Saldatrice per tubi in polietilene: quale acquistare e come usarla correttamente

I tubi in polietilene – leggeri, facili da installare e relativamente poco costosi. Per posare comunicazioni di questo tipo è necessaria una saldatrice per tubi in polietilene. La corretta applicazione dell'attrezzatura e il rispetto della tecnologia di lavoro consentono di ottenere una giunzione affidabile, quasi monolitica, che durerà per molti anni.

Le spiegheremo come scegliere correttamente l'apparecchio per formare giunzioni resistenti ed ermetiche. Nell'articolo che presentiamo sono descritti in dettaglio le caratteristiche della saldatura dei tratti di tubazioni in polietilene. Coloro che desiderano eseguire i lavori autonomamente troveranno utili consigli.

Caratteristiche della saldatura di strutture in polietilene

Una delle caratteristiche utili dei tubi in polietilene – è una certa flessibilità della struttura. La saldatura consente di preservare questa proprietà nei punti di giunzione dei singoli tratti della condotta, garantendo caratteristiche uniformi per tutta la sua lunghezza.

Tali tubi vengono saldati sia per la posa in trincea che per la posa senza scavo, se come “involucro” principale viene utilizzato un tubo in acciaio o in vetroresina.

Il più delle volte, per unire le strutture in polietilene, si utilizzano due tipi di saldatura: a testa e per elettrofusione (detta anche termoresistiva). Prima di scegliere l'attrezzatura adeguata, è necessario prendere dimestichezza con la tecnologia dei lavori di saldatura da osservare durante l'esecuzione dei giunti.

Quando si lavora con tubi in polietilene, le estremità delle strutture vengono prima riscaldate fino alla temperatura di fusione, poi vengono unite e compresse sotto pressione. Sembra semplice, ma in pratica, per ottenere una saldatura di qualità, sono necessarie buone competenze professionali.

Nella saldatura di testa dei tubi in polietilene è necessario rispettare con precisione parametri come il tempo e la temperatura di riscaldamento, nonché la pressione di lavoro.

È necessario determinare correttamente la durata di ogni fase, così come la pressione di lavoro che verrà esercitata sulla superficie durante il riscaldamento e l'unione. Si consiglia di eseguire i lavori a una temperatura ambiente compresa tra -15 e +45 gradi. Questo metodo non è adatto per strutture con spessore della parete inferiore a 4,5 mm.

La scelta dell'apparecchio di saldatura per unire i tubi di testa deve essere effettuata in base al diametro delle tubature che si prevede di utilizzare nel cantiere.

La saldatura di testa può essere eseguita da due specialisti, senza la necessità di macchinari pesanti. In questo caso, i tempi di lavoro e il consumo energetico saranno molto contenuti.

Più in dettaglio, lo schema delle operazioni durante la saldatura di testa è il seguente:

1. Le estremità delle tubature nei punti di giunzione devono essere tagliate per rimuovere sporco e irregolarità.
2. Successivamente, le estremità dei tubi vengono riscaldate con l'apparecchio di saldatura per formare il primo cordone.
3. Il riscaldamento continua per un altro periodo di tempo per raggiungere la temperatura di fusione del polietilene.
4. Ora la saldatrice viene rimossa e le estremità calde dei tubi vengono accuratamente unite, formando la bava finale.
5. Non resta che attendere il raffreddamento della struttura e verificare la qualità del cordone di saldatura.

Per la rifilatura delle estremità si utilizza uno strumento speciale – una refilatrice elettrica. Questo apparecchio consente di eseguire un taglio rigorosamente perpendicolare all'asse della struttura.

La rifilatura viene eseguita per microstrati fino ad ottenere un nastro continuo di polietilene nel punto di taglio. La temperatura e il tempo di esposizione del riscaldatore sulle estremità dei tubi vengono determinati in base al tipo di materiale.

Dopo il riscaldamento delle superfici di lavoro dei tubi in polietilene, è necessario rimuovere l'elemento riscaldante della saldatrice e unire le estremità sotto pressione.

È molto importante che il rapporto di questi parametri, così come la pressione sulla superficie di lavoro, sia rispettato con la massima precisione. Questo è il momento determinante per ottenere un cordone di saldatura di qualità.

Al termine della fase di riscaldamento, è necessario allontanare molto rapidamente e con cura il riscaldatore dell'apparecchio per non compromettere l'integrità delle superfici di lavoro ed evitare contaminazioni accidentali.

Durante l'unione delle estremità riscaldate al livello necessario dei tubi in PEAD, è necessario garantire la stessa pressione applicata durante il riscaldamento delle superfici. Il raffreddamento del cordone di saldatura deve essere eseguito con molta cura. Non estrarre i tubi collegati finché non si verifica l'assestamento del polietilene riscaldato.

Prima di unire i tubi in polietilene mediante saldatura di testa, è necessario tagliare e pulire le estremità delle strutture, nonché centrarle nella loro posizione.

Se tutte le operazioni sono eseguite correttamente, all'incrocio degli elementi si forma un cordone ordinato e simmetrico. Se la saldatura appare irregolare o disordinata, significa che durante il processo di saldatura sono stati commessi gravi errori. La resistenza di tale giunzione sarà molto dubbia.

Con un collegamento corretto dei tubi in plastica saldati con il metodo di testa, si deve formare un cordone regolare e simmetrico; le distorsioni non sono ammesse.

Se è necessario unire tubi con pareti sottili (meno di 4 mm), si consiglia di optare per la saldatura per elettrofusione, chiamata anche saldatura termoresistiva. Questa opzione consente di creare un giunto di qualità, e il processo di esecuzione è persino più semplice rispetto al metodo di testa.

Per eseguire questo tipo di saldatura, è necessario seguire i seguenti passaggi:

1. Pulire da sporco la superficie delle estremità e la parte del tubo che sarà sotto il manicotto, con un buon margine.
2. Sgrassare le superfici di lavoro.
3. Rimuovere lo strato di ossido.
4. Installare il manicotto sulle superfici di lavoro.
5. Centrare la struttura.
6. Eseguire il riscaldamento e la saldatura del giunto.
7. Attendere il completo raffreddamento del punto di saldatura.

Tutti i lavori preparatori devono essere eseguiti con grande cura, poiché anche la minima presenza di sporco può compromettere significativamente la qualità del giunto. Se dopo la rimozione dello strato di ossido dovessero accidentalmente cadere sostanze estranee sulla superficie, la pulizia deve essere ripetuta.

Per il processo di raffreddamento valgono gli stessi requisiti del metodo di saldatura di testa. Qualsiasi cambiamento di posizione del tubo in questo periodo può essere fatale per il cordone di saldatura. La saldatura elettrica a manicotto viene eseguita utilizzando raccordi in cui, durante la produzione, vengono incorporate spirali metalliche riscaldanti.

Per iniziare il processo, è necessario installare il raccordo nel punto di giunzione e collegarlo alla saldatrice, che eseguirà il riscaldamento. Durante la saldatura, il materiale del raccordo si espande, fornendo la pressione necessaria e una sufficiente tenuta. Al termine del lavoro, l'alimentazione elettrica viene scollegata e il raccordo rimane nel punto di giunzione.

Un altro interessante metodo di saldatura dei tubi in polietilene – a bicchiere. Questa è la variante meno diffusa che, a differenza delle tecnologie sopra descritte, può essere utilizzata solo per la posa di condotte interne. È anche un metodo abbastanza semplice, tecnicamente molto simile al processo di saldatura dei tubi in polipropilene.

Per la posa di tubi in polietilene all'interno degli ambienti, si può tranquillamente utilizzare la saldatura a bicchiere, soprattutto se si deve realizzare uno schema di distribuzione complesso.

La saldatura a bicchiere può essere consigliata in ambienti dove lo schema di posa della tubazione è complesso, ricco di pendenze e curve. Per eseguire operazioni di questo tipo si utilizza praticamente lo stesso saldatore dei manufatti in polipropilene, e anche le impostazioni dell'attrezzatura differiscono poco.

Con cosa saldare il polietilene?

Sulla base delle informazioni sulle caratteristiche della saldatura delle strutture in polietilene, si possono individuare i punti principali da considerare nella scelta dell'attrezzatura adeguata:

• caratteristiche del tubo: tipo di polietilene, diametro, spessore della parete, ecc.;
• caratteristiche della configurazione della tubazione;
• luogo di posa dei tubi (all'interno o all'esterno);
• grado accettabile di automazione del processo;
• tecnologia di saldatura adatta, ecc.

Per la saldatura di testa dei tubi in polietilene si utilizza un'attrezzatura speciale.

I tecnici hanno a disposizione dispositivi con cui eseguire la saldatura in modalità manuale, automatica e semiautomatica. Il più semplice da imparare è l'uso dell'apparecchio manuale, ma è adatto solo per tubi di piccolo diametro.

I tubi in polietilene di piccolo diametro possono essere saldati con successo utilizzando un saldatore manuale, ma per manipolare strutture di grandi dimensioni sarà necessario prendere un apparecchio con moltiplicatore idraulico e centratore.

I parametri dovranno essere determinati tramite tabelle. La precisione della saldatura su attrezzatura manuale non è sempre sufficientemente elevata per lavorare con successo con questo tipo di apparecchi; è necessaria una certa esperienza. Gli apparecchi semiautomatici sono molto più comodi, sono dotati di idraulica: stazione e centratore, il che semplifica notevolmente le manipolazioni.

Con l'aiuto di una tale tabella, i saldatori professionisti determinano i parametri di intervento sulle strutture da unire, realizzate in polietilene di diverse marche.

Questi dispositivi vengono utilizzati per unire tubi di diametro maggiore rispetto a quando si lavora con apparecchi manuali. Sebbene il movimento degli elementi dell'apparecchio sia automatizzato tramite dispositivi idraulici, i parametri di saldatura dovranno comunque essere impostati secondo le tabelle.

Gli apparecchi per saldatura automatica di tubi in polietilene, chiamati macchine CNC o SUVI, lavorano con una precisione significativamente maggiore.

Qui il processo è completamente controllato dal processore del computer. L'operatore deve solo inserire i parametri necessari, ad esempio il materiale del tubo, il diametro della struttura, l'SDR, ecc.

Quando si utilizzano le tabelle, i saldatori operano con concetti come:

• spessore della parete del tubo;
• temperatura di lavoro del riscaldatore;
• diametro della struttura;
• tempo di riscaldamento delle estremità;
• dimensioni del cordone di saldatura;
• pressione di saldatura e di post-riscaldamento;
• tempo di riscaldamento e di riattrezzaggio;
• tempo di applicazione della pressione durante la fase di saldatura per fusione;
• tempo di raffreddamento.

La temperatura del riscaldatore dipende principalmente dalle caratteristiche del materiale di cui sono fatti i tubi. Per determinare questo parametro si utilizzano non solo tabelle, ma anche grafici.

L'attrezzatura di saldatura di testa del produttore svizzero “Georg Fischer” si distingue per l'elevata qualità. La gamma è molto varia, caratterizzata da qualità europea e da un prezzo giustamente elevato. I modelli delle linee KL Line e Weld Line sono relativamente economici.

Essi consentono di saldare strutture con diametro di 630 mm o inferiore, hanno una struttura semplificata che garantisce una maggiore affidabilità dell'unità. Sono adatti per l'installazione di tubi per acquedotto e fognatura, compresi quelli in pressione.

Gli apparecchi di saldatura della linea GF Line dello stesso produttore hanno una struttura più complessa e costano di più. Si tratta di dispositivi automatici che funzionano con la tecnologia SUVI. Tali unità sono spesso utilizzate nella posa di gasdotti, sono adatte per lavorare con tubi di diametro 160-1200 mm.

Per la saldatura elettrosaldata a manicotto possono essere utilizzati anche apparecchi che automatizzano il processo in varia misura. La qualità della saldatura dipende non solo dal tipo di apparecchio, ma anche dalla qualità della sua esecuzione e dalle condizioni operative.

I posatori di tubi professionali preferiscono utilizzare unità dotate di scanner che legge il codice a barre fornito dal produttore del tubo.

I saldatori professionali preferiscono apparecchi dotati di uno scanner speciale. Dopo aver scansionato la marcatura dei tubi in polietilene, tali dispositivi si impostano automaticamente sul corretto regime di saldatura.

In esso è codificato un blocco completo di informazioni sulle caratteristiche di questo materiale. Dopo la scansione, tutte le impostazioni necessarie verranno impostate. Se i tubi sono puliti e preparati, si può procedere immediatamente alla saldatura. I buoni apparecchi per saldatura elettrosaldata a manicotto non solo controllano ogni fase del processo di saldatura, ma emettono anche un avviso in caso di errore.

Quando si sceglie il tipo di apparecchiatura, bisogna considerare la seguente caratteristica delle saldatrici. Le saldatrici termoresistive sono adatte per lavorare con tubi di quasi qualsiasi diametro, poiché il riscaldamento avviene attraverso un manicotto di dimensioni adeguate. Invece, le apparecchiature per saldatura di testa vanno scelte in base al diametro specifico della struttura.

La tecnologia di saldatura elettromuffa consente di eseguire lavori anche in condizioni molto anguste, ad esempio direttamente negli scavi. È inoltre indispensabile in aree ad elevato rischio sismico.

Le saldatrici termoresistive, inoltre, si distinguono per un prezzo molto moderato rispetto alle analoghe per saldatura di testa. Ma bisogna ricordare che, con il loro utilizzo, bisognerà pagare separatamente per i manicotti elettrosaldabili. Per tubi di piccolo diametro, i manicotti non sono così costosi, ma quando si lavora con grandi strutture, la differenza di prezzo può diventare significativa.

Il fatto è che i tubi in polietilene di piccolo diametro (110 mm o meno) vengono forniti in rotoli. In questo modo, si può ottenere una comunicazione continua e flessibile lunga fino a 200 metri.

Per l'installazione di tale struttura sarà necessario un numero minimo di connettori. Ma quando si tratta di tubi con diametro superiore a 110 mm, al cliente vengono forniti non rotoli, ma segmenti lunghi solo 12 mm o meno.

Se si sceglie il metodo termoresistivo per la saldatura di strutture in polietilene, bisogna ricordare la necessità di acquistare manicotti di giunzione e altri materiali accessori.

Ovviamente, per l'installazione di tale tubazione sarà necessario un numero significativo di manicotti elettrosaldabili per collegare numerosi segmenti di 12 metri. Le apparecchiature per saldatura elettromuffa si distinguono per le dimensioni compatte.

Se i lavori devono essere eseguiti in condizioni anguste, questa opzione può diventare l'unica possibile. Il diametro minimo delle strutture con saldatura elettromuffa può essere praticamente qualsiasi, a partire da 20 mm.

Bisogna prestare attenzione anche alla possibilità di riparare la tubazione, qualora se ne presenti la necessità. Hanno importanza anche le caratteristiche geologiche del terreno in cui viene realizzata la posa della tubazione fognaria o della linea di approvvigionamento idrico. Ad esempio, in zone sismiche la saldatura a testa non è accettabile, è obbligatorio utilizzare il metodo termoresistivo.

Quando si sceglie l'attrezzatura di saldatura, bisogna prestare molta attenzione anche a questioni come la presenza di garanzie, l'accesso all'assistenza, la possibilità di una certificazione regolare dello strumento, ecc. Un venditore affidabile deve disporre della documentazione di autorizzazione per l'apparecchiatura, che di solito è prodotta all'estero.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Confronto e consigli utili per la scelta delle saldatrici:

In questo video viene dimostrato il processo passo-passo di assemblaggio di una saldatrice per tubi PP fai-da-te:

Scegliere una saldatrice adatta per tubi in polietilene non è così difficile. È meglio optare per prodotti di produttori noti in una fascia di prezzo accettabile. Con un rigoroso rispetto della tecnologia di saldatura, si può ottenere un giunto affidabile.

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