Evoluzione della saldatura: dalla battitura col martello ai cobot

Per saldare si utilizzano tecniche diverse, scoperte nei decenni che hanno rivoluzionato il mondo della saldatura. Con la saldatura è possibile unire tra loro metalli diversi, ed è una tecnica che ha origini molto lontane. Non è stato affatto semplice arrivare alle grandi saldatrici industriali che vediamo oggi e ci siamo riusciti solo con l’avvento delle nuove tecnologie.

La forgiatura dei metalli è stata basata per secoli su strumenti manuali, come la fucina, il martello e l’incudine. Ai quali si aggiungeva un’incredibile fatica fisica. In questo articolo percorriamo la storia della saldatura dall’antichità ai giorni nostri.

Storia della saldatura

I primi esempi di saldatura in forgia risalgono all’età del Bronzo e del Ferro. Per molti secoli questa è stata l’unica tecnica possibile, che consisteva nel battere a caldo le parti da unire fino al punto di fusione. Il tutto avveniva sull’incudine e possiamo immaginare lo sforzo fisico per ottenere un buon risultato.

Nel Medioevo i fabbri saldavano fondendo il metallo in una fornace. Venivano battuti i giunti da congiungere con il martello, fino a che non si otteneva una saldatura omogenea. Anche in questo caso la fatica era immane e per ottenere un lavoro abbastanza pulito, anche se certo non preciso, ci volevano ore di duro lavoro.

I progressi delle tecnologie del XIX secolo

E’ solo dal 1800 in avanti che alcune invenzioni degli studiosi e degli scienziati, in particolare quelli russi, permisero di rendere la saldatura dei metalli molto simile a quella odierna. Tra le più importanti troviamo la saldatura ad arco voltaico, messa a punto da Petrov agli inizi del secolo, e nel 1881 il saldatore ad arco con elettrodi a carbone, sviluppato da Benardos. Nel 1888 Slavyanov lo perfezionò ulteriormente applicando degli elettrodi metallici.

La saldatura ossiacetilenica

Nel corso del XX secolo, proprio agli inizi del Novecento, fu inventata la saldatura ad ossiacetilene (leggi per approfondire), che consisteva nel fondere i metalli per mezzo della combustione di ossigeno e acetilene. Fu una scoperta importantissima che superava di gran lunga tutti gli altri sistemi fino ad allora adottati per saldare i metalli. In pratica non serviva più battere i due giunti per consentirne la fusione tra loro, visto che bastava il gas a far unire le due parti. Questa saldatura autogena fu poi superata dall’invenzione di Mitkevich, che studiò un sistema di saldatura con l’ausilio dell’arco voltaico trifase.

La saldatura ad elettrodo

Fu poi il periodo della saldatura elettrica, che esiste tuttora e rimane il sistema più utilizzato. I primi elettrodi erano ben diversi da quelli attuali, grezzi e rozzi. Non avevano una copertura protettiva ed erano costituiti soltanto da materiale d’apporto. Grazie ai generatori di corrente si poteva dare un impulso all’arco elettrico per la fusione del metallo. Con le innovazioni tecnologiche e il passare del tempo, gli elettrodi sono stati rivestiti con materiali antiossidanti.

La saldatura con i gas schermanti

In seguito si cominciò a saldare con i gas schermanti come elio e anidride carbonica. Il loro impiego consentì di sviluppare tecniche di saldatura nuove ma dai costi molto sostenuti. Ad esempio si può saldare con la tecnica laser o con quella ad impulsi elettromagnetici. Tuttavia questi sistemi sono meno utilizzati rispetto alla più classica saldatura ad arco, più economica ed anche più efficace.

La saldatura a filo continuo

Fino al secondo conflitto mondiale si utilizzava la saldatura con l’elettrodo rivestito ma proprio la guerra richiese una maggiore produzione di componenti saldati che fossero anche resistenti e di alta qualità. Allora gli scienziati americani diedero così vita alla saldatura a filo continuo (scopri di più) abbandonando il vecchio sistema produttivo per svilupparne uno più veloce e di migliore qualità.

La saldatura con i cobot

Verso la metà degli anni Settanta le industrie, in particolare quelle automobilistiche, iniziarono ad utilizzare dei robot per le saldature di componenti anche complessi. L’automatizzazione nel settore della saldatura ha fatto enormi passi avanti ed oggi le aziende, sia piccole che grandi, sfruttano l’azione saldante dei cobot. Cambiano dunque le mansioni degli addetti specializzati, che lasciano ai cobot le operazioni di saldatura più difficili ed anche più pericolose da realizzare manualmente. In Italia, leader in questo settore è Homberger Robotica, che ha scommesso sulla realizzazione di questi sistemi collaborativi fra uomo e robot, sia per una questione di efficienza che per la flessibilità di riprogettare l’impianto, in caso siano necessarie delle modifiche della produzione.

I rischi per la salute della saldatura manuale

Introdurre la robotica nella saldatura evita di sottoporre i lavoratori del settore a rischi molto elevati per la salute. La saldatura manuale infatti li esponeva all’inalazione di gas e fumi derivanti dalla saldatura, a radiazioni UV, a campi elettromagnetici. Tutti fattori che concorrono a mettere a dura prova l’apparato respiratorio. Inoltre saldare manualmente comporta anche rischi di ustioni, vibrazioni, amianto e rumore. Con l’ausilio dei cobot questi problemi vengono completamente risolti e la robotica collaborativa entra sempre più nella vita industriale e aziendale.