La saldatura
ad arco (manuale o automatica) è ancora il procedimento
più largamente diffuso specie nell'ambito delle
costruzioni in acciaio.
Dato il conseguente voluminoso impegno di mano d'opera
e tecnici in tale campo risulta opportuna la realizzazione
di un dispositivo elettro-ottico per il monitoraggio
di questo processo.
Analizziamo brevemente il processo di formazione dell'arco:
- il campione da saldare è inserito in un circuito
elettrico alimentato da una sorgente di corrente continua
o alternata
- vengono emessi elettroni per effetto termoionico che
ionizzano le molecole dell'aria generando nuove particelle
cariche che si dirigono verso gli elettrodi di segno
opposto, per cui ne risulta il fenomeno a valanga
- l'urto fra le particelle avviene con forte sviluppo
di calore e con intensa emissione di luce determinando
la creazione di plasma.
La diagnostica spettrale del plasma indotto da una sorgente
esterna sulla superficie di un metallo rappresenta un
ottimo strumento per studiare i fenomeni fisici coinvolti
nel processo di saldatura.
Lo scopo principale di questo tipo di analisi consiste
nel collegare i parametri del plasma con i dati rilevanti
della saldatura e le caratteristiche del giunto saldato.
La radiazione emessa dalla zona di interazione con il
metallo è analizzata spettroscopicamente con
rivelatori a singolo canale per lo studio del processo.
Tale indagine ha evidenziato l'importanza di alcuni
parametri del plasma e delle bande spettrali nell'infrarosso
ed ultravioletto.
In base alla correlazione matematica fra questi segnali
è possibile sviluppare un criterio di monitoraggio
del processo di saldatura ad arco.
Il prototipo è stato ingegnerizzato in collaborazione
con la ditta MASMEC. |
Prototipo del sensore per il monitoraggio del processo
di saldatura ad arco |
