Saldante per la saldatura del rame: tipi di saldante e loro caratteristiche + consigli per la scelta

I tubi di rame sono componenti per sistemi di comunicazione globali o locali, che trasportano gas, acqua, prodotti petroliferi raffinati, liquidi refrigeranti e altre risorse importanti. Per unire i singoli frammenti in una rete unica si utilizza il saldante per la saldatura del rame. Lo si sceglie in base alle condizioni in cui il sistema viene utilizzato.

Un collegamento correttamente eseguito garantisce la tenuta dell'intero impianto e impedisce la fuoriuscita del fluido trasportato nell'ambiente. Un collegamento errato, invece, può causare una serie di problemi in futuro.

Proviamo a comprendere i tipi di saldante e a quale di essi dare la preferenza in una situazione specifica.

Cos'è il saldante?

Il saldante è un metallo puro o una lega termoplastica composta da più componenti. Serve per unire i pezzi di rame in una rete unica e completa.

Sotto l'effetto delle alte temperature, il saldante si scioglie, si diffonde nella zona di lavorazione e sigilla la superficie. Dopo il raffreddamento definitivo, sul materiale del tubo si forma una giuntura resistente e uniforme senza difetti.

La tecnica di unione di due frammenti eseguita secondo questo principio è chiamata saldatura.

Tra i principali vantaggi del metodo, si possono evidenziare:

• giunzione senza deformazione;
• conservazione della forma originale dei pezzi lavorati;
• assenza di qualsiasi tensione interna;
• ottima resistenza e alto livello di tenuta della giuntura creata;
• resistenza dell'area fissata a diverse condizioni di temperatura, incluso il riscaldamento intenso;
• semplice separazione delle aree di giunzione in caso di necessità di modificare il formato del sistema.

La saldatura viene eseguita con attrezzature speciali – saldatore, cannello a gas o lampada a saldare. Subito prima del lavoro, la zona viene accuratamente pulita da difetti superficiali e oli tecnici, e solo dopo si inizia il lavoro.

Il processo di unione dei frammenti di tubo è facile e veloce, ma richiede il rispetto obbligatorio delle norme di sicurezza elementari. Per evitare problemi e lesioni, è necessario indossare guanti da lavoro spessi, proteggere il viso e gli occhi con occhiali speciali o una maschera e indossare un grembiule spesso per proteggere i vestiti. Questo proteggerà l'artigiano da potenziali incidenti.

Per la saldatura domestica si usa spesso il saldatore. Il cannello o la lampada vengono utilizzati quando le potenzialità del saldatore non sono sufficienti o quando è necessario unire pezzi di grande spessore e massa notevole.

Classificazione dei saldanti per tubi di rame

Le saldature per una saldatura di qualità e affidabile dei tubi di rame sono realizzate con diversi componenti. I prodotti differiscono tra loro per forma e composizione chimica.

Il tipo e i parametri degli elementi di giunzione sono determinati dal campo di successiva applicazione del sistema di tubi in rame.

Differenze per temperatura di fusione

In base al livello di trattamento termico, le saldature si dividono in tre tipi:

• a bassa temperatura;
• a media temperatura;
• ad alta temperatura.

Le varianti a bassa temperatura si fondono in un intervallo compreso tra 150 e 450 °C. Non modificano i parametri fisici iniziali dei pezzi. Nella zona di giunzione creano una saldatura pulita ma non troppo resistente. Sono destinate all'uso in reti di riscaldamento e acquedotto non sottoposte a carichi elevati.

Assicurano la tenuta e l'integrità di tubi con diametro fino a 10 cm, installati in sistemi di comunicazione che trasportano il fluido termovettore a una temperatura fino a 130 °C.

I materiali a media temperatura e quelli ad alta temperatura si ammorbidiscono a valori compresi tra 450 e 1100/1850 °C. Garantiscono una giunzione estremamente solida e robusta, insensibile alle sollecitazioni esterne.

Le saldature ad alta temperatura sono caratterizzate da un'affidabilità elevata e sono adatte per l'uso in sistemi di riscaldamento centralizzati e privati, nonché in gasdotti. Consentono di realizzare una derivazione aggiuntiva senza dover smontare l'intero complesso.

L'area giuntata con una saldatura a media o alta temperatura mostra resistenza ai danni meccanici e sopporta senza problemi i carichi termici attivi.

Divisione per composizione chimica

In base alla composizione chimica, le saldature moderne e pratiche si dividono in tenere a basso punto di fusione e dure a alto punto di fusione.

Nella prima categoria rientrano le seguenti voci:

• a base di piombo – contengono solo piombo puro e si sciolgono a temperature comprese tra 180 e 230 °C;
• a base di stagno – sono costituite da stagno e si sciolgono a 220 °C, creando una saldatura solida e plastica;
• a base di piombo-stagno – possono contenere dal 15 al 90% di stagno. La temperatura di fusione di tali elementi è compresa tra 183 e 280 °C;
• stagno-rame – sono composti per il 97% da stagno di alta qualità e per il 3% da rame. Sono tra i più diffusi e sono venduti a un prezzo ragionevole. Formano un giunto resistente con buona resistenza alla corrosione;
• rame con argento – sono composti per il 95% da rame e per il 5% da argento. Si contraddistinguono per elevate caratteristiche di resistenza e garantiscono un'adesione affidabile tra i frammenti.

Si utilizzano componenti morbidi e fusibili per unire in un unico insieme tubi di diametro da 6 a 108 mm. Nella zona di giunzione formano una saldatura accurata con larghezza da 7 a 50 mm.

Le saldature morbide a bassa temperatura sono adatte per la realizzazione di reti di riscaldamento, condotte idriche individuali e centralizzate. Per le reti del gas questa opzione non è assolutamente adatta.

Il piombo è considerato un elemento nocivo per la salute umana. L'uso di saldature contenenti piombo è severamente vietato nelle reti che forniscono acqua a condomini o case private, aziende o strutture pubbliche. Questo divieto non si applica ad altri tipi di comunicazioni.

Per il trattamento ad alta temperatura sono adatti materiali solidi refrattari:

• rame in combinazione con argento e zinco – contiene il 30% di rame, il 44% di argento e il 26% di zinco. La zona di adesione si distingue per una buona resistenza, mantiene la duttilità, resiste efficacemente alla corrosione e mostra un'elevata conducibilità termica;
• rame con fosforo – lega composta da 94% rame e 6% fosforo. Durante la saldatura non necessita di flussante. Crea un giunto solido e affidabile, ma perde parzialmente elasticità a basse temperature ambientali;
• argento – durante la saldatura richiede l'uso obbligatorio del flussante. Crea una saldatura solida e affidabile con buona duttilità e elevata resistenza alla corrosione. Costa significativamente più degli analoghi in metalli semplici e non ha una grande diffusione. Viene utilizzato dove c'è convenienza economica e si richiedono standard elevati di qualità del giunto del tubo.

Con l'ausilio di saldature refrattarie si montano complessi di tubi con diametro da 12 a 159 mm, incluse reti di comunicazione del gas, impianti di riscaldamento e condotte idriche con diametro da 28 mm.

Per evitare che il rame perda le sue caratteristiche di resistenza durante la saldatura, non si deve immergere il pezzo con la saldatura fresca in acqua né sottoporlo a soffiatura artificiale per raffreddarlo. Un giunto affidabile, resistente e durevole sarà garantito dal metallo raffreddato naturalmente.

L'uso di classici elementi in rame-fosforo o di qualsiasi altro tipo è consentito nella creazione di giunzioni sovrapposte. Questa opzione di giunzione garantisce la massima resistenza della struttura e aumenta la durata di vita della tubazione.

Le saldature morbide sono solitamente realizzate in forma di bobine per facilità d'uso. Gli elementi solidi vengono forniti come fili di diversa lunghezza.

Per rafforzare l'integrità e migliorare le caratteristiche di resistenza della giunzione, la sovrapposizione deve essere di almeno 5 mm. Durante la lavorazione, è necessario lasciare un interstizio microscopico in modo che la saldatura venga aspirata uniformemente, riempiendo i vuoti e formando un affidabile sigillo ermetico.

Flusso – caratteristiche e scopo

Flusso è un materiale tecnico specifico per la saldatura di tubi di rame. Protegge la superficie dei pezzi dall'ossidazione e dalle scorie. Impedisce il contatto del giunto saldato con l'ossigeno. Migliora la qualità complessiva del collegamento e gli conferisce una buona resistenza e un'ottima plasticità.

Nell'ambiente in cui si effettua la saldatura di tubi di rame, è necessario organizzare una ventilazione adeguata. È meglio rimuovere in anticipo materiali combustibili e infiammabili, in modo che una scintilla accidentale non provochi un incendio o qualsiasi altra situazione pericolosa per la salute umana.

I flussi per la saldatura di tubi di rame sono disponibili in diverse consistenze.

Tra i più richiesti e popolari:

• pasta;
• polvere;
• liquido.

La sostanza in forma di pasta per saldatura di tubi di rame costa più degli altri materiali, ma giustifica pienamente il suo prezzo elevato. È adatta per l'uso immediato dopo l'acquisto e non richiede che il maestro aggiunga nulla alla composizione per migliorare le proprietà di lavorazione.

La pasta viene acquistata per eseguire saldature importanti che richiedono una sigillatura delle aree di giunzione estremamente precisa e di alta qualità. La sostanza si applica facilmente sulla superficie di rame, vi aderisce perfettamente e si distribuisce bene sulla zona di lavorazione durante il riscaldamento.

La pasta flusso è molto semplice e comoda da usare. Non solo un professionista con una vasta esperienza pratica, ma anche qualsiasi hobbista o artigiano domestico potrà lavorarci senza alcuna difficoltà.

Il giunto finito ha un aspetto ordinato e garantisce l'integrità del collegamento di tutti i frammenti del sistema. I residui della sostanza si rimuovono facilmente al termine del lavoro.

I prodotti in polvere vengono venduti a un prezzo inferiore e si conservano bene in contenitori speciali. Mostrano la massima efficacia se utilizzati insieme a leghe per saldatura rinforzate e refrattarie. Sono considerati meno comodi a causa della difficoltà di applicazione uniforme sulla zona di lavorazione.

I prodotti liquidi vengono venduti in bottiglie chiuse. Contattano normalmente le saldature morbide e si applicano facilmente sulla superficie di rame, garantendo un'elevata resistenza del giunto di collegamento. Per garantire una connessione di qualità, il flusso liquido e la saldatura vengono sempre utilizzati contemporaneamente, non separatamente.

Indipendentemente dalla consistenza, il flusso va applicato subito dopo la pulitura del frammento di rame. Se si ignora questo momento, la superficie metallica si ricoprirà nuovamente di ossidi e non sarà possibile trattarla uniformemente.

Dopo il trattamento con il flusso, si devono saldare i pezzi immediatamente. Ciò escluderà la possibilità di penetrazione di particelle estranee sulla superficie di lavoro.

Per applicare il flusso in pasta è necessario un pennello speciale con setole elastiche di media lunghezza. Non è necessario usare troppo prodotto. Ciò non influirà in alcun modo sulla qualità e sulla resistenza del giunto.

Durante il processo di unione dei pezzi bisogna prestare attenzione e cautela. Il contatto del flusso con la pelle provoca non solo ustioni termiche, ma anche chimiche.

Se ciò dovesse accadere, bisogna interrompere immediatamente la saldatura e rimuovere la sostanza dalla pelle con abbondante acqua saponata.

Requisiti di qualità per i flussi

Ai flussi per uso domestico e industriale vengono imposti alcuni requisiti.

La sostanza deve necessariamente soddisfare i seguenti criteri:

• indicatori di densità e viscosità della struttura inferiori rispetto a quelli della saldatura (per una corretta sostituzione);
• capacità di distribuirsi uniformemente sulla superficie di lavoro;
• dissoluzione della pellicola di ossido;
• prevenzione della riossidazione degli elementi in rame;
• resistenza alle alte temperature aggressive;
• possibilità di saldare sia su tratti orizzontali che verticali del sistema di comunicazione;
• creazione di una giuntura ordinata ed estetica.

Utilizzando flussi di buona qualità, la polvere e lo sporco generati dalla saldatura si rimuovono facilmente e rapidamente, senza lasciare sul tubo alcun segno che ne rovini l'aspetto. Il giunto risulta affidabile e mantiene la sua integrità strutturale per molti anni.

I flussi a base di polveri e colofonia vanno preparati immediatamente prima di iniziare la saldatura. La sostanza di lavoro viene miscelata in una determinata porzione con anidrite e applicata subito sulla zona da trattare.

Varietà popolari del materiale

Sul mercato, i flussi per la saldatura di tubi di rame sono disponibili in una vastissima gamma.

Le sostanze più popolari sono le seguenti:

• con elevata capacità anticorrosiva;
• con materiali nobili nella composizione;
• a base di colofonia.

Il flusso anticorrosivo è composto da diversi elementi complessi, solventi e fosforo. Durante il riscaldamento si dissolvono nel liquido, reagiscono e formano componenti organici.

Proteggono l'area della giuntura dall'ossidazione e dalla corrosione prematura. Favoriscono il drenaggio dell'umidità in eccesso dalla zona di saldatura.

L'uso del flusso durante la saldatura di tubi di rame impedisce la formazione di pori nella struttura della giuntura. Il giunto risulta compatto e non contiene inclusioni estranee che ne ridurrebbero la resistenza.

Nel secondo tipo di flussi, il principale componente attivo è l'acido salicilico. Durante l'uso, si dissolve in una miscela di etanolo, sostanze contenenti oro e vaselina industriale.

Crea un giunto di connessione perfettamente uniforme, preciso ed estetico, che non richiede ulteriori lavorazioni complesse. Non danneggia il materiale del tubo adiacente alla zona di trattamento.

Il flusso attivo classico contiene colofonia e una certa quantità di sale di sodio. La sostanza ha spiccate proprietà protettive e protegge efficacemente la tubazione da manifestazioni di corrosione. La colofonia ricopre il giunto con una pellicola protettiva sottile e resistente, mentre il sale di sodio inibisce i processi di ossidazione.

Le miscele che formano acido o che lo contengono già, puliscono a fondo la superficie e rimuovono lo strato di ossido. Affinché il metallo non si deteriori in futuro e mantenga le sue proprietà fisiche di base, l'area trattata dopo la saldatura deve essere lavata accuratamente.

Questo tipo di flusso è venduto a un prezzo ragionevole e garantisce una connessione solida e affidabile. Tuttavia, la giuntura finita rimane molto visibile e salta subito all'occhio sulle parti esterne della tubazione di rame.

Indipendentemente dal tipo e dalla composizione di base, il flusso deve essere applicato il più uniformemente possibile, senza lasciare nemmeno un millimetro di vuoto. Se su qualche parte del metallo manca questo rivestimento, il tubo col tempo inizierà ad arrugginire e sarà necessario sostituirlo.

Il principale difetto del flusso a base di colofonia è la debolezza termica. Sopporta male le alte temperature e, con un surriscaldamento costante, si carbonizza.

Come scegliere correttamente il saldante?

Una lega per saldatura scelta correttamente aiuterà a realizzare un sistema di comunicazione di qualsiasi complessità senza troppi sforzi. Se si tratta di un lavoro in ambito domestico, conviene utilizzare un materiale che si sciolga a basse temperature.

L'uso di elementi ad alta temperatura e a fusione dura in ambito domestico è problematico, poiché richiede il riscaldamento della lega di lavoro fino a 600-900 gradi. Raggiungere questo senza attrezzature speciali è piuttosto difficile.

La saldatura del rame per uso alimentare può essere eseguita con speciali leghe per saldatura che non contengono elementi tossici, velenosi o aggressivi in grado di nuocere alla salute.

L'uso di metalli e loro derivati che fondono ad alte temperature comporta un certo rischio. Durante il processo di lavorazione, possono danneggiare o addirittura bruciare un tubo di rame con parete sottile.

Per evitare ciò, conviene prendere una lega per saldatura morbida, resistente ma a basso punto di fusione, e lasciare la variante dura per le tubazioni di rame a parete spessa.

Quando non si prevedono carichi elevati sul sistema, non è affatto necessario utilizzare una saldatura refrattaria, a meno che non sia richiesto da altre esigenze. Nei principali complessi domestici, per creare un giunto affidabile, sono più che sufficienti le saldature morbide in lega leggera.

Per collegare tubi di rame nelle reti del gas, è opportuno scegliere saldature contenenti argento. Esse garantiscono la massima resistenza della giunzione, neutralità alle vibrazioni e alta resistenza agli agenti esterni e interni.

Pagare per l'argento costerà un po' di più, ma la sicurezza, l'affidabilità e la durata del sistema col tempo ripagheranno tutti i costi finanziari.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Nel video si parlerà di come eseguire la saldatura di tubi di rame:

Su quali flussi scegliere per la saldatura di tubi di rame in casa si parlerà nel prossimo video:

Metodo di saldatura di tubi di rame con saldatura morbida:

L'uso corretto della saldatura consente di collegare facilmente e rapidamente i tubi di rame in un unico sistema. La giunzione finita risulta pulita e garantisce la tenuta della rete di qualsiasi configurazione.

Non è più necessario preoccuparsi che possa verificarsi una perdita o un rilascio di una risorsa preziosa. La conduttura, unita in un complesso integrale grazie a una saldatura di qualità, funziona in modo affidabile e dura a lungo, senza richiedere ai proprietari un'attenzione costante o una cura meticolosa.