Trasformatori ad alta corrente per la saldatura a resistenza

L'ingegnere Elihu Thomson, nato nel Regno Unito, scoprì nel 1876 che il rame poteva essere unito per fusione, ma solo nel 1885 fu proposto un processo di saldatura a resistenza. La saldatura a punti a energia diretta è un processo di saldatura a resistenza che unisce i metalli applicando pressione e fornendo contemporaneamente corrente elettrica alla zona di saldatura.

La saldatura a resistenza a punti si è evoluta in un metodo di saldatura rapido ed economico, ampiamente utilizzato nella lavorazione della lamiera. Il settore automobilistico ha tratto vantaggio da questa tecnica grazie all'impiego di robot per la saldatura a punti, che consentono velocità di produzione e di assemblaggio più elevate. Sebbene questa tecnica sia impiegata principalmente per la saldatura dell'acciaio, si osserva una tendenza crescente a sostituire l'acciaio con l'alluminio per ottimizzare le masse nel tempo. Si stima che il mercato raggiungerà quasi 500 milioni di dollari entro il 2031.

Alimentazione elettrica nella saldatura

Le macchine per la saldatura a punti funzionano in genere con tensione alternata. La potenza specifica per una determinata applicazione di saldatura viene definita attraverso lo sviluppo e l'ottimizzazione del processo in base alle proprietà del materiale, alla qualità di saldatura desiderata, allo spessore del materiale e ai requisiti di velocità. Il cuore dell'alimentazione elettrica della saldatrice è un trasformatore ad alta corrente, progettato per la potenza e il carico massimi previsti per l'applicazione. I trasformatori toroidali RFT-HS di REO utilizzano più nuclei toroidali per raggiungere la potenza richiesta. Le unità dispongono di un ingresso cablato standard e utilizzano una barra di rame come lato secondario.

La costruzione toroidale può essere "fino al 40 % più efficiente" dei trasformatori EI convenzionali, un aspetto decisivo nelle applicazioni sensibili al prezzo. I trasformatori toroidali di REO offrono ulteriori vantaggi: possono essere incapsulati per raggiungere un grado di protezione (IP) fino a IP20 e la costruzione REO consente un montaggio rapido negli apparecchi o nei quadri elettrici, con un risparmio di tempo e quindi di costi. Sono stati sviluppati specificamente per superare le prestazioni dei trasformatori EI standard e offrono perdite inferiori.

Applicazioni della saldatura a punti

Industria automobilistica

Come già accennato, la saldatura a punti è un elemento chiave dell'industria automobilistica grazie alla sua economicità, affidabilità e velocità. Le aziende manifatturiere possono automatizzare facilmente le linee di assemblaggio utilizzando robot per la saldatura a punti. Una lamiera o un pannello stampato in acciaio o alluminio può essere trasformato in pochi secondi in un componente funzionale.

Elettronica

Poiché questo processo di saldatura evita il surriscaldamento dei componenti elettronici, molti componenti come interruttori, potenziometri, relè, circuiti stampati e batterie si prestano bene alla saldatura a punti.

Produzione di chiodi

Si tratta di un processo continuo di saldatura a punti ad alta velocità che trasforma bobine di acciaio al carbonio in migliaia di chiodi al minuto.

Elettrodomestici da cucina

La saldatura a punti è comunemente utilizzata per produrre maniglie di porte e mobili, spatole e alcuni utensili da cucina come le formine per biscotti.

Settore medicale

Anche il settore medicale beneficia della qualità e della velocità di saldatura di questo processo. In ortodonzia, ad esempio, la saldatura a punti viene impiegata per il fissaggio sicuro degli impianti dentali.

Vantaggi della saldatura a punti

• La saldatura a punti è considerata uno dei metodi di saldatura più rapidi e puliti.
• Il processo è facile da comprendere.
• A differenza di altri metodi come la saldatura ad arco o TIG, non è presente alcuna fiamma libera.
• Il processo è facilmente automatizzabile.
• È possibile unire più pezzi contemporaneamente.
• Non è richiesto l'uso di materiali d'apporto.
• Non è necessario l'impiego di gas di protezione.

Svantaggi della saldatura a punti

• L'allineamento dei pezzi e la pressione sono fattori critici.
• La saldatura a punti può provocare deformazioni in alcune zone del metallo base.
• In genere non è possibile saldare spessori superiori a 3 mm.
• I giunti ottenuti possono risultare meno resistenti rispetto ad altri metodi di saldatura.
• La corrente di saldatura può essere deviata (shunt) dagli elettrodi verso altre saldature presenti sul pezzo, con conseguente scarsa qualità della saldatura.

Con il continuo progresso nell'ottimizzazione delle tecniche di produzione, in particolare con il crescente impiego dell'alluminio nella produzione automobilistica e aeronautica, che rende i prodotti più leggeri ed efficienti nei consumi, la saldatura a resistenza resterà con ogni probabilità un processo produttivo importante ancora per molti anni.