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Dec 29, 2023

Nuove tecnologie per la saldatura dei perni

The new CD110 capacitor discharge stud welder from Image Industries welds studs

La nuova saldatrice per perni a scarica di condensatori CD110 di Image Industries salda i perni in appena 0,01 secondi. Il tempo di ricarica è inferiore a 3 secondi. Foto per gentile concessione di Image Industries Inc.

La nuova saldatrice a scarica di condensatori NCD+ 3200 di Nelson Stud Welding è controllata da microprocessore. Può saldare perni fino a 3/8 pollici di diametro su acciaio, acciaio inossidabile, alluminio, rame e ottone. Foto per gentile concessione di Nelson Stud Welding Inc.

I perni filettati sono gli elementi di fissaggio più comuni per la saldatura dei perni, ma la tecnologia può essere utilizzata anche per fissare perni, linguette, ganci, anelli, staffe e raccordi idraulici. Foto per gentile concessione di Image Industries Inc.

La nuova KSE 1000s di Nelson Stud Welding è una testa di saldatura servoassistita per applicazioni automatizzate di saldatura ad arco disegnato. Foto per gentile concessione di Nelson Stud Welding Inc.

Un robot può saldare più perni al minuto, a seconda delle dimensioni e dei materiali degli elementi di fissaggio. Nelson Stud Welding sta lavorando su una nuova tecnologia in grado di saldare 20 perni al minuto. Foto per gentile concessione di Nelson Stud Welding Inc.

La saldatura dei perni ha numerose applicazioni nell'industria automobilistica. Foto per gentile concessione di Boehm Acciaio pressato

La saldatura dei perni è facilmente automatizzata. In questa cella, i robot presentano le parti ai saldatori fissi. Le pistole di saldatura possono però essere montate anche su un robot. Foto per gentile concessione di Roueche Co. LLC

Per le applicazioni automatizzate, i perni possono essere alimentati da una vasca vibrante e soffiati nella pistola di saldatura tramite un tubo pneumatico. Foto per gentile concessione di Solysol.

Al giorno d'oggi, i produttori di ogni genere stanno valutando il consumo di energia come una potenziale fonte di risparmio sui costi, anche i produttori dei prodotti più grandi e costosi del mondo.

La General Dynamics Bath Iron Works a Bath, nel Maine, costruisce cacciatorpediniere e altre navi da guerra per la Marina degli Stati Uniti. Anche se un cacciatorpediniere può costare fino a 640 milioni di dollari, ciò non ha impedito al colosso della difesa di esaminare il costo di installazione di una delle parti più piccole e meno tecnologiche della barca: prigionieri, perni, staffe e altri elementi di fissaggio saldati a telai, pareti e paratie.

Una nave della Marina può contenere milioni di questi elementi di fissaggio saldati. Pertanto, alcuni anni fa, General Dynamics e il collega costruttore navale Huntington Ingalls Industries Inc. hanno collaborato con Nelson Stud Welding Inc. per quantificare la quantità di energia che avrebbero potuto risparmiare sostituendo le loro vecchie attrezzature per la saldatura dei perni con modelli più nuovi e più efficienti dal punto di vista energetico. I loro risultati, pubblicati nel maggio 2012, sono stati sorprendenti.

Nello specifico, lo studio ha confrontato i modelli più recenti di saldatrici ad arco disegnato (dotate di fonti di alimentazione a inverter) con i modelli più vecchi (dotati di timer box o tecnologia trasformatore-raddrizzatore). Lo studio ha inoltre confrontato i modelli più recenti di saldatrici per perni a scarica di condensatore (dotate di fonti di alimentazione a commutazione) con i modelli più vecchi (dotati di tecnologia trasformatore-raddrizzatore). L'attrezzatura è stata testata sia in un ambiente di laboratorio controllato che in vari cantieri navali.

I ricercatori hanno scoperto che, a causa del loro basso ciclo di lavoro, i saldatori consumano più energia quando sono effettivamente inattivi. Al contrario, le apparecchiature più recenti consumano da 20 a 24 volte meno energia al minimo. I ricercatori hanno stimato che si potrebbero risparmiare da 842 a 1.013 dollari per fonte di energia all’anno – o da 0,128 a 0,154 dollari per perno – se la loro vecchia tecnologia di saldatura dei perni fosse sostituita. Aggiornando 700 saldatrici più vecchie con modelli più recenti, i costruttori navali potrebbero risparmiare, complessivamente, tra 589.000 e 708.000 dollari all'anno. (Per scaricare il report clicca qui: http://bit.ly/1nCqtSp.)

La saldatura dei perni è un processo mediante il quale un perno metallico viene unito a un pezzo metallico riscaldando entrambe le parti con un arco elettrico. Il pezzo deve essere accessibile solo da un lato.

Con questo metodo è possibile saldare una varietà di elementi di fissaggio, inclusi prigionieri filettati, perni, linguette, prese filettate, ganci, anelli, staffe, raccordi idraulici e hardware speciale adattato a un compito specifico, come il fissaggio di tubi flessibili o cablaggi elettrici.

La tecnologia è utilizzata in una miriade di settori e applicazioni. Nell'industria automobilistica, ad esempio, viene utilizzato su scudi termici, gruppi del servosterzo, sistemi di scarico e altri componenti. Viene utilizzato anche su assemblaggi aerospaziali, trattori, lavastoviglie commerciali, mobili per ufficio, condizionatori d'aria, griglie per barbecue e pentole.