Saldatura MIG/MAG: differenze e analogie tra le due tecniche di saldatura a filo

Che differenza c’è tra saldatura MIG e MAG? Quando preferire una tecnica all’altra? Ecco una guida alle due tecniche di saldatura a filo.

Le saldature MIG e MAG sono due tecniche di saldatura ad arco, dette anche a filo continuo.

Indicate per saldature di alluminio, acciaio inox, acciaio ferroso, i processi MIG e MAG sono ideali per garantire una tenuta meccanica elevata o nel caso di grandi quantità di riporto di metallo.

Le due tecniche sono accumunate nella terminologia AWS con la sigla GMAW (Gas Metal Arc Welding), ma differiscono in alcuni aspetti, tra cui il gas di protezione usato: inerte nel MIG e attivo nel MAG.

Questi processi, inizialmente ideati negli anni ’20 del secolo scorso, hanno assunto un peso sempre crescente. Oggi sono ampliamente utilizzati in molti settori industriali, in quanto si configurano come un ottimo compromesso tra produttività e qualità.

Leggi anche Storia della saldatura

Vediamo quali sono le principali analogie e differenze e quando e quando impiegare MIG e MAG.

La saldatura a filo è un processo semi-automatico di saldatura ad arco che utilizza come elettrodo un filo metallico. Il filo presente sulla bobina è spinto nella torcia di saldatura dalla saldatrice stessa e funge da materiale d’apporto.

Viene chiamata anche saldatura a filo continuo in quanto il filo avanza, man mano che si consuma, alimentando in modo continuo il bagno di saldatura. Ovviamente la bobina va sostituita, ma con minore frequenza rispetto agli elettrodi.

Leggi anche Qual è la differenza tra saldature autogene e saldature eterogene?

La saldatura MIG e MAG si serve di specifici gas per proteggere l’arco e il bagno di fusione dall’ossidazione e dall’inquinamento atmosferico. Anche la saldatura TIG utilizza gas inerte allo stesso scopo, ma avvalendosi di un elettrodo infusibile in tungsteno.

Nel caso in cui la saldatura sia realizzata senza gas protettivo si parla di saldatura a filo animato (anche detta flux o FCAW, Flux Core Arc Metal Welding), ma questa esula dal processo GMAW.

Oltre a proteggere il metallo fuso dall’atmosfera, stabilizzare l’arco elettrico e consentire diverse modalità di trasferimento, il gas di protezione influisce su:

• le proiezioni e i fumi,
• la forma e la profondità di penetrazione,
• la bagnabilità del metallo fuso,
• l’aspetto superficiale,
• la velocità di saldatura,
• la metallurgia del bagno di fusione,
• l’ambiente di lavoro,
• il costo del pezzo saldato.

Come detto, la saldatura MIG (Metal Inert Gas) e la saldatura MAG (Metal Active Gas) sono tecniche di saldatura a filo continuo che utilizzano gas di protezione (inerte oppure attivo) per proteggere la saldatura.

La scelta tra saldatura MIG e MAG dipende dal tipo di materiale da saldare e dalle specifiche dell’applicazione. Entrambi i processi offrono vantaggi unici e possono essere ottimizzati per soddisfare ogni esigenza specifica del progetto di saldatura.

In questo senso, la selezione del gas di protezione, del tipo di filo di saldatura e dei parametri di saldatura sono importanti per ottenere risultati ottimali.

I gas che possono essere utilizzati nella saldatura ad arco sono definiti dalla norma “UNI EN ISO 14175 Materiali d’apporto per saldatura. Gas e miscele di gas per la saldatura per fusione e per i processi connessi”.

Come nel caso della saldatura a TIG, anche nelle saldature MIG MAG si possono usare varie tipologie di gas di protezione:

• Argon puro
• Elio puro
• CO2/ O2
• Miscela di Argon + Elio
• Miscela di Argon + Co2/ O2

In particolare, nel caso in cui il gas usato sia Argon o Elio in purezza oppure miscele di Argon ed Elio, si parlerà di gas inerte (processo MIG).

In particolare, l’Argon è largamente utilizzato ed è alla base di tutte le miscele, mentre l’Elio si utilizza solitamente come additivo all’Argon e dona al processo di saldatura MIG maggiore densità di energia, penetrazione e velocità.

Invece, nel caso venga utilizzata Anidride carbonica o Ossigeno parleremo di gas attivi (processo MAG). Il gas attivo va a reagire chimicamente con gli elementi presenti nel metallo fuso. È proprio questa reazione che aiuta a stabilizzare l’arco e a proteggere il bagno di fusione.

Nello specifico, sia CO2 che O2 garantiscono un maggior apporto termico, ma il primo elemento può essere usato anche da solo e rende il bagno più viscoso, mentre il secondo è utilizzato come additivo all’Argon e rende il bagno di saldatura più fluido.

Il gas di copertura, che fluisce dalla torcia sul pezzo da saldare, permette di operare senza scoria.

Che si tratti di processo MIG oppure MAG, il gas di protezione va scelto con cura a seconda delle specifiche del progetto, della lunghezza dell’arco e del materiale lavorato. A solo titolo esemplificativo:

• Acciaio inox: miscela di Argon e Ossigeno
• Acciai basso legati: miscela di Argon e Ossigeno
• Acciaio al carbonio: miscela di Argon e Ossigeno oppure CO2
• Alluminio: Argon o miscela di Elio e Argon
• Magnesio: Argon
• Rame, Nichel o loro leghe: Argon o miscela di Argon e Elio
• Titanio: Argon

La saldatura MIG MAG richiede un giunto preparato adeguatamente, ma non particolarmente preciso.

Infatti, le superfici da saldare vanno pulite, ma i procedimenti e i costi rimangono contenuti rispetto alla tecnica TIG.

Per regolare la saldatura MIG/MAG ed ottenere risultati eccellenti, è importante impostare alcuni parametri, definiti in base al caso specifico:

• tensione della corrente di saldatura,
• controllo del gas di protezione,
• velocità di avanzamento del filo di saldatura.

Il filo di saldatura è il materiale che viene depositato sul giunto da saldare.

In un processo MIG/MAG, il filo viene alimentato continuamente attraverso una pistola di saldatura. Inoltre, è rivestito da un flusso di gas (argon, elio, anidride carbonica o loro miscele) che protegge la saldatura dall’ossidazione, dalla formazione di bolle e dalla contaminazione atmosferica.

Il filo è costituito da metalli specifici a seconda delle applicazioni: acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, alluminio, rame, ecc.

La selezione del filo di saldatura è fondamentale per garantire che la saldatura soddisfi i requisiti di resistenza e durabilità previsti per l’applicazione specifica.

La corrente di saldatura è un parametro chiave nella saldatura MIG/MAG ed è responsabile della creazione dell’arco elettrico tra il filo di saldatura e il pezzo da saldare.

Per procedimenti MIG MAG l’impianto di saldatura è alimentato a filo continuo. L’uscita continua del metallo d’apporto in filo avviene grazie ad un carrello traina filo attraverso la torcia di saldatura.

La corrente fluisce attraverso il filo di saldatura e riscalda il metallo fino a farlo fondere. La quantità di corrente utilizzata dipende dal tipo di metallo da saldare, dallo spessore del materiale e dalle specifiche esigenze del processo.

Ad esempio, per i materiali più spessi oppure per ottenere una penetrazione più profonda della saldatura sarà necessaria una corrente più alta.

La saldatura dei metalli a filo continuo può utilizzare diverse tipologie di trasferimento del materiale d’apporto:

• Trasferimento Short Arc
• Trasferimento Globular
• Trasferimento Spray Arc
• Trasferimento ad arco pulsato

Più nello specifico, in funzione della tensione dell’arco e della corrente che lo attraversa, possiamo distinguere:

• Modalità “short arc”: con tensioni d’arco basse e bassa corrente. La solidificazione del cordone di saldatura è rapida, quindi questa modalità è adatta per la saldatura in ogni posizione e per gli spessori sottili. Tuttavia, richiede tempi di esecuzione abbastanza lunghi.
• Modalità “spray arc”: con tensioni d’arco superiori ed elevate correnti. La fluidità del bagno di fusione è elevata, per cui la solidificazione del cordone di saldatura è più lenta. Perciò, è adatta solo per la saldatura in piano e per gli spessori importanti. Tuttavia, i tempi di esecuzione sono minori rispetto alla precedente modalità.
• Modalità globular: è una situazione intermedia tra lo short arc e lo spray arc.
• Modalità ad arco pulsato: procedimento di ultima generazione che permette di avere il controllo sul distacco delle gocce sul bagno di saldatura e sul calore apportato sul metallo base, riducendo significativamente gli spruzzi di saldatura. Grazie alla modulazione della corrente è possibile ottenere ottimi risultati anche su spessori sottili.

La saldatura MIG è spesso utilizzata per lavorare su metalli come, il rame, il nichel e l’alluminio (lamiere con spessori importanti).

La saldatura MAG si utilizza solitamente per l’acciaio inossidabile, acciai con basso tenore di carbonio per l’economicità del gas che utilizza. Questa tecnica è la scelta ottimale per:

• saldature meccaniche, idrauliche spessori importanti, saldature che necessitano alta produzione con caratteristiche idonee (acciaio inox),
• nichel e sue leghe.

Tra i vantaggi della saldatura MIG/MAG ricordiamo:

• velocità elevata di saldatura, accompagnata da risultati di alta qualità,
• rilavorazioni e deformazioni minime,
• costi più economici rispetto alla saldatura TIG,
• efficienza in termini di pulizia grazie al gas di protezione,
• versatilità su una vasta gamma di materiali e leghe, compresi acciaio inox, alluminio, acciaio ferroso,
• eccellente idoneità alla saldatura meccanizzata e automatizzata.

Sebbene la saldatura MIG MAG presenti molti vantaggi, alcuni svantaggi potrebbero derivare da:

• nelle lamiere, i risultati possono essere meno estetici rispetto a quelli ottenuti con la saldatura TIG,
• a seconda del caso specifico, minore adeguatezza per applicazioni asettiche e alimentari.

Per saldature MIG MAG di qualità è necessaria esperienza, che va a declinarsi in pratica di lavorazione, selezione del filo di saldatura e del gas di protezione appropriati, ma anche nel controllo della lunghezza dell’arco e della distanza dalla superfice del pezzo.

La saldatura MIG MAG è caratterizzata da un’eccellente idoneità alla saldatura meccanizzata e automatizzata.

In genere, la saldatura MIG MAG robotizzata viene utilizzata su metalli che hanno punti di fusione e conduttività elevati (acciaio inossidabile, rame, nichel, acciaio al carbonio e alluminio) e quando sono necessari alti tassi di deposizione per ottenere un’elevata velocità di produzione.

Leggi anche Saldatura robotizzata: automatizzazione e precisione per un processo d’eccellenza

I processi di saldatura MIG/MAG trovano dimora in Casa della Saldatura. L’expertise del personale specializzato, unito al parco macchine, ci consente di lavorare con successo su progetti:

• appartenenti ai più svariati settori aziendali
• che coinvolgono una vasta gamma di metalli di diversi spessori (ferro, alluminio, acciaio inox, rame ed altri),
• che prevedono sia piccoli sia grandi quantitativi
• che richiedono la lavorazione di singole componenti, prodotti finiti oppure complessi assiemati.

Il nostro approccio mette al centro la soddisfazione del cliente. Per questo motivo svolgiamo ogni fase internamente, garantendo il controllo sulla qualità, sulla riduzione di costi e tempistiche di progetto.

Scopri le nostre realizzazioni.