Taglio plasma manuale

Breve guida alla selezione di una macchina per taglio plasma manuale

Citation
, XML
Authors

Abstract

1. Introduzione
2. I componenti principali di una macchina per taglio plasma
3. Principio di funzionamento
4. Criteri di selezione
5. Dettagli sul procedimento
6. Breve guida all’utilizzo
7. Sicurezza
8. L’offerta

1. Introduzione

Le macchine per taglio plasma manuale sono composte essenzialmente da due parti: il generatore di corrente e la torcia. Se la costruzione di generatori per taglio plasma è qualcosa di praticabile, a diversi livelli, da decine di produttori senza troppe difficoltà, adattando sorgenti costruite per la saldatura, il disegno e soprattutto l’industrializzazione di una torcia plasma è tutta un’altra cosa.
Nella maggior parte dei casi sono delle aziende specializzate nel disegno di torce oppure degli specialisti del plasma (sono pochissimi) che si lanciano nella commercializzazione di torce plasma.
 
 
© Copyrigth Air Liquide Welding 
 
In questo knol trattero’ essenzialmente di macchine ad utilizzo manuale, eventualmente utilizzabili per una automatizzazione semplice, ma non degli impianti concepiti dall’inizio per applicazioni automatiche.
 
 
2. I componenti principali di una macchina per taglio plasma
 
L’unico elemento importante che non appare in questo schema è l’alimentazione elettrica che puo’ essere mono o trifase. Le macchine che forniscono una corrente di taglio fino a 40 Ampères possono di solito essere connesse ad una rete domestica tramite la spina “standard” da 16 A. Solo alcune macchine ad inverter possono andare un po’ aldilà se munite di PFC (Power Factor Correction). Di fatto con queste macchine si tagliano 5 / 8 mm di ferro, per spessori superiori si deve passare all’alimentazione trifase.
 
© Copyrigth Air Liquide Welding  

 

 
3. Principio di funzionamento
 
Il taglio plasma si ottiene grazie ad un arco elettrico generato tra un elettrodo infusibile e il pezzo da tagliare. L’arco ionizza il gas, in questo schema aria compressa, generando il plasma che passa poi sempre grazie all’aria, non ionizzata, attraverso un ugello calibrato, creando cosi un flusso concentrato di energia. La colonna dell’arco plasma raggiunge al suo interno temperature superiori a 15000 °C (e velocità molto elevate) il che permette una sublimazione di una parte del metallo e la fusione con conseguente creazione del solco di taglio (detto kerf). L’energia cinetica del gas permette l’espulsione immediata del metallo fuso e quindi il procedere del taglio.
 
© Copyrigth Air Liquide Welding  
 
 
Riassumendo per operare il taglio plasma ci vuole:
1. un generatore di corrente che consente la creazione dell’arco plasma
2. un materiale buon conduttore (il materiale da tagliare) che permette la “chiusura” del circuito elettrico tramite una presa di massa
3. un gas plasmogeno in pressione (aria, azoto, ossigeno, miscele de di argon e idrogeno,…)
4. una torcia plasma che veicola il gas plasmogeno, lo convoglia e porta l’elettrodo utilizzato per la creazione dell’arco plasma
 
4. Criteri di selezione di un’installazione per taglio plasma
Cerchero’ di elencare i criteri principali per scegliere una macchina da taglio plasma senza metterli in ordine di priorità, visto che in funzione delle applicazioni e delle condizioni di utilizzo, le priorità possono variare notevolmente. Non si tratta necessariamente di un elenco esaustivo ma di una serie di punti che possono servire da promemoria e/o da criterio per effettuare la scelta nel caso si sia di fronte ad una possibilità di scelta multipla.
 
4.1 Spessore di taglio
Per scegliere un impianto da taglio plasma adeguato va ovviamente chiarita l’applicazione e cioè prima di tutto il tipo di metallo da tagliare (acciao al carbonio, inox, alluminio, altro) e soprattutto la gamma di spessori che costituiscono l’80% – 90% dell’attività. A meno che lo spessore massimo non sia critico non vale la pena di sovraddimensionare l’impianto da taglio. Data quindi la gamma di spessori si deve cercare di avere dal fabbricante qualche informazione supplementare: la macchina sullo spessore massimo fornisce un taglio di qualità o esegue una semplice separazione? Attenzione che non tutti adottano la stessa terminologia e alcuni intrattengono appositamente una certa confusione (è spesso il caso dei ‘discounters’). Ancora meglio se si riescono ad ottenere delle “tabelle di taglio” che correlano la velocità di taglio con gli spessori. Per velocità inferiori a 0.5 – 0.4  m/mn non si puo’ parlare più di taglio di qualità perchè per un operatore non esperto diventa difficile conservare una velocità costante e quindi il rischio di difetti è elevato.
Ancora una nota sulle tabelle di taglio date dai fabbricanti: fare attenzioni alle condizioni operative in cui sono state rilevate le misure: correnti di taglio, pressione del gas, etc. In ogni caso quando si tratta di taglio manuale il parametro velocità non è certo un valore costante e misurabile. Al più viene misurata la velocità media, in realtà le prove sono fatte su macchine automatiche e quindi nella realtà ‘manuale’ le velocità sono di solito un po’ più basse.
 
© Copyrigth Air Liquide Welding  
 
Esempio di tabelle di taglio: velocità di taglio in funzione dello spessore del metallo da tagliare e del diametro dell’ugello. Le velocità sono espresse in metri al minuto. Da notare che il diametro dell’ugello è correlato alla corrente di taglio  
 
4.2 Alimentazione
Quando si deve scegliere una macchina da taglio plasma manuale si devono considerare due tipi di alimentazione: il gas (che serve per il taglio, per il raffreddamento e per la ‘protezione’ della zona di taglio) e l’elettricità.
Il gas. Il più economico e quindi il più utilizzato per il taglio manuale è l’aria compressa. Per avere un taglio ottimale si deve avere una alimentazione costante, alla pressione richiesta per l’esercizio. L’aria deve essere essiccata e sgrassata, anche se alcuni filtri sono spesso parte dell’impianto di taglio. Non tutti gli impianti richiedono le stesse pressioni di alimentazione ma un valore tipico si aggira attorno ai 5 bar. Le portate possono essere differenti e nel conto economico possono essere un criterio importante, ancor più se anzichè l’aria si usa un gas o una miscela (O2, N2, Ar / H2 ecc). E’ importante fornire una alimentazine costante per poter regolare in maniera ottimale il generatore ed avere una qualità di taglio uniforme. Le variazioni di pressione possono portare alla perdita del taglio o l’entrata in funzione delle sicurezze. L’aria ‘sporca’ o ‘umida’ puo’ incidere sulla durata dei pezzi di usura (elettrodo e boccola) e sulla qualità di taglio.
L’alimentazione elettrica. Nella scelta di una macchina da taglio (e nel conto economico, se è usata in produzione) si deve tener presente l’alimentazione elettrica disponibile. Se è solo monofase con prese da 16A allora si potranno tagliare spessori limitati, attorno agli 8 – 10 mm massimo. I migliori risultati si raggiungono con impianti a tecnologia inverter che forniscono una corrente di taglio più ‘liscia’ e facile da regolare. Se si dispone di un’ alimentazione trifase, la scelta è più ampia e va fatta in funzione dello spessore massimo da tagliare. A parità di spessore le macchine a tecnologia a trasformatore sono meno efficiente rispetto agli inverter.
Per gli impianti multitensione verificare le prestazioni alla tensione disponibile localmente.
Se l’alimentazione è fornita da un motogeneratore e il genratore di corrente è un inverter verificare presso il fabbricate la compatibilità con il proprio gruppo elettrogeno. 
  
4.3 Portabilità / trasportabilità
Quando si sceglie un impianto da taglio plasma il peso (e gli ingombri correlati) e la morfologia dell’impianto sono uno dei criteri possibili. Le macchine a tecnologia ‘trasformatore’ o ‘tiristore’ sono pesanti e ingombranti (peso > 40 kg) tranne poche eccezzioni per impianti monofase di scarsa potenza. Le macchine a tecnologia a ‘inverter’ sono notevolmente più leggere (e più piccole) e in certi casi possono essere agevolmente trasportate. Le macchine ad inverter monofase, meno potenti, sono in genere tutte nella categoria portabile e oscillano tra gli 8 kg e i 20 kg. Gli inverter trifase sono po’ alla frontiera tra il ‘portabile’ (da un solo operatore) e il trasportabile (da due operatori se > 25 kg e su brevi distanze). Anche se gli inverter trifase sono spesso venduti senza carrello poi sono di fatto usati o in postazioni fisse o muniti di un carrello di fabbricazione artigianale. Attenzione se si deve movimentare un impianto a trasformatore su cantiere, spesso le ruote e/o i carrelli forniti di serie sono adatti solo ad un uso indoor.
 
4.4 Scriccatura
La scriccatura (o ’sgorbiatura’) al plasma è un procedimento relativamente poco utilizzato perchè poco conosciuto. In realtà è abbastanza semplice e poco oneroso, una volta in possesso di un generatore plasma. La torcia deve essere equipaggiata con gli opportuni ugelli, cuffie di protezione e guide. Anzichè una posizione verticale (ortogonale al piano di taglio)  si adotta una posizione inclinata per incidere il metallo senza tagliare e permettere l’evaquazione del materiale da rimuovere. La corrente va regolata in funzione della profondità dei solchi che si vuole incidere. Da notare che l’alternativa tradizionale a questo metodo è l’utilizzo di elettrodi di tipo Arc-air che genera una quantità di fumi, un rumore e una deformazione molto maggiore di quanto generato con una torcia al plasma, senza contare che le sorgenti utilizate per la scriccatura in questo caso sono macchine tra i 400 e i 1000 A (in alcuni casi superiori).
 
 
© Copyrigth Air Liquide Welding 
 
Esempio di scriccatura plasma eseguita con 3 diverse intensità di corrente 

 

4.5 Applicazioni automatiche
Non trattero’ qui le applicazioni automatiche del taglio plasma poichè non rientra nel perimetro di questo knol, daro’ solo qualche accenno in relazione alle applicazioni automatiche realizzate con sisemi manuali, senza avere pretesa di essere esaustivo.
Le macchine da taglio plasma manuale possono essere usate in applicazioni automatiche o semi-automatiche, spesso proposte dai fabbricanti. Alcuni elementi necessari per l’automatizzazione:
 
  1. La torcia, idealmente deve essere diritta e dello stesso diametro di un cannello da ossitaglio (32 mm) in modo da poterla facilmente adattare su un pantografo o su una macchina da taglio standard
  2. Si deve recuperare almeno il segnale di start-stop per poter comandare a distanza l’accensione e lo spegnimento dell’arco.
  3. Se si vuole un ciclo di taglio più elaborato ci vuole anche il segnale di tensione dell’arco per fare la detezione della lamiera, una temporizzazione ‘ritardo movimento’ per poter fare il ciclo di sfondamento e anche un sistema di regolazione automatico dell’altezza (‘tastatore’) per mantenere costante la distanza torcia-pezzo
  4. Attenzione al fatto che in automatico le performances non sono le stesse che in manuale visto che il ciclo di lavoro è considerato al 100% (qui è importante il sistema di raffreddamento, le torce raffreddate con un liquido sono le migliori ma più costose), la capacità di taglio è ridotta visto che si deve poter partire con uno sfondamento in piena lamiera (difficile su spessori superiori a 15 – 20 mm)
  5. Il sistema di innesco puo’ divenire importante poichè l’alta frequenza puo’ interferire con un eventuale controllo numerico, sono quindi preferibili i sistemo con innesco senza alta frequenza
 
© Copyrigth Air Liquide Welding
 
Esempio di torcia dritta per applicazioni automatiche di un sistema manuale. Notare il gruppo di elettrovalvole in testa alla torcia (che esclude quelle presenti nella macchina) per minimizzare l’inerzia dovuta allo svuotamento-riempimento del fascio cavi che va dalla macchina alla torcia e che puo’ andare fino a 12 – 15 m 
 
 
4.6 Fattore di utilizzo
Viene definito dalla norma. E’ il tempo, espresso in percentuale rispetto a 10 minuti, al quale il generatore può funzionare senza interruzioni ad una temperatura di 40°C. Un fattore d’utilizzo del 60% a 100A significa che il generatore può erogare una corrente di 100A in continuo per 6 minuti seguiti da 4 di arresto al termine dei quali il ciclo può essere ripetuto. Un fattore d’utilizzo del 100% a 100A significa che il generatore può erogare una corrente di 100A continuamente senza soste. Nei paesi temperati il fattore di utilizzo è di fatto superiore visto che le temperature sono inferiori a 40°C. Operativamente una macchina dichiarata con un fattore di utilizzo <= a 35% è adatta ad applicazioni leggere (tagli corti e ripetuti ad intervalli di tempo > 10 min) e non al taglio intensivo.
 
4.7 Display
Il display digitale è ancora poco utilizzato sulle macchine da taglio plasma manuale, spesso si preferiscono semplici manopole di regolazione poichè le regolazioni non sono considerate troppo determinanti e delicate per il raggiungimento dello scopo primario che è la separazione del materiale. Sul risultato finale l’abilità dell’operatore ha un’influenza notevole.
D’altra parte pero’ sulle macchine a tecnologia inverter sono utilizzati dei microporocessori che possono facilitare l’uso della macchina. Il display digitale ad esempio permette alla macchina di dare all’operatore dei segnali ‘intelligenti’ usando tra l’altro dei sensori utili per l’autodiagnosi di eventuali problemi (pressione dell’aria insufficiente, mancanza di una parte di usura, corto circuito, protezione termica etc.). Da non sottovalutare
 
4.8 Garanzia
Solo una breve nota: la garanzia su una macchina plasma copre, di solito, solo il generatore e in maniera ridotta la torcia (durata di qualche mese). Invece i pezzi di consumo (boccole, elettrodi, cuffie, diffusori, …) non sono coperti da garanzia. Attenzione: l’uso di parti non originali puo’ portare all’annullamento della garanzia.
  
5. Dettagli
 
5.1 Taglio a contatto
Si parla di taglio a contatto quando l’ugello (e non la cuffia di protezione) è direttamente a contatto con il pezzo da tagliare. Di solito è usata su spessori limitati tra 0,5 mm a 4 o 5 mm. Questa modalità di taglio presenta due  vantaggi principali:
 
  • le più basse emissioni dell’arco che confinato al pezzo e alla parte inferiore, inclusi ifumi che sono convogliati verso il basso
  • un kerf di taglio più ridotto, attorno ad 1 mm, con una migliore geometria di taglio, specialmente se si usa una guida per il taglio
Ma anche due limiti:
 
  • la non visibilità dell’arco che implica una piccola imprecisione nella sua localizzazione (dell’ordine del raggio dell’estremità dell’ugello)
  • una durata inferiore dell’ugello vista l’assenza di proteione contro enventuali ritorni di metallo fuso

    © Copyrigth Air Liquide Welding 

     
    Esempio di torcia operante il taglio detto ‘a contatto’: la cuffia di protezione (nera) è ben distante dalla superficie di taglio, l’ugello di rame è in contatto con il metallo
 
5.2 Taglio a distanza
Si parla di taglio a distanza quando l’ugello (e non la cuffia di protezione) non è direttamente a contatto con il pezzo da tagliare. Perchè la qualità di taglio sia costante questa distanza deve essere costante, si usano quindi o dei distanziatori o delle cuffie di protezione che hanno anche una funzione di distanziatore.
 
In questa configurazione l’arco plasma è più visibile dunque più facile da posizionare ma anche più direttamente a contatto con l’operatore, in particolare per quel che riguarda l’irraggiamento: ricordarsi sempre le protezioni!
 
Il taglio “a distanza” è il taglio plasma tradizionale, usato anche nelle applicazioni automatiche e permette di raggiungere, sebbene con una precisione geometrica inferiore, i massimi spessori di taglio che il generatore permette. 
 
5.3 Qualità di taglio
E’ difficile di parlare di qualità di taglio nel taglio manuale, soprattutto se si cerca introdurre una qualche misura quantitativa. 
Comunque si puo’ pensare di caratterizzare la velocità di taglio con i seguenti parametri:
 
  • assenza o meno di bava 
  • geometria del taglio
  • rugosità della superficie tagliata
Una parte del risultato dipende dall’operatore è quindi difficile fare dei confronti e delle prove ripetute che presentino un’accuratezza sufficiente. Inoltre la qualità di un taglio effettuato con l’uso di una guida o di una sagoma aumenta notevolmente il risultato.
A parte l’innesco, quel che è più delicato è di avere una velocità costante (e corretta rispetto allo spessore e alla corrente utilizzata). Quando si deve scendere sotto ai 0.5 m al minuto le difficoltà aumentano soprattutto su forti spessori. Per questo motivo sotto i 0.4 m/minuto a mio avviso non si puoo’ più parlare di taglio di qualità in ogni caso perchè l’applicazione è ‘critica’.
 
5.4 Tipi di innesco
I due metodi più utilizzati per l’innesco dell’arco plasma sono:
    
A. Con scariche di Alta Frequenza
Questo tipo di innesco era quello più utilizzato in passato. E’ una tecnica che consente di eliminare le parti in movimento dalla torcia aumentando l’affidabilità della stessa.
Lo svantaggio è essenzialmente legato alle possibili interferenze elettromagnetiche dell’alta frequenza con l’ambiente circostante, in particolare macchine a controllo numerico, computer etc.
 
B. A contatto o cortocircuito (tra elettrodo e ugello)
In questo caso inizialmente l’elettrodo è tenuto in contatto con l’ugello dalla spinta di una molla.
Al momento dell’innesco viene fatta passare una corrente tra elettrodo e ugello in cortocircuito e successivamente viene immessa l’aria compressa che stacca l’elettrodo dall’ugello, controbilanciando la forza della molla, generando un arco elettrico.
  
5.5 Arco non trasferito
Nelle fasi iniziali dopo l’innesco l’arco elettrico va dall’elettrodo alla ugello e viene parzialmente “soffiato” dall’aria compressa. Appare quindi all’estremità della torcia un piccolo arco detto “arco pilota”. Quando quest’arco viene messo a contatto con il pezzo condutore da tagliare, se la pinza di massa è correttamente installata e collegata al generatore, l’arco viene trasferito al pezzo e la corrente raggiunge il valore impostato per il taglio del pezzo.
Nel caso di spessori sottili, ad esempio < 1 mm, è possibile effettuare il taglio con l’arco non trasferito (e quindi la pinza di massa non è utilizzata). Questo modo di taglio puo’ essere utile nel caso di configurazioni in cui l’installazione della pinza di massa è difficile o richieda una preparazione della lamiera 
 
6. Breve guida all’uso di sistemi manuali
Questo capitolo sara volontariamente corto e non esaustivo, non ho la pretesa di teorizzare una pratica che è essenzialmente empirica e tributaria quindi della ‘mano’ dell’operatore. Mi rivolgo essenzialmente a coloro che non hanno mai tagliato con il plasma.
Una volta indossate le necessarie protezioni (machsera o occhiali, vestiti di protezione, guanti) azionata l’aspirazione fumi) la macchina sotto tensione e operante, aria in pressione come da specifica del produttore del generatore, pinza di massa connessa elettricamente al pezzo da tagliare, la prima fase che si presenta è quella dell’innesco. Se possibile partire da bordo lamiera posizionando l’arco pilota esattamente sul bordo. Innescate procedete con un lento movimento all’entrata nella lamiera  e aspettate di vedere che il getto plasma l’attraversa per procedere a velocità di regime. Se dovete partire in piena lamiera, per proteggere la torcia, tenetela inizialmente inclinata (rispetto al piano di taglio) di circa 45° per poi raddrizzarla e procedere nel taglio. Attenzione, di solito il taglio si ‘tira’ e non si ‘spinge’. Il segreto per un buon taglio è procedere a velocità costante, senza fermarsi, ovviamente alla buona velocità.La cosa diventa delicata quando si devono tenere velocità < di 50 cm / min. L’uso di una guida e in generale l’ausilio di un bordo da seguire facilità notevolmente l’opera e fornisce risultati qualitativamente migliori. Per individuare la velocità di taglio gurdate il flusso di plasma uscente (che non deve essere troppo in ritardo cioè dovrebbe restare perpendicolare – o quasi – al piano di taglio), che non ci siano risalite di metallo fuso. La forma delle striature sul pezzo tagliato da anche una buona indicazione sulla velocità.
 
7. Sicurezza
 
 
 

La Direttiva Europea 2003/10/CE fixssa le prescrizioni minime di sicurezza e

salute relative all’esposizione dei lavori come segue:

quando l’esposizione al rumore supera i 80 dB(A), il datore di lavoro mette protezioni uditive individuali a disposizione dei lavoratori;

quando l’esposizione al rumore è uguale o superiore ai 85 dB(A), i lavoratori usano protezioni uditivi individuali.

L’esposizione al rumore non può superare gli 87 db (A) tenendo conto dell’uso dei dispositivi individuali di protezione auditiva.

 

 
 

Qualsiasi corrente elettrica che attraversa un conduttore provoca un campo elettrico e magnetico localizzato. La corrente di saldatura/taglio provoca un campo elettromagnetico attorno ai cavi ed ai materiali. Non arrotolare mai il cavo di saldatura/taglio attorno al corpo o poggiarlo sulla spalla;

 

Gli interventi sugli impianti elettrici devono essere eseguiti da personale qualificato. Con il termine personale qualificato, si intende persone competenti ai sensi delle normative e/o pratiche nazionali che, grazie ad un’adeguata formazione tecnica, sono in grado di percepire i pericoli provenienti dalla saldatura e dall’elettricità.

possibilità di scosse elettriche, per esempio:

in posti dove la libertà di movimento ristretta costringe l’operatore a saldare in una posizione scomoda (in ginocchio, seduto,sdraiato), a contatto fisico con elementi conduttori;

in posti totalmente o parzialmente limitati da elementi conduttori con un rischio elevato di contatto involontario o incidentale daparte dell’operatore;

in posti bagnati, umidi o caldi quando l’umidità o la traspirazione riducono notevolmente la resistenza della pelle del corpo umano e le proprietà isolanti degli accessori. dovranno essere adottate ulteriori precauzioni ed in particolare in caso di:

uso di materiale di saldatura/taglio contrassegnato ;

rinforzo della protezione individuale dell’operatore che usa, per esempio, pavimenti o tappeti isolanti;

messa fuori dalla portata dell’operatore della sorgente di corrente durante l’operazione disaldatura/taglio;

la protezione tramite un interruttore automatico a corrente residua sensibile in grado di operare con una corrente di dispersione che non superi i 30 mA, di tutti gli equipaggiamenti collegati alla rete situati in prossimità dell’operatore sono disponibili ulteriori informazioni nella Norma Internazionale CEI 62081 Materiale di saldatura ad arco – Installazione ed uso sono disponibili informazioni complementari all’interno della norma EN 60974-4: Ispezione e prove di funzionamento. La manutenzione e la riparazione degli impianti elettrici devono essere affidate a personale qualificato. Con il termine personale qualificato, si intende persone competenti ai sensi delle normative e/o pratiche nazionali che, grazie ad un’adeguata formazione tecnica, sono in grado di percepire i pericoli provenienti dalla saldatura e dall’elettricità La Direttiva Europea 1995/63/CE (equipaggiamenti di lavoro) impone verifiche periodiche al fine di garantire che siano rispettate le avvertenze di sicurezza e di salute e che siano rilevati e riparati a tempo debito gli eventuali danni

 

Le operazioni di saldatura/taglio devono essere eseguite in posti correttamente ventilati. I captatori di fumo devono essere collegati ad un sistema di aspirazione in modo che le eventuali concentrazioni di inquinanti non superino i valori limiti di esposizione professionale, conformemente

alle Direttive Europee 2000/39/EC e 2006/15/EC ed alla legislazione nazionale in vigore.Verificare che i pezzi siano asciutti prima di eseguire operazioni di saldatura/taglio.

 

Le procedure di saldatura/taglio possono provocare incendi ed esplosioni.Prima di qualsiasi operazione di Saldatura/Taglio, è consigliabile effettuare un’analisi preliminare del rischio Al fine di prevenire i rischi d’incendio, occorre rimuovere, laddove possibile, il materiale infiammabile dalla zona di saldatura. la regolamentazione nazionale può imporre una procedura di preventiva autorizzazione di lavoro per saldatura/taglio

.

 

 

 

Errate condizioni d’uso dei gas espongono l’operatore a due principali pericoli :
 
● il pericolo di asfissia o di intossicazione;
● il pericolo d’incendio e d’esplosione.
Questi pericoli sono aumentati in caso di lavoro in spazio ristretto.
 

Le avvertenze di sicurezza date dal fornitore di gas devono essere rispettate in particolare per

 
Bombole di gas
Canalizzazioni e tubazioni

Regolatore di pressione

Lavoro in spazio ridotto

Una procedura di permesso di lavoro che definisce tutte le misure di sicurezza deve essere sistematicamente attuata prima di eseguire operazioni di saldatura/taglio in spazi ridotti come in particolare galleria,

canalizzazioni, pipeline, stive di nave, pozzi, pozzetti d’ispezione, cisterne, vasche, serbatoi, ballast, silo e reattori. Deve essere realizzata una ventilazione adeguata prestando un attenzione particolare alla mancanza ed all’eccesso di ossigeno ed all’eccesso di gas combustibile
 

Intervento a seguito di un incidente

informazioni complementari sono disponibili in GC DOC 44/00/E di EIGA www.eiga.org

Idrogeno e miscele gasosse a base di idrogeno In caso di perdita, l’idrogeno e le miscele gasosse a base d’idrogeno si accumulano sotto il soffitto o nelle cavità. Prevedere una ventilazione nei posti a rischio e conservare le bombole all’aria aperta o in un locale correttamente ventilato. Limitare il rischio di perdita riducendo al minimo il numero di raccordi. L’idrogeno e le miscele gasosse a base d’idrogeno sono infiammabili. Vi sono rischi d’ustioni o esplosione. Infatti, le miscele aria/idrogeno ed ossigeno/idrogeno sono esplosive nei campi di proporzioni estese: 4 – 74,5% d’idrogeno in aria; 4 à 94% d’idrogeno nell’ossigeno

SICUREZZA DEL PERSONALE
L’operatore deve sempre indossare equipaggiamenti di protezione individuale progettati per le operazioni di saldatura/taglio. Questa protezione deve essere:
● isolante (mantenuta asciutta) per evitare le scosse elettriche;
● pulita (assenza d’olio) per evitare l’infiammazione; e
● in buono stato (assenza di strappo) per evitare le ustioni

 
 

SICUREZZA CONTRO LE RADIAZIONI LUMINOSE

La radiazione infrarossa ed ultravioletta dell’arco elettrico non può essere evitata o sufficientemente limitata durante l’operazione di saldatura/taglio. I valori limite di esposizione stabiliti dalla Direttiva 2006/25/CE sono solitamente superati durante l’operazione di saldatura/taglio. Occorre rispettare le esigenze di protezione dell’operatore e delle persone nelle vicinanze dell’operatore descritte nella Direttiva Europea 89/656/CEE (equipaggiamenti di protezione individuali) e nei relativi emendamenti. L’operatore deve essere protetto contro l’effetto della razione sulla pelle (ustioni) e sugli occhi (colpi d’arco), mediante appositi equipaggiamenti di protezione. Deve in particolare:

● indossare vestiti appropriati (per esempio, grembiule, giubbotto, pantaloni, stivali, guanti …);

● indossare una maschera di saldatura dotata di appositi filtri oculari di protezione conformi alle norme europee EN 169 (Protezione individuale dell’occhio – Filtri per la saldatura e le tecniche connesse – Esigenze relative al fattore di trasmissione e uso raccomandato) o EN 379 (Protezione individuale dell’occhio – Filtri di saldatura automatica).

Le persone nelle vicinanze dell’operatore, devono essere protette contro la radiazione diretta o riflessa mediante interposizione di tende, schermi o corregge adeguati e, e necessario, da vestiti appropriati ed una maschera dotata di un adeguato filtro di protezione. Deve essere installata una segnaletica appropriata per informare della radiazione in conformità con la Direttiva 92/58/CEE (segnalazione di sicurezza/tutela della salute sul lavoro).

La norma Europea EN 169 fornisce i gradi raccomandati per i vari processi di saldatura ad arco o tecniche connesse:

 
8. L’offerta
Per selezionare un impianto manuale da taglio plasma all’interno di una gamma si possono incrociare diversi criteri di selezione che tengono conto dei diversi aspetti precedentemente citati. Il peso che si dà ad ognuno di questi criteri di scelta è piuttosto soggettivo per cui mi limitero’ a dare qualche cenno senza mettere un ordine d’importanza.
 
8.1 Classificazione per ‘tecnologia’ della sorgente di corrente:
 
        8.1.1 Macchine con compressore integrato
A partire dal 2004 in Europa si è sviluppata la tecnologia con compressore integrato, in parte grazie ai compressori economici, performanti e relativamente leggeri, in parte grazie alla banalizzazione e miniaturizzazione degli inverter monofase.  Ad oggi queste macchine sono disponibili per applicazioni su spessori limitati, dai 0,5 – 5 mm con correnti di taglio fino a 40A.  Il principale vantaggio è la flessibilità di queste macchine che hanno bisogno per funzionare di una semplice presa di corrente
 
        8.1.2 Macchine con tecnologia ad inverter (spesso portatili)
Questa tipologia è sempre più utilizzata e costituisce il grosso delle sorgenti monofase (limitate a 30 – 40 A in uscita) e si espande per le macchine trifase fino ai 120A (30 – 40 mm di spessore di taglio). Il principale vantaggio è la trasportabilità delle sorgenti e gli ingombri ridotti, mentre il prezzo rimane 30 % più elevato di una sorgente equivalente con tecnologia tradizionale. Esisitono sul mercato delle sorgenti inverter trifase molto pesanti che quindi perdono una parte dei vantaggi di questa tecnologia e sono essenzialmente motivate nel caso si debbano connettere con tensioni di alimentazione trifase un po’ esotiche.
 
       8.1.3  Macchine con tecnologia a trasformatore (le ‘tradizionali’)
Sono le classiche, semplici, relativamente economiche e affidabili o comunque facili da riparare. Questa tipologia di macchine puo’ essere molto ingombrante ed è usato soprattutto per alimantazioni trifase, fornendo correnti di taglio che vanno dai 60A ai 150A spessori dai 15  ai 50 mm. Sono indicate per appliczioni semplici che non richiedano troppi spostamenti – sono macchine pesanti. Sugli spessori sottili o applicazioni particolari non sono molto indicate, senza contare che l’efficienza energetica di questi sistemi è molto inferiore a quella degli inverters.
 
        8.1.4 Macchine con tecnologia a chopper (di solito impianti di forte potenza)
Anche qui si tratta di una tecnologia classica, più evoluta di quella precedente che consente una regolazione continua della corrente. Nel taglio plasma la regolazione continua non è cosi’ importante visto che gli ugelli sono a calibro fisso e quindi ottimizzati attorno ad un valore di corrente / pressione / velocità di taglio. Di solito si trova questa tecnologia su macchine >= 100A.
 
8.2 Classificazione per tipo di fluido utilizzato (per il taglio e per il raffreddamento)
Le macchine usano di solito come fluido plasmogeno l’aria compressa o l’azoto, ma esistono impianti manuali o semi-automatici che usano anche altri gas o miscele come l’Ar-H2 per il loro potere calorifico e l’aspetto specialmente sul taglio di inox e alluminio. In questi casi c’è spesso un cicuito gas separato, inclusa la torcia. Non conosco applicazioni manuali con l’ossigeno, anche se non c’è una ragione tecnica.
 
Quando gli impianti sono di forte potenza (>= 150A) o destinati anche ad applicazioni automatiche dunque con cicli di lavoro potenzialmente estesi, si puo’ avere una torcia raffleddata a liquido (in circuito chiuso). Il vantaggio in questo caso è anche che tutta l’aria puo essere usata per il taglio.
 
8.3 Classificazione in base allo spessore di taglio
Uno dei principali criteri di selezione è la capacità di taglio intesa come spessore tagliabile in maniera confortabile. E’ un criterio semiqualitativo da maneggiare con molta cura visto che ogni fabricante ha un proprio riferimento e quindi è molto difficile comparare in maniera oggettiva le macchine
 
 
8.4 Classificazione in base alle caratteristiche di alimentazione
Un altro punto da prendere in considerazione per la scelta di una macchina: l’alimentazione elettrica. Prima di tutto monofase o trifase. Monofase deve essere munita di spina ‘standard’ senno è meglio lasciar perdere. Attenzione: a fine 2010 una evoluzione delle norme in vigore imporrà di ridurre le armoniche reimmesse nella rete, cosa che di fatto impatterà soprattutto le macchine monofase che sono usate connese alla rete pubblica. Se munite di dispositivo tipo PFC, saranno compatibili senno’ no.
 
Per le macchine con tecnologia as inverter si deve anche stare attenti nel case si vogliano usare alimentandole con un gruppo elettrogeno in quanto non tutti gli impianti sono compatibili con quest’uso o  lo sono ma sotto restrizioni.
 
Esistono anche macchine dotate di dispositivi multivoltage, cioè che possono essere alimentate a diversi valori di tensione di rete ma attenzione che spesso le performances (e gli assorbimenti) possono variare anche notevolmente
 
 

© Copyrigth Air Liquide Welding 

Esempio di una macchina portatile monofase con un compressore integrato (visibile nella parte inferiore). Tecnologia a inverter. Capacità di taglio limitatet in termini di spessore