Una maschera di saldatura costa una volta e lavora per sempre. Come si calcola il punto di pareggio, quando conviene e quando basta la dima di puntatura.
Quando si ripaga una maschera di saldatura?
Di solito da qualche decina di pezzi ripetuti, o prima se la tolleranza richiesta è stretta. Il calcolo è semplice: costo della maschera diviso il risparmio per pezzo (minuti di tracciatura, misura e raddrizzatura evitati, più scarti). Sotto i 10-15 pezzi una dima di puntatura quasi sempre basta.
Il punto di pareggio non dice tutto: una maschera può servire anche per un solo pezzo, se un errore di montaggio costa più dell'attrezzo.
Il problema in carpenteria: il pezzo si salda a mano e si misura dopo
Un telaio da 1,2 m in S355 (UNI EN 10025-2) viene tracciato, puntato, misurato, corretto con un colpo di martello e poi saldato. Al secondo pezzo le quote cambiano di 1-2 mm, perché cambia l'ordine delle puntature e cambia chi tiene il pezzo.
Il ritiro della saldatura fa il resto. Ne abbiamo parlato nella nota sulle distorsioni di saldatura: un cordone d'angolo accorcia il giunto e la sequenza decide dove va a finire la deformazione. Senza una maschera, la sequenza dipende dalla mano dell'operatore.
Come si calcola il punto di pareggio
La formula: N = C / (t × r), dove C è il costo della maschera, t il tempo risparmiato per pezzo in ore, r la tariffa oraria dell'officina. A questo si somma, se si può stimare, lo scarto evitato.
Esempio dichiarato, con numeri di stima: maschera da 1.800 €, risparmio di 12 minuti per pezzo (0,2 h) a 40 €/h. Il risparmio è 8 € a pezzo, quindi il pareggio arriva a circa 225 pezzi. Se la maschera evita anche un 3% di scarti su pezzi da 150 €, il pareggio scende sotto i 150 pezzi.
Maschera, dima di puntatura o niente: i criteri
- Meno di 10-15 pezzi e tolleranze larghe (ISO 13920 classe C o D): dima di puntatura o battute su banco, senza maschera completa.
- Serie ripetute, 30-50 pezzi l'anno o più: maschera dedicata, con battute e bloccaggi rapidi.
- Tolleranza dopo saldatura sotto ±0,5 mm: maschera più lavorazione di finitura dopo saldatura, perché la maschera non annulla il ritiro.
- Più saldatori sullo stesso pezzo o robot: la maschera diventa necessaria, perché serve il riferimento ripetibile.
- Pezzo che cambia ogni due ordini: meglio una maschera modulare con piastra forata e riferimenti spostabili.
Cosa deve avere una buona maschera
Il riferimento è il primo punto. La maschera deve posizionare il pezzo sulle stesse superfici che contano nel funzionamento, non su quelle comode. Si usano tre appoggi per il piano primario, due per il secondario e uno per il terzo, come nella regola 3-2-1.
Poi l'accesso: la torcia deve arrivare a ogni giunto senza smontare nulla. Si lasciano fuori dalla zona di saldatura le parti delicate (viti, riferimenti rettificati), protette da lamierini sostituibili contro gli spruzzi. Il piano di base va lavorato o rettificato, perché una piastra grezza in S235 porta con sé la sua planarità, spesso 0,5-1 mm su un metro.
Infine il bloccaggio: il pezzo va tenuto, ma non forzato. Se si serra troppo, il pezzo sembra dritto in maschera e si apre appena viene liberato. CPPrototype, in questi casi, modella la maschera in CAD insieme al pezzo, simula la sequenza di montaggio e verifica che nulla interferisca prima di tagliare la prima piastra.
Domande frequenti
Una maschera di saldatura elimina la deformazione?
No. Tiene il pezzo nella posizione giusta durante la saldatura e riduce la deformazione, ma il ritiro dei cordoni resta. Per tolleranze strette serve una sequenza di saldatura studiata e, se serve, una lavorazione dopo saldatura.
Che tolleranza si può ottenere con una maschera?
Dipende da dimensioni e geometria. Per telai in carpenteria la ISO 13920 prevede le classi A-D per lunghezze e angoli: con una maschera ben fatta si lavora normalmente in classe B o C. Sotto lo 0,5 mm, dopo la saldatura si rilavora.
Di che materiale si costruisce la maschera?
Di solito acciaio S235 o S355 per la struttura, con piani rettificati e appoggi in acciaio temprato o in rame nelle zone che toccano il cordone. L'alluminio si usa solo per maschere leggere e manovrabili, non per saldature con apporto di calore alto.
Si può usare la stessa maschera per più varianti dello stesso pezzo?
Sì, se le varianti hanno gli stessi riferimenti primari. Si progetta una piastra forata con battute spostabili, a patto che la ripetibilità del riposizionamento resti dentro la tolleranza richiesta.
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