Controllo Delle Saldature: Tutto Quello Che C’è Da Sapere

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admin
4 marzo 2021

L’ispezione dei cordoni di saldatura è una tappa estremamente importante per la fabbricazione di un pezzo. Questa ispezione può essere effettuata in vari modi. Il pezzo può essere ispezionato visivamente e poi controllato nel dettaglio per individuare eventuali difetti della saldatura.

Ma cos’è il cordone di saldatura? Come si effettua un’ispezione visiva? Quali macchinari dovrebbero essere usati per controllare i cordoni di saldatura?

robot soudure automobile

Robot per la saldatura nell’industria automobilistica

Cos’è l’ispezione dei cordoni di saldatura?

L’ispezione delle saldature fornisce all’operatore una visione dettagliata della qualità delle saldature fatte su un pezzo. Questo tipo di analisi è estremamente importante poiché aiuta a calcolare la resistenza della saldatura. Quest’ultima è essenziale per una tenuta perfetta del pezzo a lungo termine.

Il controllo prevede tre fasi. In primo luogo, viene effettuata un’ispezione pre-saldatura, che comprende l’analisi del materiale da saldare fino all’ispezione macrografica. Questa tappa serve a ispezionare le due parti che devono essere saldate insieme. I materiali devono essere compatibili tra loro per garantire una saldatura ottimale.

chassis soude welded

Telaio auto saldato

La fase successiva prevede l’ispezione durante la saldatura: l’operatore verifica la corretta esecuzione della saldatura. In questo modo, la qualità e la velocità della saldatura, nonché le eventuali deformazioni dovute allo spostamento delle parti sono sottoposte ad un accurato controllo durante l’intero processo di saldatura.

Infine, un ultimo controllo effettuato al termine della saldatura permette di verificare la conformità del lavoro svolto. Dopo un controllo visivo, il pezzo entra in appositi macchinari che analizzano la sagoma della saldatura ed effettuano delle misurazioni complete per migliorare la precisione di progettazione dei futuri giunti.

Analizzando la struttura della saldatura è infatti possibile rilevare eventuali difetti per non ripeterli.

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Ispezione visiva di un cordone di saldatura nell’industria automobilistica

Il controllo dei cordoni di saldatura è una tappa fondamentale per assicurare una perfetta tenuta del pezzo finale. In alcune industrie, come quella automobilistica, centinaia di saldature sono applicate ad ogni prodotto finito.

Una saldatura non effettuata correttamente potrebbe avere gravi conseguenze. La precisione è quindi estremamente importante e deve essere al centro dell’attenzione lungo tutto il processo di saldatura.

L’importanza del controllo macrografico

Che si tratti di una saldatura testa a testa o ad angolo, è importante effettuare un controllo macrografico rigoroso. Questo controllo permette di mettere in evidenza le eterogeneità che possono esistere sulla parte metallica così ottenuta.

Per prima cosa, bisogna effettuare una sezione trasversale della saldatura. L’incisione si ottiene con un taglio a getto d’acqua con abrasivo. Questo processo evita qualsiasi danno termico sul pezzo in questione.

Una saldatura danneggiata potrebbe fornire dati strutturali di qualità inferiore. Grazie alla sezione trasversale è possibile avere una visione d’insieme della zona fusa, della zona termica alterata e delle diverse passate applicate durante la saldatura.

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Macchina da taglio e lucidatura per l’ispezione delle saldature

A seconda del metodo di saldatura, i calcoli sono diversi: alcuni richiederanno diverse passate, mentre altri una sola passata. L’ispezione macrografica fornirà dettagli precisi sulla struttura di ogni saldatura. Grazie a questo controllo, è anche possibile mettere in evidenza le dimensioni e la forma dei grani presenti nel giunto.

Per rivelare la saldatura ed effettuare i test macrografici è necessario utilizzare alcuni prodotti chimici. Tutto dipende dal metallo: per l’acciaio al carbonio con quantitativi ridotti di elementi di lega, ad esempio, si dovrebbe utilizzare una soluzione di Nital e acido nitrico.

Sarà necessario immergere la sezione del pezzo nella soluzione e poi individuare i diversi strati di saldatura per poterli studiare più facilmente. Prima di procedere all’analisi, si procederà a un risciacquo accurato.

Alcune parti devono invece essere immerse in una vasca ad ultrasuoni per una pulizia più approfondita. Segue un’accurata asciugatura prima di passare al controllo macrografico.

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Macrografie di cordoni di saldatura dopo l’incisione

Una volta rilevata la saldatura, è possibile effettuare una serie di test visivi, analizzare il numero di passate e la loro solidità.

Soluzioni per eseguire il controllo dei cordoni di saldatura

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Schema teorico delle misure da effettuare su un cordone di saldatura (norma VW)

Per controllare i cordoni di saldatura è possibile utilizzare diversi sistemi. Tuttavia, tra tutte le soluzioni disponibili, ce ne sono due più precise rispetto ad altre. Stiamo parlando del sistema StructureExpert Weld-5 e StructureExpert Weld-11.

StructureExpert Weld-5, un must per l’ispezione delle saldature

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Stazione di imaging dedicata alla misurazione dei cordoni di saldatura: StructureExpert Weld-5

La stazione di imaging semplifica notevolmente l’ispezione dei cordoni di saldatura. Una volta preparato il campione per l’analisi, è possibile utilizzare il sistema ottico della stazione per ottenere dati precisi. Progettata per lavorare con il software dedicato StructureExpert Weld, la stazione offre all’operatore un’analisi estremamente accurata.

Il software, completamente configurabile, può aiutarti a risparmiare del tempo prezioso. Si adatta agli standard proposti dai costruttori. Il tempo è ottimizzato e le analisi si svolgono più facilmente. Grazie a un ingrandimento che va da 2,5 a 50x, è in grado di analizzare qualsiasi pezzo. Il suo campo visivo si estende da 80 a 4,5 mm, permettendo una lettura precisa per procedere all’ispezione dei cordoni di saldatura.

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Misurazioni su macrografie di saldatura

Dopo aver analizzato il pezzo, è possibile creare rapporti personalizzati per ogni pezzo o per ogni cordone di saldatura…

StructureExpert Weld-11, la precisione al servizio dell’industria

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Stazione di imaging dedicata alla misurazione dei cordoni di saldatura laser: StructureExpert Weld-11

Il StructureExpert Weld-11 è un vero e proprio gioiello tecnologico di precisione, progettato per soddisfare tutte le esigenze in termini di ispezione delle saldature laser.

Dotato di una gamma di ingrandimento da 20x a 240x, è una delle telecamere più precise sul mercato: è in grado di osservare i cordoni di saldatura che vanno da 8,27 mm a 0,68 mm, rendendo estremamente facile l’analisi completa dei campioni.

A partire da una sezione, è possibile ottenere, in pochi clic, un’immagine nitida, misure complete e una visione d’insieme del cordone di saldatura. Fornito con il suo software dedicato, è possibile conservare lo storico di tutte le analisi effettuate.

L’architettura dei dati permette all’operatore di ritrovare rapidamente una misura specifica del cordone di saldatura. Il monitoraggio delle statistiche offrirà la possibilità di visualizzare l’evoluzione del processo di saldatura.

In pochi istanti, è possibile confrontare i dati raccolti su diversi pezzi per constatare il miglioramento del processo di saldatura. Ideale per l’analisi delle saldature laser nell’industria automobilistica, StructureExpert Weld-11 è lo strumento di analisi perfetto per l’ispezione delle saldature laser.

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Macrografia di saldature laser per l’industria automobilistica

L’importanza dell’ispezione delle saldature per l’industria automobilistica

L’industria automobilistica è tra i settori che più utilizzano la saldatura. Che si tratti di assemblare i pezzi di un’auto o per semplici riparazioni, le saldature sono frequenti in questo settore. Alcuni controlli specifici sui cordoni di saldatura sono strettamente necessari.

La saldatura nell’industria automobilistica viene effettuata principalmente tramite MIG (saldatura del metallo sotto gas inerte) /MAG (saldatura del metallo sotto gas attivo) ed è soggetta a norme specifiche. In questo settore, molti criteri devono essere rispettati quando si forma il cordone di saldatura. Tra questi, troviamo:

  • Cavità
  • Canali sul bordo dei cordoni
  • Incisioni sul bordo dei cordoni
  • Soffiature
  • Collasso del bordo
  • Mancanza di penetrazione
  • Incollatura

Questi difetti sono ben noti agli addetti all’ispezione delle saldature e dovrebbero essere sempre evitati. Ecco perché è fondamentale effettuare un controllo accurato delle saldature su ogni campione.

Ovviamente anche i cordoni di saldatura devono essere verificati in base alle sollecitazioni a cui vengono sottoposti. I criteri di accettazione sono più rigidi in presenza di forti sollecitazioni.

Per rispettare le norme specifiche all’industria automobilistica, i costruttori devono poter contare su rapporti di ispezione delle saldature affidabili e precisi. Ecco perché l’uso delle soluzioni StructureExpert Weld è indispensabile per l’industria automobilistica.

Il controllo delle saldature è molto importante in questo settore. Alcuni pezzi necessitano fino a 500 saldature. La soluzione StructureExpert Weld propone numerosi servizi all’industria automobilistica. Grazie al software dedicato, un report può essere automaticamente generato per ogni pezzo.

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Report misurazioni di un pezzo

Questo rapporto include tutte le saldature presenti sul pezzo in questione. Non sarà più necessario aprire diversi file per trovare il giunto di saldatura di un pezzo specifico: tutte le informazioni vengono centralizzate in unico report.

Grazie ai moduli aggiuntivi del software, è possibile accedere allo storico delle analisi effettuate e a un tool di monitoraggio delle statistiche. Quest’ultimo permette di seguire l’evoluzione delle misure e quindi il processo di saldatura nel tempo, avendo accesso ai calcoli statistici più frequenti: Cp, Cpk, Cpu, Cpl….

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Monitoraggio delle misurazioni dei diversi cordoni di saldatura sullo stesso pezzo

Differenze tra ispezione macrografica e micrografica

Come abbiamo visto in precedenza, l’analisi macrografica viene effettuata su una sezione trasversale. Dopo la lucidatura e l’incisione per rivelare la saldatura, quest’ultima viene sottoposta a una fase di analisi completa.

Dalla geometria del giunto alla profondità di penetrazione e alle dimensioni della zona termicamente alterata, tutto viene accuratamente calcolato e sintetizzato in un report per valutare la qualità della saldatura. Anche le imperfezioni superficiali e interne sono rilevate per avere un’analisi completa dei difetti.

Questa analisi viene eseguita grazie a soluzioni come StructureExpert Weld-5. Quest’ultimo permette l’analisi della maggior parte dei cordoni di saldatura nell’industria automobilistica con la sua gamma di ingrandimenti da 2,5x a 50x.

L’analisi micrografica fornirà un esame ancora più approfondito della saldatura: grazie a questa tecnica, è possibile analizzare con precisione la presenza di porosità o micro-fessure nella saldatura.

È anche possibile realizzare uno studio completo della struttura e delle dimensioni dei grani. I dati raccolti saranno quindi presi in considerazione per migliorare la resistenza della saldatura e avvicinarsi il più possibile alla perfezione.

Per eseguire correttamente questa analisi, è importante utilizzare attrezzature di alta precisione. Soluzioni come StructureExpert Weld-11 sono perfette per questo tipo di lavoro. L’ottica di questa macchina può raggiungere un ingrandimento fino a 240x. Se utilizzata con il suo software dedicato, la macchina permette l’ispezione dettagliata di ogni saldatura.

Macroscopia, un rapido esame a occhio nudo

Infine, è anche importante considerare l’ispezione visiva della saldatura. Il controllo visivo e il controllo dimensionale devono essere eseguiti secondo una configurazione specifica.

In primo luogo, è importante avere una buona fonte di luce. In secondo luogo, l’operatore deve tenersi a 50 cm di distanza dalla superficie da analizzare e posizionarsi con un angolo di più di 30° rispetto al pezzo da esaminare.

L’operatore può utilizzare una lente d’ingrandimento. Uno specchio tascabile e un metro saranno molto utili. Il giunto non deve presentare:

  • nessun eccesso di penetrazione,
  • nessuna irregolarità,
  • nessun eccesso di sovrametallo.

Il difetto può quindi essere corretto prima di procedere a una serie di test più approfonditi.

L’ispezione delle saldature in poche parole

A prescindere dalla precisione che si vuole ottenere, una rigorosa ispezione delle saldature è indispensabile per garantire una resistenza ottimale del prodotto finale. Dal software all’ottica e alle soluzioni di automazione, al giorno d’oggi l’ispezione delle saldature può contare su una tecnologia di precisione senza precedenti. Nell’industria automobilistica, come in altri settori, le nostre soluzioni permettono agli operatori di rendere più affidabili le loro analisi di ispezione delle saldature.

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