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Aug 24, 2023

Doppio

Sebbene esistesse nei laboratori e nelle macchine speciali, la tecnologia a doppio inverter è arrivata sul mercato delle saldatrici commerciali solo nel 2000. Questo tipo di macchina si è rivelata molto capace ma

Sebbene esistesse nei laboratori e nelle macchine speciali, la tecnologia a doppio inverter non è arrivata sul mercato delle saldatrici commerciali fino al 2000. Questo tipo di macchina si è rivelata molto capace ma richiedeva una notevole curva di apprendimento a causa dell'ampia gamma di regolazioni e controlli della forma d'onda. .

Il doppio inverter, come suggerisce il nome, è costituito da due inverter collegati in serie tra loro. L'inverter primario lavora per perfezionare la potenza in ingresso, rettificando l'ingresso CA in CC e quindi "riducendo" la CC in CA aumentando sostanzialmente la sua frequenza. Questo viene immesso nell'inverter secondario, che lavora per impostare la forma d'onda di saldatura in uscita, rettificando la CA ad alta frequenza in CC e quindi tagliando nuovamente la CC in CA modellando la forma d'onda (vedereFigura 1).

OTC DAIHEN, Tipp City, Ohio, ha aggiunto la WB-A350P, una macchina per la saldatura ad arco di tungsteno a gas AC/DC (GTAW), alla sua serie WELBEE di generatori di saldatura. La sua architettura a doppio inverter consente l'utilizzo dell'esclusivo processo GTAW dell'azienda: AC+DC Hybrid.

Il processo di saldatura ibrido AC+DC, una modalità adatta alla saldatura dell'alluminio, combina l'azione pulente della saldatura con elettrodo positivo (EP) con la penetrazione profonda e la focalizzazione della saldatura con elettrodo negativo (EN), il tutto mantenendo la forma del tungsteno elettrodo (vedifigura 2).

Perchè è importante l'azione di pulizia? L'ossido di alluminio (Al2O3) si forma naturalmente sulla superficie dell'alluminio e possiede alcune caratteristiche che ostacolano il processo di saldatura. Innanzitutto, Al2O3 è un isolante elettrico, il che lo rende molto resistente alla conduzione della corrente elettrica utilizzata nella saldatura ad arco. In secondo luogo, ha un punto di fusione di 3.762 gradi F, rendendone difficile la rimozione quando l'alluminio sottostante si scioglie a 1.221 gradi F.

La forma d'onda ibrida AC+DC è attrezzata per gestire questo rivestimento Al2O3. La porzione AC della sua forma d'onda si alterna in EP, creando l'azione di pulizia desiderata. Questo effetto “martello pneumatico” rompe lo strato di ossido. L'effetto collaterale indesiderato di una corrente EP è che degrada la forma del tungsteno, arrotondando la punta se lasciata senza controllo. Per contrastare questo fenomeno, la forma d'onda sbilancia il tempo trascorso in EP con più tempo trascorso in EN, riducendo l'usura dell'elettrodo di tungsteno e mantenendone la forma (vediFigura 3).

La porzione CC della forma d'onda utilizza EN per la penetrazione profonda della corrente focalizzata nel metallo di base. Grazie alla riduzione del calore nel tungsteno, è possibile utilizzare elettrodi di diametro inferiore con punte più affilate, supportando la saldatura a corrente inferiore senza la “danza” di un arco instabile.

Nel complesso, la forma e l'affilatura della punta dell'elettrodo vengono mantenute senza formazione di sfere sulla punta. Combinata con la penetrazione della saldatura, la focalizzazione dell'arco e la stabilità dell'arco, la modalità può affrontare applicazioni GTAW impegnative in alluminio, come i recipienti a pressione aerospaziali a pareti sottili.

Questa tecnologia a doppio inverter supporta tre tipi di forme d'onda AC GTAW, che possono essere combinate con il processo ibrido AC+DC per un maggiore controllo su questa funzionalità avanzata.

1. L'onda quadra standard ha periodi uguali e bilanciati di corrente EN ed EP. Rilevante per una vasta gamma di applicazioni, dalla lamiera spessa alla lamiera sottile, è la forma d'onda CA più generica.

2. L'onda quadra dura ha periodi di corrente EN maggiori e più sbilanciati rispetto alla corrente EP. L'arco concentrato rende questa forma d'onda CA efficace per le saldature d'angolo di lamiere sottili, con il sottoprodotto dell'elevato rapporto EN che è un minore consumo dell'elettrodo che porta a un funzionamento più economico.

Figura 1Il doppio inverter, come suggerisce il nome, è costituito da due inverter collegati in serie tra loro.

3. L'onda sinusoidale morbida ha periodi uguali ed equilibrati di corrente EN ed EP. Il rumore ridotto di questa forma d'onda CA la rende la preferita dagli utenti della produzione di massa. Il suo arco più ampio è più efficace per le saldature di testa di lamiere sottili.

Stabilità dell'arco. Questo è un altro sottoprodotto dell'architettura a doppio inverter. Le macchine GTAW a inverter singolo perdono rapidamente la stabilità dell'arco quando si aumenta l'offset EN e/o la frequenza. La macchina a doppio inverter WB-A350P risponde alla situazione dell'arco ogni 20 ns ed è in grado di mantenere la stabilità dell'arco attraverso un offset EN del 90% fino alla frequenza di picco di 500 Hz, da 5 A di uscita al picco di 350 A.