e uniformità: il processo di saldatura con orbitale garantisce una distribuzione uniforme del calore, riducendo la distorsione del materiale circostante e realizzando così una giunzione omogenea. Questo è particolarmente importante per le applicazioni nelle quali è richiesta una saldatura precisa e uniforme. La presenza di difetti di saldatura può essere ridotta a meno dell’1%, riducendo quindi al minimo anche i lavori di riparazione.
- Qualità ripetibile: poiché il processo è automatizzato, a programma impostato correttamente, il ciclo di saldatura può essere ripetuto producendo risultati coerenti e di qualità.
- Nessuna limitazione di posizione: questo tipo di saldatura è ideale per giunzioni da effettuarsi in spazi ristretti o difficili da raggiungere. La torcia di saldatura può accedere a posizioni angolate o interne in modo efficace.
- Riduzione del consumo di materiale: la saldatura TIG può essere realizzata con o senza materiale d’apporto, e considerando che la saldatura con orbitale è precisa e controllata, si realizza un minor impiego di materiale d’apporto rispetto a metodi manuali.
- Non si sviluppano né vapori né scorie durante il processo di saldatura.
- I parametri rilevanti della saldatura possono essere ampiamente calibrati e sono indipendenti l’uno dall’altro.
Svantaggi
Di eseguito elenchiamo anche gli svantaggi della saldatura orbitale e le limitazioni rispetto alla saldatura manuale:
- Costo iniziale: l’acquisto dell’attrezzatura per la saldatura orbitale comporta un costo non trascurabile. Questo può essere considerato un ostacolo per le piccole imprese o i progetti a basso budget. Prima di effettuare l’acquisto dell’orbitale è quindi necessario valutare l’effettiva utilità di questo strumento nei propri processi di lavoro e il relativo ammortamento.
- Complessità di utilizzo: la configurazione e la programmazione degli strumenti per la saldatura orbitale richiedono competenze specializzate. Gli operatori devono essere addestrati al corretto utilizzo dell’attrezzatura. La determinazione degli esatti valori dei parametri necessari al controllo del processo di saldatura è pertanto dispendiosa in termini di tempo e costi.
- Dimensioni del pezzo: la saldatura con orbitale è più efficace su tubi o componenti di dimensioni relativamente piccole o medie. Per diametri molto grandi potrebbe essere necessario utilizzare altre tecniche di saldatura. Per esempio, la saldatura orbitale generalmente viene eseguita in modo standard su tubi e raccordi con diametro fino a 70 mm. Per diametri superiori, a seconda dell’applicazione, sarà a cura del saldatore valutare l’utilizzo dell’orbitale o della saldatura manuale, considerando anche che all’aumentare del diametro aumentano anche le probabilità di ovalizzazione e tolleranze sul diametro dei componenti.
- Ovalizzazione e tolleranze: per poter effettuare la saldatura orbitale è necessario che i tubi e i componenti da saldare tra loro, come per esempio i raccordi, presentino forma e dimensioni corrispondenti tra loro. Qualora le estremità dei componenti da saldare tra loro non fossero regolarmene cilindriche e presentassero delle differenze millimetriche di diametro non sarà possibile eseguire una saldatura orbitale. Per evitare il presentarsi di questa situazione si consiglia di acquistare dei componenti da saldare che presentino delle caratteristiche adatte per l’applicazione con orbitale. Pertanto devono essere misurati correttamente i diametri da utilizzarsi e devono essere considerate le tolleranze standard previste dalla normativa di riferimento. Per quanto riguarda la saldatura di raccordi si consiglia di utilizzare materiale di qualità superiore (come ad esempio ASME BPE), che prevede una tolleranza minore per l’ovalizzazione. Approfondisci leggendo il nostro articolo Raccordi in Acciaio Inox: normative e finiture.
- Velocità di saldatura: la saldatura con orbitale può richiedere più tempo rispetto a metodi manuali, specialmente quando si saldano giunti lunghi o complessi. Questo parametro è comunque stabilito in fase di programmazione dell’orbitale.
Campi di applicazione della saldatura orbitale
Alcuni altri aspetti da considerare per la realizzazione della saldatura orbitale oltre alla corretta programmazione degli strumenti sono la scelta della testa di saldatura e l’utilizzo del filo di apporto.
Il processo della saldatura orbitale è impiegato in due campi di applicazione principali:
- Tubo-tubo/pipe-pipe, che comprende ogni esigenza nel campo delle tubazioni e del piping; di seguito elenchiamo alcuni esempi:
–Saldatura di testa e flange: per unire testate e flange ai tubi, garantendo una giunzione affidabile.
–Raccordi a T e valvole: i raccordi a T e le valvole possono essere saldati con precisione utilizzando la tecnica orbitale.
–Pieghe e curve: questo tipo di saldatura è adatta anche per giunzioni in tubi piegati o curvati.
–Tubi di varie tipologie: la versatilità offerta da questo processo consente di lavorare con tubi e componenti di diversi materiali e dimensioni. - Tubo-piastra, che si riferisce alla produzione di caldaie e scambiatori di calore e comprende diversi aspetti relativi alle operazioni per la saldatura tubo-piastra.
In conclusione, la saldatura con orbitale è una tecnica versatile e professionale che può essere utilizzata in un’ampia varietà di applicazioni e che consente di realizzare una saldatura affidabile, precisa e ripetibile.
Ulteriori informazioni sono offerte dalle aziende specializzate nella produzione e vendita di orbitali.
FAQ
Cos'è la saldatura orbitale?
La saldatura orbitale è un processo che realizza la saldatura TIG (Tungsten Inert Gas) utilizzando uno strumento denominato “orbitale”.
Durante l’operazione di saldatura con l’impiego dell’orbitale la torcia di saldatura dello strumento ruota meccanicamente di 360 gradi intorno ai tubi o raccordi da unire, creando giunti lisci e uniformi.
Quali sono i vantaggi della saldatura orbitale?
Alcuni dei vantaggi offerti dalla saldatura orbitale sono:
- possibilità di saldare quasi tutti i metalli (vari tipi di acciaio, incluso l’acciaio inossidabile, leghe di nichel, alluminio, rame, oro e altro);
- precisione e uniformità, riducendo la distorsione del materiale e creando giunti omogenei;
- qualità ripetibile, grazie all’automazione;
- i parametri di saldatura possono essere calibrati con precisione e sono indipendenti l’uno dall’altro;
- consente di saldare in spazi ristretti o difficili da raggiungere;
- riduzione del consumo di materiale;
- non si producono vapori o scorie.
Come fare una saldatura orbitale di successo?
I fattori chiave per la realizzazione di una saldatura orbitale di successo includono la corretta programmazione dell’attrezzatura, la selezione della testa di saldatura appropriata e la decisione se utilizzare o meno materiale d’apporto. Per la saldatura dei raccordi, si consiglia di utilizzare materiale di alta qualità (come ASME BPE) che prevede tolleranze più strette per l’ovalizzazione.
