A cura di: Ing. Sandro Santamaria - Roboteco
L'utilizzo delle lamiere zincate sta aumentando nel mondo AUTOMOTIVE per le loro caratteristiche di resistenza alla corrosione. D'altra parte la saldatura di queste lamiere comporta difficoltà severe sia in termini di generazione di spruzzi che di qualità intrinseca del giunto saldato (porosità e soffiature).
La tecnologia TAWERS per la saldatura ad arco robotizzata di PANASONIC si rivolge a questo particolare settore e risolve in modo semplice ed efficace le problematiche sia per componenti di scocca che per elementi strutturali sottoscocca (traverse sospensioni, ammortizzatori, traverse sottosedile e sottoplancia, etc.).
La temperatura di evaporazione dello zinco è di ca. 900°C, molto inferiore alla temperatura di fusione dell'acciaio (ca. 1.500°C) e quindi il rivestimento di zinco evapora sempre durante il processo di saldatura ad arco. Questi vapori di zinco sono la causa sia degli spruzzi che dei difetti nel giunto saldato. Lo zinco non evapora solo all'interno del bagno di fusione ma pure in prossimità della zona termicamente alterata (ZTA).
I vapori di zinco che creano le maggiori difettosità sono quelli imprigionati tra le due lamiere da saldare, non tanto quelli esposti verso l'esterno del bagno di saldatura. Lo zinco in evaporazione viene intrappolato tra le lamiere e non trova la via di fuga, aumentando la sua pressione, fino a che non prende la via opposta, verso il bagno fuso, fuoriuscendone con un effetto esplosivo. Gli effetti immediati di questa esplosione sono spruzzi in grande quantità di materiale fuso e di porosità e soffiature nel giunto saldato, effetti del gas che rimane intrappolato nel bagno.
La tecnologia Zi-tech controlla la Forza d'Arco ed è stato ideata per poter creare una via di fuga privilegiata ai vapori di zinco. La Forza d'Arco è una forza che tende a spingere il bagno di fusione lontano dal punto in cui viene trasferito l'arco elettrico tra il materiale d'apporto e quello di base. All'aumentare della Forza d'Arco il bagno tende ad arretrare fino a scoprire la zona di materiale di base. In questo modo i vapori di zinco posso fuoriuscire direttamente senza passare attraverso il materiale fuso, riducendo così la quantità di spruzzi, di porosità e di soffiature.
La tecnologia Zi-TECH si articola in due processi distinti. Il primo utilizza Active Wire Process (AWP) e viene denominato Zi-ACTIVE, il secondo utilizza l'arco pulsato e viene denominato Zi-PULSE. Entrambi i processi utilizzano livelli di corrente di saldatura superiori rispetto ai processi tradizionali, in modo da incrementare la Forza d'Arco. Zi-ACTIVE è in grado di ridurre gli spruzzi di ca. l'80%, come pure la formazione di porosità e soffiature.
