I requisiti per garantire determinate proprietà meccaniche — come la resistenza, ecc. — presuppongono che, durante la piegatura di tubi saldati longitudinalmente, il cordone di saldatura sia posizionato nella zona neutra oppure che le forature non vengano eseguite in corrispondenza della saldatura.
Inoltre, ad esempio nelle linee di pressatura, il materiale in bobina da lavorare viene sempre più spesso saldato automaticamente alle estremità per evitare perdite di tempo e di materiale. Tuttavia, ciò richiede la conoscenza della posizione dei cordoni di saldatura in relazione agli utensili, al fine di proteggerli da eventuali danni.
Da molti anni, ROLAND ELECTRONIC contribuisce a trovare soluzioni per identificare la posizione delle saldature nei moderni processi produttivi. Vengono utilizzati tre metodi non distruttivi:
- Metodo del flusso disperso (flusso magnetico)
- Metodo delle correnti parassite
- Combinazione del flusso disperso e delle correnti parassite
ROLAND ELECTRONIC offre proprio questa combinazione di metodi.
La base di questi processi risiede nelle diverse microstrutture metallurgiche tra il cordone di saldatura e il materiale base. In questo contesto, è di secondaria importanza stabilire se si tratti di materiale ferroso o non ferroso.
In termini semplici, il principio consiste nella penetrazione del materiale mediante un campo elettromagnetico specifico del processo. Attraverso una misurazione comparativa, viene rilevata e riconosciuta una deviazione strutturale (disomogeneità) rispetto al materiale base.
Requisiti per una misurazione affidabile
In generale, devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:
- Il sensore deve essere posizionato sul materiale da analizzare e rimanervi per l’intero ciclo di misurazione.
- Deve esserci un movimento relativo costante tra il sensore e il materiale.
Metodo del flusso disperso magnetico
In questo metodo, posizionando il sensore si crea o si chiude un circuito magnetico. Il campo magnetico (linee di campo) viene guidato attraverso il materiale. In presenza di disomogeneità (variazioni strutturali), si verifica una “dispersione” del campo magnetico verso l’esterno.
Questo fenomeno può essere spiegato con l’analogia di un fiume: l’acqua scorre liberamente nel suo letto; se viene inserita una pietra, l’acqua deve aggirarla e può persino fuoriuscire dagli argini. Questa dispersione viene rilevata in modo affidabile dal sensore, visualizzata graficamente e fornita come segnale (rilevamento del cordone di saldatura) all’interfaccia elettrica.
Metodo delle correnti parassite
Un altro elemento fondamentale del sistema SND40 è il metodo delle correnti parassite. In modo semplificato, questo metodo verifica la conducibilità elettrica del materiale, che è una costante e l’inverso della resistività.
Si presuppone che il cordone di saldatura e il materiale base abbiano una diversa conducibilità elettrica. Il campo alternato generato dal sensore induce correnti nel materiale, che a loro volta generano un campo elettrico. L’intensità di questo campo viene misurata dal sensore.
Una caratteristica particolare di questo metodo è la misurazione simultanea in due punti definiti. Per un materiale omogeneo, la differenza tra i due segnali deve essere pari a zero.
Se il valore assoluto è > 0, esistono differenze strutturali.
La distanza tra i due punti di misura è definita dal design del sensore.
Il metodo delle correnti parassite è utilizzato principalmente per materiali austenitici.
Applicazione nei materiali ferritici
Nel caso di materiali ferritici (FE), la penetrazione delle correnti parassite è limitata senza supporto aggiuntivo. Per consentirla e controllarla, viene generato un campo magnetico che riduce l’effetto inibente della permeabilità relativa del materiale, permettendo una maggiore profondità di penetrazione.
Ottimizzazione dei parametri
In molti casi è necessaria una conoscenza approfondita dell’analisi del segnale per determinare le impostazioni ottimali del dispositivo in base al materiale da lavorare. In particolare, con il metodo delle correnti parassite, la ricerca delle impostazioni migliori può risultare complessa e costosa.
A seconda delle proprietà del materiale — come lo spessore della parete o della lamiera, il processo di saldatura, ecc. — esistono diverse opzioni per la selezione del metodo di misura e dei relativi parametri.
Il miglior risultato si ottiene generalmente solo attraverso test o grazie a una significativa esperienza.
Soluzione di ROLAND ELECTRONIC
ROLAND ELECTRONIC ha tenuto conto di queste problematiche nel proprio software operativo. Una navigazione intuitiva consente di individuare rapidamente i parametri ottimali per la localizzazione dei cordoni di saldatura in funzione del prodotto, senza richiedere conoscenze approfondite del dispositivo o del metodo di misura.
