Saldatura mediante elementi termici per contatto (testa a testa) – Preparazione del tubo

Saldatura mediante elementi termici per contatto

Questo sistema di saldatura consente l'esecuzione di giunzioni di tubo con tubo, tubo e raccordo, mediante l'impiego di saldatrici ad elemento termico per contatto.

Queste saldature sono eseguite normalmente fuori scavo e, quando le condizioni lo consentono, anche entro lo scavo.

Saldatrici

La saldatrice ad elementi termici per contatto è costituita da un basamento (telaio), da due elementi di guida e da due carrelli, uno mobile ed uno fisso, su ognuno dei quali trovano posto almeno 2 ganasce.

La pressione per la traslazione del carrello scorrevole è fornita da una centralina con pompa e distributore a funzionamento manuale o elettroidraulico.

Sono vietate le macchine saldatrici in cui la traslazione delle morse avviene per movimento meccanico manuale e la pressione di saldatura avviene mediante molle.

La fresa utilizzata per la spianatura delle testate deve essere elettrica, atta in ogni caso a lavorare le testate da saldare in maniera piana ed ortogonale all'asse del tubo e/o raccordo.

Il termoelemento (termopiastra) deve mantenere una temperatura costante, sulle superfici piane ricoperte con appropriati rivestimenti antiaderenti.

In ogni caso le saldatrici devono garantire:

- una perfetta coassialità delle testate;

- una sicura messa a punto della pressione.

Ai fini della affidabilità della saldatura ed alla sicurezza dell'operatore, è obbligatorio l'uso di saldatrici costruite nel rispetto della norma UNI 10565.

Preparazione ed esecuzione delle saldature

L'esecuzione delle saldature deve essere eseguita in rispondenza alla norma UNI 10520.

Deve avvenire in un luogo possibilmente asciutto: nei casi di pioggia, elevato grado di umidità, vento, basse temperature o eccessivo irraggiamento solare, la zona di saldatura deve essere adeguatamente protetta. La saldatura deve essere, comunque, eseguita in un campo di temperatura ambiente compreso tra:

- 5°C e + 40°C

Le due superfici da saldare devono essere spianate immediatamente prima di effettuare la saldatura, avendo cura di asportare preventivamente eventuali tracce di sporcizia e di unto; successivamente le superfici di saldatura non devono più essere toccate.

Non è ammesso utilizzare cannelli a gas caldo o bruciatori a diretto contatto con le superfici da saldare, per innalzare la loro temperatura.

Si deve scrupolosamente controllare il parallelismo delle superfici spianate, avvicinando le parti e verificando che in nessun punto si abbia una luce superiore a:

0,3 mm fino a De 200 mm

0,5 mm fino a De 400 mm

1,0 mm oltre De 450 mm

Il disassamento massimo fra le due teste non deve essere superiore al 10% dello spessore con un massimo di 2 mm.

Prima di iniziare l'operazione di saldatura, si deve calcolare la spinta da imprimere per le fasi di preriscaldamento, riscaldamento e saldatura: esse sono rispettivamente 0,15 N/mm2 per preriscaldamento e saldatura mentre il riscaldamento avviene a 0,02 N/mm2 riferite alla superficie della corona circolare del tubo.

Questi valori trasformati in pressione possono essere rilevati dalle tabelle approntate dal costruttore della macchina. Le indicazioni fornite dal manometro della macchina saldatrice devono corrispondere alle spinte calcolate o alle pressioni indicate dalla tabella: la pressione di preriscaldamento e di saldatura devono essere aumentate del valore dell'attrito (pressione di trascinamento) che la macchina incontra, sia per l'avvicinamento delle testate, sia per il trascinamento della barra e/o raccordo da saldare. Tale valore deve essere verificato dall'operatore prima di ogni saldatura.

Prima di iniziare ogni saldatura, si deve altresì controllare la temperatura del termoelemento mediante termometro incorporato, oppure con termometro ad indicazione rapida.

Questa deve essere per spessore del tubo/raccordo ² 12 mm 210°C ± 10°C per spessore del tubo/raccordo > 12 mm 200°C ± 10°C.

Prima di ogni saldatura, il termoelemento deve essere pulito a fondo con liquidi detergenti prescritti e con panni bianchi di cotone ed assicurarsi tramite la spia di controllo del termostato, che questo abbia eseguito almeno 5 interventi.

Il procedimento di saldatura (fig. 5) prevede:

fase 1 accostamento e preriscaldamento delle testate;

fase 2 riscaldamento;

fase 3 rimozione del termoelemento;

fase 4 raggiungimento della pressione di saldatura;

fase 5 saldatura;

fase 6 raffreddamento.

Nella fase di preriscaldamento le superfici di saldatura dovranno essere premute contro il termoelemento con una forza di 0,15 N per ogni mm2 di superficie della corona circolare interessata alla saldatura, a cui va aggiunta la pressione di trascinamento, fino al formarsi di un cordolo regolare su tutta la circonferenza, la cui dimensione è specificata nelle tabelle approntate dal costruttore della saldatrice, così come tutti i tempi necessari al procedimento (t1 - t2 - t3 - t4 - t5).

Durante la fase di riscaldamento, le superfici devono aderire al termoelemento ad una pressione minima (0,02 N/mm2).

Trascorso il tempo di riscaldamento t2 le superfici di saldatura devono essere allontanate rapidamente dal termoelemento, che dovrà essere tolto e quindi riavvicinate in un tempo t3.

Avvenuto l'avvicinamento delle superfici di saldatura, la pressione deve essere aumentata gradualmente e senza sbalzi in un tempo t4, fino a 0,15 N/mm2 a cui va aggiunta la pressione di trascinamento.

Il tempo t5 necessario per raggiungere la pressione ottimale è correlato allo spessore del tubo. I tempi e le pressioni di preriscaldamento, riscaldamento e saldatura sono rilevabili dalla tabella della macchina e sono validi a temperatura ambiente (20°C) in assenza di correnti d'aria. Si deve evitare nel modo più assoluto qualsiasi raffreddamento brusco della saldatura (ottenuto, ad esempio, con aria o acqua). Al termine del tempo di saldatura in pressione è possibile liberare il tubo dalle ganasce avendo cura di non sottoporlo ad apprezzabili sollecitazioni fino al raffreddamento completato.

Il cordolo formatosi durante la saldatura deve essere, per quanto possibile, regolare ed uniforme e deve corrispondere alle dimensioni previste dalla tabella della norma UNI 10520.

La presente documentazione è stata tratta dall' ISTITUTO ITALIANO DEI PLASTICI - RACCOMANDAZIONE nr. 10 - del Giugno 1981 - Aggiornamento Maggio 1999 – Installazione di acquedotti di PE.