LA SALDATURA DELLE LAMIERE IN AMBITO AUTOMOBILISTICO. Monitoraggio e controllo dei sistemi robotizzati. = SHEETMETAL WELDING PROCESSES IN AUTOMOTIVE INDUSTRY. Monitoring and Control of Robotic Systems.

Nel mondo dell’industria meccanica e in particolar modo nel settore automotive, la saldatura rappresenta uno strumento fondamentale per la realizzazione delle giunzioni e per la creazione di complessivi partendo da elementi semplici. Essa è una lavorazione complessa i cui effetti sono difficili da controllare e talvolta imprevedibili. E’ per monitorare costantemente il processo di saldatura e per evitare costosi addebiti o attività di richiamo che bisogna eseguire dei controlli periodici di qualità che ad oggi sono realizzati principalmente mediante test distruttivi. Questa tesi è il risultato di uno studio di applicabilità della termografia ad infrarossi come tecnica non distruttiva per i giunti saldati di lamiere sottili in applicazione automotive. E’ parte di un progetto che nasce dalla collaborazione tra il Politecnico di Torino e il gruppo GML del Centro Ricerche Fiat. Vengono trattate le saldature ad arco a filo continuo di tipo MAG/CMT. La “Cold Metal Transfer” è una modalità di saldatura innovativa rispetto alla tradizionale MAG perchè si ha un apporto termico ridotto rispetto ai processi di saldatura tradizionali, un arco elettrico più stabile e un controllo automatico della velocità del filo. Ha una buona applicabilità nel campo delle saldature di lamiere molto sottili e garantisce un migliore risultato finale del giunto. Sono eseguite delle giunzioni di testa utilizzando acciaio DP600, materiale dotato di buona resistenza, ma anche di buona formabilità, contenendo il peso in modo da ridurre anche i consumi. Il processo di saldatura è automatizzato mediante l’impiego di un robot antropomorfo a 6 assi gestito tramite un’unità di controllo a distanza. La fase preliminare riguarda l’individuazione dei parametri che consentono di realizzare un giunto saldato di buona qualità secondo normativa FCA PS 50001. Questo viene preso a modello per confrontarlo con campioni in cui si inducono dei difetti. Nella scelta dei parametri da modificare si tiene conto delle problematiche più frequenti riscontrate negli stabilimenti produttivi e dell’applicabilità rispetto alle geometrie disponibili. I difetti vengono indotti tramite: aumento gap tra le lamiere, riduzione della portata di gas e aumento della velocità di avanzamento torcia. Per garantire la replicabilità del processo vengono riprodotti 5 campioni per ogni classe. La termografia online acquisisce immagini di segnale termico rilevando le differenze di temperature sulle superfici in studio. Queste informazioni vengono registrate e processate tramite appositi software. Con i dati così ottenuti si svolgono confronti per punti e rispetto ad aree che includono il tratto utile del cordone di saldatura. Infine, a supporto delle prove non distruttive, sono eseguite delle analisi micrografiche e delle prove di durezza Vickers sia sui giunti ottimali sia su quelli non conformi. Tale lavoro mette in evidenza le potenzialità di questi controlli qualità che possono sostituire i controlli visivi a campione e permettere di discriminare le giunzioni realizzate senza procedere ad una distruzione del pezzo, come invece richiesto dalle tecniche tradizionali.