Saldatura di tubi in rame: analisi passo passo dei lavori ed esempi pratici

Gli artigiani domestici cercano di eseguire lavori di costruzione e ristrutturazione in modo autonomo, ciò permette non solo di risparmiare sul bilancio familiare, ma anche di essere assolutamente sicuri del risultato di qualità. Perciò devono apprendere nuovi metodi e tecnologie, come la saldatura dei tubi di rame.

Le racconteremo come avviene il montaggio e la giunzione delle condotte in rame. Da noi Lei apprenderà quali materiali di consumo e strumenti saranno necessari all'esecutore. Le competenze, utili anche in ambito domestico, Le daranno la possibilità di assemblare autonomamente tubazioni con eccellenti caratteristiche operative.

Saldatura del rame: perché vale la pena imparare

I tubi di rame vengono usati raramente nella pratica. Il motivo è il costo piuttosto elevato dei materiali. Tuttavia, le tubazioni in rame sono giustamente considerate le migliori.

Questo metallo supera tutti gli altri materiali per resistenza termica, flessibilità e durata. Le tubazioni in rame per riscaldamento dopo il montaggio possono essere colate nel cemento, nascoste nelle pareti, ecc. Durante l'uso non accadrà loro nulla.

Le tubazioni in rame sono considerate le migliori, poiché la loro durata è paragonabile alla vita utile dell'edificio in cui sono installate.

È bene tenerlo presente quando si sceglie il materiale per l'impianto di riscaldamento o di approvvigionamento idrico. In previsione di un uso a lungo termine, i costi più elevati sono pienamente ammortizzabili. Oltre alle eccellenti caratteristiche prestazionali del rame, è abbastanza semplice da installare. Le 'storie paurose' sulle difficoltà della saldatura sono per lo più esagerate.

Il rame è abbastanza semplice da saldare. La sua superficie non necessita dell'uso di agenti aggressivi durante la pulizia. Molti metalli a basso punto di fusione hanno un'elevata adesione ad esso, il che semplifica la scelta della lega di saldatura.

Non sono necessari flussanti costosi per il rame, poiché durante la fusione del metallo non si verificano reazioni violente con l'ossigeno. Durante la saldatura, il tubo non si deforma, la sua forma e dimensioni rimangono invariate. La giuntura ottenuta può essere dissaldata se necessario.

Metodi di saldatura di pezzi in rame

La saldatura è considerata il metodo ottimale per unire componenti in rame. Durante il processo, la saldatura fusa riempie il piccolo spazio tra gli elementi, formando un giunto affidabile.

I due metodi più comuni per ottenere tali giunti sono la saldatura capillare ad alta temperatura e a bassa temperatura. Analizziamo le loro differenze.

Caratteristiche dei giunti ad alta temperatura

In questo caso, il processo di giunzione degli elementi in rame avviene a temperature superiori a +450 gradi. Come saldatura si scelgono composizioni a base di metalli abbastanza refrattari: argento o rame.

Questi producono una giuntura resistente, durevole contro danni meccanici e esposizione ad alte temperature. Tale giunto è chiamato duro.

Nel processo di saldatura capillare ad alta temperatura, la temperatura supera i 450 °C, per formare il giunto viene utilizzata una saldatura refrattaria BAg o BCuP.

La caratteristica della cosiddetta saldatura dura è la ricottura del metallo, che lo ammorbidisce. Pertanto, per minimizzare la perdita di resistenza meccanica del rame, il raffreddamento del giunto finito deve avvenire solo naturalmente, senza utilizzo di ventilazione forzata o immersione del pezzo in acqua fredda.

Il giunto duro viene utilizzato per tubi con diametro da 12 a 159 mm. La saldatura ad alta temperatura viene utilizzata per unire tubi del gas.

In idraulica viene utilizzata nel processo di montaggio dei tubi per l'accoppiamento monolitico di pezzi con diametro superiore a 28 mm. Inoltre, tale giunzione viene utilizzata quando la temperatura del fluido che circola nei tubi può superare i +120 gradi.

La saldatura ad alta temperatura viene utilizzata anche per il montaggio di sistemi di riscaldamento. Il suo vantaggio è considerato la possibilità di realizzare una derivazione da un sistema precedentemente installato senza doverlo smontare preventivamente.

Saldatura a bassa temperatura in dettaglio

Con saldatura dolce o a bassa temperatura si intende l'unione di pezzi di rame utilizzando una temperatura inferiore a +450°C. In questo caso come saldante si scelgono metalli morbidi a basso punto di fusione, come stagno o piombo.

La larghezza del giunto formato da tale saldatura può variare da 7 a 50 mm. Il giunto risultante viene chiamato giunto dolce. È meno resistente di quello duro, ma presenta una serie di vantaggi significativi.

Durante la saldatura a bassa temperatura si forma il cosiddetto giunto dolce. È meno resistente di quello duro, quindi non può essere utilizzato per l'unione di tubi del gas.

La differenza principale è che durante la saldatura non si verifica la ricottura del metallo. Di conseguenza, la sua resistenza rimane invariata.

Inoltre, la temperatura durante la saldatura a bassa temperatura non è così elevata come durante la saldatura ad alta temperatura. Pertanto è considerata più sicura. I cosiddetti giunti dolci vengono utilizzati per il montaggio di tubi di piccolo diametro: da 6 a 108 mm.

In idraulica, le giunzioni a bassa temperatura dei tubi di rame vengono utilizzate per l'installazione di condotte idriche e reti di riscaldamento, a condizione che la temperatura del fluido circolante sia inferiore a +130 gradi. Per le tubazioni del gas, l'uso di giunzioni di questo tipo è severamente vietato.

Cosa servirà nel processo?

Per realizzare giunti di qualità sono necessari materiali e strumenti speciali. Innanzitutto, per trattare la superficie precedentemente pulita dei pezzi è necessario un flussante. Rimuove gli ossidi dalla base, migliora la diffusione del saldante fuso e riduce la tensione superficiale.

Inoltre, sarà necessario anche un saldante per lavorare con il rame. Per la saldatura ad alta temperatura si sceglie un materiale che non contenga piombo. Sulla confezione deve esserci la dicitura «lead free» o «senza piombo».

Per la saldatura a bassa temperatura si sceglie un saldante a basso punto di fusione che può contenere stagno, rame, bismuto, argento. Il saldante di tipo a bassa temperatura è disponibile sotto forma di filo da 3 mm.

Il flussante viene scelto in base al tipo di saldatura. In commercio è possibile trovare un'ampia gamma di questi prodotti in comode confezioni con un'apposita spazzolina.

Per il lavoro saranno necessari degli strumenti. Prima di tutto, un tagliatubi. Con esso si potranno tagliare pezzi della dimensione desiderata. È importante scegliere uno strumento di alta qualità in modo che il materiale morbido, che è il rame, non si deformi.

Servirà anche una sbavatrice per rimuovere le bave. Altrimenti sarà impossibile inserire un pezzo nell'altro. Per pulire la superficie interna dei tubi si usa anche una spazzola o uno scovolino.

Un altro strumento necessario è un espansore per tubi. Con esso si potrà aumentare il diametro di uno dei pezzi da collegare, operazione necessaria poiché i tubi hanno la stessa sezione.

Per riscaldare gli elementi in rame si utilizzano diversi strumenti. Molto spesso per la saldatura a bassa temperatura si sceglie un cannello a gas, con una fiamma stretta e direzionale.

L'attrezzatura a gas in questo caso funziona con una bombola di miscela propano-butano o con butano puro. Una carica è sufficiente per 3-4cento giunti.

L'apparecchio funziona in modo efficiente; con il riscaldamento del cannello, il tubo si scalda in pochi secondi. La saldatura ad alta temperatura viene eseguita utilizzando miscele di gas propano-ossigeno o acetilene-aria.

Inoltre, la saldatura può essere eseguita con un apposito saldatore elettrico, progettato per lavorare con componenti in rame. Il dispositivo è in grado di funzionare sia con saldatura dura che morbida. Il saldatore si collega alla rete elettrica e viene utilizzato dove non è possibile lavorare con fiamma libera. L'apparecchio è dotato di pinze di serraggio ed elettrodi rimovibili.

Oltre a questi strumenti, per il montaggio della tubazione serviranno un pennarello o una matita, un metro a nastro, un martello e una livella da muratore.

Tecnologia di saldatura di prodotti in rame

Dopo aver preparato gli strumenti e i materiali, si può iniziare il processo di saldatura. Eseguire tutte le operazioni nel seguente ordine:

Tagliare il pezzo della lunghezza necessaria

Per tagliare i tubi di rame si possono utilizzare vari strumenti. Il più usato è il tagliatubi manuale. Per ottenere un taglio diritto, tenga il tubo solo perpendicolarmente allo strumento.

Blocchi il pezzo tra il rullo e la lama e ruoti il tagliatubi attorno ad esso. Dopo ogni giro, non dimentichi di stringere la vite di regolazione di circa un terzo di giro. Con il tagliatubi, il taglio sarà diritto, le bavature appariranno solo all'interno del tubo.

È meglio tagliare i pezzi con il tagliatubi. È importante che l'utensile sia di qualità, altrimenti non si riuscirà a evitare la deformazione del tubo di rame.

Ma in questo modo il diametro del pezzo diminuirà leggermente, cosa non desiderabile. Per evitare la deformazione del pezzo, lo si può tagliare con un seghetto. Tuttavia, in tal caso si genereranno molte bave, che dovranno essere eliminate, e sarà necessario utilizzare una sagoma per ridurre l'inclinazione del taglio.

Lo schiacciamento o l'ovalizzazione del taglio del tubo comporteranno conseguenze indesiderate, poiché modificheranno inevitabilmente la dimensione del gioco di montaggio. Il suo valore deve essere compreso tra 0,02 e 0,4 mm. Se il gioco risulta minore, la saldatura non potrà penetrare. Se il gioco aumenta, non si potrà verificare l'effetto capillare.

Il risultato del taglio deve essere un pezzo con un'estremità di forma rigorosamente cilindrica, con una minima inclinazione del taglio. Dal pezzo si rimuovono obbligatoriamente le bave, si pulisce la superficie interna con una spazzola e si sgrassa. Allo stesso modo si taglia il secondo frammento di tubo. Si prende un espansore per tubi e, con l'aiuto di un martello, si aumenta il diametro del secondo tubo.

La pulizia accurata dei tubi da unire è obbligatoria. All'interno del pezzo non devono rimanere bave e sbavature che impediranno il movimento del fluido.

Verifichi come i pezzi si incastrano l'uno nell'altro, controlli le dimensioni del gioco di montaggio ottenuto. Deve corrispondere esattamente alla norma. Pulisca e sgrassi il secondo pezzo. Esegua l'operazione su tutta la sezione del tubo, ricordando che la lunghezza della giunzione deve essere uguale al diametro del pezzo.

Applicare il flussante sulla superficie del tubo

Secondo le regole della tecnica di saldatura dei tubi di rame, sui pezzi è necessario applicare uno strato di fondente. Prendiamo il composto e con un pennello lo applichiamo con cura sulla superficie esterna del tubo che si troverà all'interno del giunto.

Esegua l'operazione con molta attenzione. Cerchi di prelevare la quantità minima di soluzione e la distribuisca completamente sul pezzo. Sulla superficie non devono rimanere eccessi di flussante.

Unire i pezzi prima della saldatura

Non appena il flussante è stato applicato sui pezzi, è necessario collegarli. Bisogna farlo abbastanza rapidamente per evitare che particelle di sporco entrino sulla superficie umida. Se si lavora con un raccordo o con un bicchiere, si effettui il collegamento completo degli elementi.

A tale scopo, li ruoti fino in fondo. Durante la rotazione, i pezzi non solo si posizionano correttamente, ma il flussante si distribuisce in modo il più uniforme possibile nel gioco di montaggio.

Per distribuire uniformemente il flussante all'interno dei pezzi da collegare, è necessario ruotarli e ispezionare attentamente il giunto. Se sulla superficie del tubo compaiono eccessi di flussante, li rimuova immediatamente con un panno pulito o un tovagliolo.

È vietato lasciare il flussante sul pezzo, poiché si tratta di una sostanza chimica aggressiva.

La saldatura del rubinetto con raccordo basato su anello di compressione viene eseguita nel seguente ordine:

Formazione del giunto nella saldatura a bassa temperatura

Per l'esecuzione di un giunto dolce, si utilizzano obbligatoriamente una lega saldante a basso punto di fusione e un flussante a bassa temperatura. Per il riscaldamento si può usare un bruciatore a gas standard o di dimensioni ridotte, alimentato con una miscela di propano e aria o di propano, butano e aria. Si può usare anche un saldatore elettrico speciale.

Prenda il bruciatore, lo accenda e diriga la fiamma sul giunto dei tubi. Il punto di contatto tra la fiamma e il pezzo deve essere spostato costantemente. Ciò è necessario affinché gli elementi si riscaldino uniformemente. Prenda la lega saldante e tocchi di tanto in tanto il gioco di montaggio. Con un riscaldamento sufficiente, la lega saldante inizia a fondere.

La lega saldante viene applicata sulla zona di saldatura quando i pezzi si sono riscaldati abbastanza da fonderla con il proprio calore.

Non appena ciò accade, allontani la torcia per permettere alla saldatura di riempire completamente lo spazio capillare. Se la saldatura non ha ancora iniziato a fondersi, continui a riscaldare. La caratteristica della saldatura a bassa temperatura è che la saldatura non viene riscaldata appositamente. Deve sciogliersi dal calore degli elementi riscaldati del giunto.

Dopo che la saldatura ha riempito completamente lo spazio capillare, la lasci raffreddare, preferibilmente in condizioni naturali. Tenga presente che la connessione morbida risultante ha una bassa resistenza, quindi è vietato toccarla quando è calda.

Un altro punto importante. Durante la saldatura è estremamente importante non surriscaldare il rame. Altrimenti il flusso applicato sul metallo si distrugge e, di conseguenza, non riesce a sciogliere e rimuovere gli ossidi, il che influisce negativamente sulla qualità del giunto.

Perciò è consigliabile utilizzare un flusso con polvere di saldatura. Quando la temperatura del pezzo sarà sufficiente per riscaldare la saldatura, la polvere si scioglierà e si vedranno delle goccioline di fusione brillare all'interno del flusso.

Se l'uso della fiamma non è ammissibile per qualsiasi motivo, si utilizzano apparecchi di saldatura elettrici. Tale attrezzatura è composta da un alimentatore, pinze elettriche e un saldatore.

La procedura di riscaldamento e successiva formazione del giunto con il saldatore non differisce in nulla da quella sopra descritta. Unica sfumatura: il riscaldamento completo dei pezzi può richiedere meno tempo rispetto al riscaldamento con la torcia.

Formazione del cordone nella saldatura ad alta temperatura

Durante tale saldatura, per riscaldare i pezzi si utilizza anche una torcia a gas. Viene caricata con una miscela di propano e ossigeno o di acetilene e aria. È possibile utilizzare una miscela di acetilene-ossigeno.

I tecnici consigliano di riscaldare i pezzi in modo uniforme e rapido. Cioè, il processo di riscaldamento deve essere breve. Il gas che brucia nel dispositivo deve produrre una fiamma di colore blu brillante di bassa intensità.

Per riscaldare i pezzi di rame durante la saldatura, può essere utilizzato un apposito saldatore elettrico con manico ergonomico e regolazione della forza di pressione.

Si sposti dolcemente la torcia lungo il futuro giunto in modo che il riscaldamento sia il più uniforme possibile. Quando il rame si sarà riscaldato a circa 750 °C, assumerà un colore rosso scuro ciliegia. In quel momento, si applichi la saldatura.

Per farlo riscaldare meglio, lo si può riscaldare leggermente con la torcia. Ma bisogna ricordare che la saldatura deve sciogliersi dal calore dei pezzi riscaldati del giunto, non dalla torcia. Idealmente, è necessario garantire al giunto un riscaldamento minimo in modo che la saldatura si sciolga immediatamente e riempia lo spazio di montaggio al primo tentativo.

Forse non funzionerà subito, ma con l'esperienza il risultato migliorerà. Dopo aver riempito completamente lo spazio con la saldatura, si lasci raffreddare il giunto. Durante questo periodo non si consiglia di toccarlo. Si pulisca accuratamente la giunzione raffreddata per rimuovere i residui di flusso.

Un'analisi dettagliata della tecnica di saldatura delle tubazioni in rame con l'uso di un cannello a gas è presentata nell'articolo, il cui contenuto consigliamo di consultare.

Norme di sicurezza durante la saldatura di tubi di rame

Gli artigiani principianti si chiedono come saldare correttamente i tubi di rame, ma dimenticano la sicurezza. Questo non va fatto. Bisogna comprendere che il rame ha un'elevata conducibilità termica, quindi non è possibile tenere i pezzi in mano senza alcuna protezione.

La disattenzione e l'imprecisione durante il montaggio di una tubazione in rame possono provocare ustioni termiche. Gli elementi piccoli di lunghezza fino a 0,3 m devono essere presi solo con guanti protettivi o tenuti con pinze.

È necessario prestare attenzione anche quando si lavora con il fondente. È una sostanza estremamente aggressiva. Se durante la saldatura entra in contatto con la pelle, è necessario interrompere immediatamente il lavoro e rimuovere il fondente dalla pelle con abbondante acqua e sapone. Altrimenti sulla pelle potrebbe comparire non solo un'ustione termica, ma anche chimica.

Saldare i pezzi di rame va fatto con cautela, rispettando tutte le norme di sicurezza. Altrimenti si possono subire lesioni – ustioni chimiche o termiche.

Anche l'abbigliamento per il lavoro va scelto correttamente. I tessuti sintetici non sono assolutamente adatti. La fibra artificiale è molto sensibile alle alte temperature. Si scioglie e prende fuoco facilmente, quindi per il lavoro è meglio scegliere un abbigliamento robusto in cotone naturale.

Un altro punto importante. Quando si riscaldano i pezzi, il fondente inizia a bruciare. I suoi vapori sono pericolosi per l'uomo. Per questo motivo, l'ambiente in cui si eseguono i lavori di saldatura dei tubi di rame deve essere ben ventilato.

Gli artigiani esperti consigliano a chi si cimenta per la prima volta nella saldatura di esercitarsi prima sui ritagli di tubi. La pratica dimostra che dopo tre o quattro giunti eseguiti autonomamente si può già passare all'installazione del tubo. Inoltre, è consigliabile montare il sistema a terra e solo dopo iniziare la saldatura.

Il tubo finito va sciacquato bene con acqua calda pulita per rimuovere la saldatura e il fondente dall'interno dei pezzi.

Errori principali commessi durante la saldatura

Il processo di saldatura dei tubi di rame è abbastanza semplice, ma richiede una certa esperienza. I principianti spesso commettono errori nel lavoro.

Esaminiamo i principali:

• Presenza di difetti sulla superficie dei pezzi da unire. Tali imperfezioni possono verificarsi durante il taglio del tubo. Se la saldatura viene eseguita su un difetto, la giuntura risulterà debole.
• Presenza di sporco nella zona di giunzione degli elementi. I pezzi, dopo il taglio e la pulizia, devono essere sgrassati.
• Larghezza insufficiente del gioco di montaggio. Secondo le norme, per pezzi con sezione da 6 a 108 mm, le dimensioni del gioco devono essere comprese tra 7 e 50 mm.
• Riscaldamento insufficiente dei pezzi. In questo caso, la saldatura non potrà fondersi adeguatamente con il materiale di base. Una tale giuntura si romperà facilmente anche sotto un carico leggero.
• Il fondente non copre tutta la superficie del tubo. Gli ossidi rimangono sulla superficie del pezzo, influenzando negativamente la qualità della giuntura.
• Surriscaldamento della zona di giunzione. Porta alla combustione del flusso e alla formazione di ossido e scorie. Di conseguenza, la qualità della giunzione peggiora drasticamente.
• Verifica di una giunzione non ancora raffreddata. Prima di controllare la qualità della saldatura, bisogna assicurarsi che il tubo si sia raffreddato. Altrimenti, la giunzione si deformerà inevitabilmente e perderà resistenza.
• Ignorare le norme di sicurezza. La saldatura viene eseguita ad alte temperature e con l'uso di sostanze chimiche aggressive. Sono obbligatori indumenti protettivi, maschera e guanti.

Forse per un artigiano principiante sarà difficile determinare da solo il grado di riscaldamento dei pezzi; in tal caso, è consigliabile invitare un professionista ed effettuare le prime giunzioni sotto la sua guida.

Con i metodi di costruzione di circuiti di riscaldamento in tubi di rame vi farà conoscere il seguente articolo, che raccomandiamo di consultare.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Ulteriori informazioni interessanti sulla saldatura di tubi di rame potete trovare nei seguenti video.

Video #1. Caratteristiche della saldatura del rame ad alta temperatura:

Video #2. Come saldare correttamente i raccordi in rame:

Video #3. Quali sono i flussi per saldatura:

La saldatura fai-da-te di tubi in rame è un'abilità utile che tornerà sicuramente utile all'artigiano domestico. Le tubazioni in rame durano molto a lungo e senza problemi. Considerando il costo piuttosto elevato di tali componenti, con il montaggio autonomo si può risparmiare notevolmente e ottenere una tubazione di alta qualità a un prezzo molto conveniente.

E avete esperienza personale nella giunzione di tubi di rame mediante saldatura? Forse possedete conoscenze sui dettagli dell'esecuzione dei lavori? Scrivete, per favore, commenti nel blocco sottostante, fate domande, condividete la vostra opinione e foto sull'argomento dell'articolo.