Spesso si affrontano i rischi e gli incidenti correlati all’uso di attrezzature di lavoro, come le saldatrici ad arco. Tuttavia, è importante soffermarsi sulle problematiche e le precauzioni relative al taglio al plasma, un procedimento utilizzato per tagliare diversi materiali che nasce da una tecnologia esistente: la saldatura tramite getto di plasma.
Per avere informazioni relative alla sicurezza nell’utilizzo delle attrezzature di lavoro in queste operazioni di taglio, presentiamo alcune parti di un manuale in italiano prodotto dalla azienda americana Miller Electric, una delle aziende leader nel settore della saldatura.
Rischi e Precauzioni nel Taglio
Rischio di Incendi ed Esplosioni
Le operazioni di taglio possono causare incendi o esplosioni. L’arco di taglio produce pezzi di metallo caldo e scintille che possono facilmente innescare incendi o causare ustioni.
Questi i suggerimenti riportati nel manuale riguardo a questo rischio:
- “rimuovere tutti i materiali infiammabili in un area di 10,7 m intorno all’arco di taglio. Qualora ciò non sia possibile coprire accuratamente tutto con le coperture di modello approvato;
- non effettuare operazioni di taglio nel caso in cui ci sia la possibilità che le scintille colpiscano materiale infiammabile;
- proteggere se stessi e gli altri da scintille e metallo caldo;
- fare attenzione, in quanto le scintille e i materiali caldi derivanti dal processo di taglio possono facilmente inserirsi attraverso piccole crepe e aperture e passare ad aree adiacenti;
- fare attenzione, in quanto operazioni di taglio effettuate su soffitti, pavimenti, muri di sostegno o divisori possono causare incendi dalla parte opposta;
- non effettuare operazioni di saldatura su contenitori precedentemente utilizzati per la conservazione di combustibili o contenitori chiusi quali serbatoi, bidoni o tubi”, a meno che questi non siano preparati in modo appropriato in conformità ad alcuni standard citati nel manuale;
- “non effettuare operazioni di taglio su contenitori chiusi quali serbatoi e bidoni;
- collegare il cavo di lavoro al pezzo da lavorare il più vicino possibile all’area di taglio ai fini di evitare che la corrente di taglio deva percorrere lunghi tratti anche fuori di vista, in quanto questo può causare scosse elettriche e rischi di incendio;
- non usare la saldatrice per disgelare tubature;
- non tagliare mai contenitori che contengano materiali potenzialmente infiammabili - tali contenitori devono essere svuotati e accuratamente puliti prima di effettuare qualsiasi operazione di taglio;
- non saldare laddove l’atmosfera possa contenere polvere, gas o vapori infiammabili (tipo quelli di benzina);
- non tagliare bombole, tubature o contenitori sotto pressione;
- indossare indumenti protettivi non oleosi quali guanti in pelle, camicia pesante, pantaloni senza risvolti, calzature alte e un copricapo;
- non collocare la macchina su superfici combustibili;
- rimuovere tutti i combustibili, quali accendini al butano o fiammiferi, da se stessi prima di iniziare qualsiasi operazione di taglio;
- una volta completato il lavoro, ispezionare l’area e verificare l’assenza di scintille, tizzoni ardenti e fiamme;
- usare solamente i fusibili o gli interruttori di sicurezza giusti. Non aumentarne in modo eccessivo l’amperaggio né escluderli”;
Il manuale riporta alcuni riferimenti e requisiti “per i lavori ad alta temperatura”.
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Rischi Elettrici
Il taglio ad arco plasma “richiede una tensione superiore rispetto a quella per la saldatura ai fini di attivare e mantenere l’arco (solitamente da 200 a 400 volt di corrente continua), ma utilizza anche torce disegnate con sistemi interdipendenti di sicurezza che spengono la macchina se il cappuccio di protezione si allenta o se la punta viene a contatto con l’elettrodo all’interno dell’ugello. L’installazione o la messa a terra incorrette della macchina costituiscono un rischio”.
Alcuni suggerimenti importanti:
- “indossare guanti isolanti asciutti e privi di fori e protezione per il corpo;
- isolarsi dal piano di lavoro e da terra usando tappetini isolanti asciutti o coperture di dimensioni sufficienti a evitare qualsiasi contatto fisico con il piano di lavoro o con il pavimento;
- non toccare le parti della torcia se in contatto con il pezzo da lavorare o con la terra;
- disinserire la corrente prima di controllare, pulire o cambiare qualsiasi parte della torcia;
- disinserire la corrente prima di installare o effettuare operazioni di riparazione sull’attrezzatura;
- assicurarsi che il dispositivo di arresto automatico della corrente sia installato” in conformità alle norme di sicurezza citate;
- “assicurarsi sempre che il filo di messa a terra del cavo di rete sia collegato in modo appropriato con il terminale di terra nella cassetta di derivazione o che la spina sia collegata ad una presa messa a terra in modo appropriato - controllare sempre la messa a terra della rete”;
- mantenere i cavi asciutti, senza macchie o depositi d’olio o di grasso e protetti contro il metallo caldo e le scintille. Controllarli per individuare eventuali danni o cavi scoperti”.
Una significativa tensione di corrente “esiste nei componenti interni di alimentazione dell’invertitore dopo l’interruzione della corrente immessa. Dunque è necessario “mettere fuori tensione l’unità, scollegare la corrente immessa, controllare la tensione dei condensatori in entrata e verificare che sia a quasi zero (0) volt prima di toccare alcun componente”.
Il manuale riporta inoltre suggerimenti relativi al rischio di esplosione dei componenti di alimentazione, al rischio correlato alle scintille e scorie prodotte dall’arco di taglio (sono consigliati visiere o occhiali con schermi laterali e altre dispositivi di protezione personale), al rischio rumore e al rischio di ustioni dovuti ai raggi dell’arco.
Ustioni dovute al Calore dell'Arco Plasma
L’arco plasma può essere pericoloso per il calore emanato. Il calore e l’intensità dell’arco “possono passare rapidamente attraverso guanti e pelle”:
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- “non afferrare il materiale vicino al percorso di taglio;
- l’arco pilota può causare ustioni - tenere lontano dalla punta della torcia quando il pulsante é premuto;
- indossare indumenti protettivi fatti di materiale non infiammabile coprendo tutte le parti esposte del corpo;
- puntare la torcia lontano dal corpo e verso il pezzo da lavorare quando si preme il pulsante - l’arco pilota si attiva immediatamente;
- spegnere il generatore e disinserire la linea di alimentazione prima di smontare la torcia o prima di cambiarne delle parti;
- usare esclusivamente torce approvate nel manuale di istruzioni”.
Inalazione di Fumi e Gas
È fondamentale considerare il pericolo per la salute in relazione all’inalazione dei fumi e gas prodotti dall’operazione di taglio.
Ecco alcuni suggerimenti:
- “tenere la testa fuori dai fumi. Non respirare i fumi;
- nel caso si lavori in ambiente chiuso, areare l’ambiente e/o usare uno scarico in corrispondenza dell’arco ai fini di rimuovere i fumi e i gas prodotti dal taglio;
- nel caso ci sia poca ventilazione, usare un respiratore ad aria di modello approvato;
- leggere i Fogli con Dati sulla Sicurezza dei Materiali (MSDS) e le istruzioni del fabbricante riguardo i metalli da tagliare, i rivestimenti, e i preparati per pulitura;
- lavorare in ambiente chiuso solo se ben ventilato, oppure se si indossa un respiratore ad aria. I fumi derivanti dal taglio e l’impoverimento di ossigeno possono alterare la qualità dell’aria causando problemi o morte. Assicurarsi sempre che la qualità dell’aria rientri nei livelli di sicurezza;
- non tagliare in prossimità di operazioni di sgrassatura, pulizia o spruzzatura. Il calore e i raggi prodotti dall’arco possono reagire con i vapori e formare gas altamente tossici e irritanti;
- non effettuare operazioni di taglio su metalli rivestiti, quali il piombo zincato, o l’acciaio cadmiato, a meno che il rivestimento non venga rimosso dall’area di taglio, l’area non sia ben ventilata e, se necessario, non si indossi un respiratore ad aria.
La Rilegatura a Piombo: Una Tecnica Antica
La rilegatura a piombo è una tecnica antichissima di origine medievale. Risale alle prime chiese del Centro Europa nelle quali erano presenti delle feritoie atte a far entrare la luce. Queste feritoie sono state, nel tempo, chiuse con l’apposizione di vetri colorati.
Inizialmente, probabilmente si trattava solo di pezzi di vetro colorato per fare in modo che la luce creasse una certa atmosfera all’interno del luogo di culto. Questi pezzi di vetro venivano tenuti insieme da verghe in piombo che - immagino - venisse saldato o colato sul posto, affinché potesse tenere insieme i vetri.
L’evoluzione di questa tecnica è avvenuta con le grandi cattedrali gotiche nel 1300-1500 sempre nel Centro Europa. Qui in Italia, il Duomo di Milano ne costituisce un magnifico esempio.
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La tecnica della rilegatura a piombo è strettamente collegata con la tecnica della dipintura del vetro con le grisaglie, delle terre che creano ombreggiature in modo che si possano disegnare dei soggetti e fare delle rappresentazioni iconoclastiche.
La grisaglia, e quindi la rappresentazione figurativa, diventa protagonista nella vetrata. La tecnica di rilegatura, però, è anch’essa fondamentale per dare risalto al vetro dipinto. Come per la tecnica Tiffany esistono dei limiti dimensionali, anche in questo caso esistono dei limiti connessi però alle dimensioni dei vetri che vengono dipinti, alla forma dei vetri dipinti e quindi alle linee di piombo che possono, i certi casi, arrivare a tagliare le figure.
È necessario un equilibrio tra la dimensione del soggetto dipinto e l’esperienza nella lavorazione del vetro e del piombo. Si deve creare qualcosa che dia il massimo senso estetico e, allo stesso tempo, la massima sicurezza sulla vetrata.
La tecnica della rilegatura a piombo si esegue, oggi come un tempo, con un profilo ad “H” che limita e obbliga a definire le linee di interruzione del soggetto dipinto, proprio perché realizzato su vetro. Nei punti di giunzione del piombo, che vanno a intersecarsi, si effettuano poi delle saldature in lega di stagno e zinco per dare rigidità.
Queste ultime si ottengono ulteriormente per mezzo di tondini di ferro che, posizionati esternamente rispetto alla vetrata, quindi non sul lato a vista ma sul retro, tracciando delle linee rette orizzontali che cominciano e finiscono sul telaio contenente la vetrata, vengono saldati in corrispondenza del piombo con del filo di rame che viene annodato sul tondino stesso creando dei legacci. Se non ci fossero questi ultimi, il piombo, che è estremamente malleabile e nel tempo deformante, si accascerebbe dall’alto al basso sotto il peso del vetro. Nel giro di un anno, e anche meno, la vetrata cederebbe.
Restauro della vetrata della famiglia Carleschi ad opera di Olimpia Bruni
Restauro di una Vetrata con Rilegatura a Piombo
Questa tecnica necessita quindi di interventi di restauro nel tempo. Un progetto di restauro che abbiamo condotto è stato quello delle vetrate a rulli delle absidi della chiesa di San Nicolò a Treviso. Le vetrate a rulli sono formate da dischi di vetro soffiati a bocca e allineati in un disegno lineare.
In questo tipo di vetrate geometriche è più facile che, se si consumano i legacci, la vetrata faccia un effetto fisarmonica, proprio perché costituita da righe e non da disegni che possono, in un certo senso, sostenere meglio la struttura.
Il restauro che abbiamo intrapreso era di tipo conservativo e ormai necessario poiché, dal Dopoguerra, il tempo aveva agito sulle vetrate compromettendone la stabilità.
Abbiamo cercato di riutilizzare, il più possibile, il materiale esistente ripristinando i vetri rotti, rimesso in sicurezza le vetrate attraverso le legature e rinnovato il piombo dove si era consumato. A volte può capitare che il piombo, per effetto delle intemperie, si assottigli come un foglio di carta.
In questo restauro non c’erano grisaglie ma, se ci fossero state sarebbe stato un intervento molto delicato. Ricordo un piccolo esempio all’Abbazia di Vedana, nel bellunese. Lì il miglior solvente per poter pulire le vetrate si è rivelato essere l’acqua distillata.
Tecniche Moderne di Taglio del Metallo
Per tagliare il metallo in modo efficace, è necessario il metodo giusto per garantire precisione, velocità e qualità. Ogni metodo presenta una serie di vantaggi ed è adatto ad applicazioni specifiche.
- Taglio Laser: È un metodo altamente preciso che utilizza un raggio laser focalizzato per fondere, bruciare o vaporizzare il metallo. Il taglio laser offre una precisione ineguagliabile, consentendo di creare forme complesse e dettagli fini. Il processo è inoltre incredibilmente veloce, soprattutto quando si lavora con materiali sottili, il che aumenta notevolmente la produttività. La qualità dei bordi tagliati è eccezionale e spesso elimina la necessità di una seconda finitura. Il taglio laser è ampiamente utilizzato nella produzione industriale per creare parti e componenti precisi. È inoltre prevalente nell'industria automobilistica per il taglio di parti metalliche e nel settore aerospaziale per la realizzazione di componenti intricati.
- Taglio a Getto d'Acqua: Impiega un flusso d'acqua ad alta pressione, talvolta miscelato con una sostanza abrasiva, per tagliare il metallo. Uno dei principali vantaggi del taglio a getto d'acqua è che non crea una zona termicamente alterata (ZTA), garantendo che le proprietà del materiale rimangano inalterate. Questo metodo è versatile, in grado di tagliare un'ampia varietà di materiali, tra cui metalli, compositi e ceramiche. Il taglio a getto d'acqua è anche molto efficace per tagliare materiali spessi con cui altri metodi potrebbero avere difficoltà. Il taglio a getto d'acqua è comunemente utilizzato nell'industria aerospaziale per il taglio di precisione di parti e componenti. Viene utilizzato anche nel settore automobilistico e per creare sculture e opere d'arte in metallo.
- Taglio al Plasma: Utilizza un getto accelerato di plasma caldo per tagliare materiali elettricamente conduttivi. Il taglio al plasma è significativamente più veloce dell'ossitaglio, il che lo rende una scelta preferibile per i tempi rapidi. Fornisce tagli puliti con scorie minime, riducendo la necessità di un'ampia post-lavorazione. L'apparecchiatura è spesso portatile, il che la rende adatta al lavoro in loco. Questo metodo è ampiamente utilizzato nei progetti di costruzione e demolizione grazie alla sua velocità e portabilità. È anche prevalente nella fabbricazione industriale, nella riparazione e nel restauro di autoveicoli e nella costruzione navale.
- Ossitaglio: Noto anche come taglio a fiamma, utilizza una combinazione di ossigeno e gas combustibili per tagliare il metallo ossidandolo e fondendolo. L'ossitaglio è relativamente poco costoso, sia in termini di attrezzature che di costi operativi. È molto efficace per il taglio di lamiere d'acciaio di grande spessore, che altri metodi potrebbero rendere difficile. L'ossitaglio è comunemente utilizzato nelle industrie pesanti, come la costruzione navale e l'edilizia, dove è necessario tagliare lastre metalliche spesse.
- Taglio Meccanico: Comprende varie tecniche come la segatura, la cesoiatura e la fresatura per tagliare il metallo attraverso la forza fisica. I metodi di taglio meccanico offrono un'elevata precisione e ripetibilità, rendendoli adatti a tagli dettagliati. Possono gestire un'ampia gamma di materiali e spessori, garantendo la versatilità per progetti diversi. Il taglio meccanico spesso produce una buona finitura superficiale con una minima necessità di lavorazioni aggiuntive. Il taglio meccanico è ampiamente utilizzato nelle officine di lavorazione dei metalli per la produzione di pezzi e prototipi personalizzati. Viene impiegato anche nella produzione per creare componenti dettagliati e nella fabbricazione di metalli personalizzati.
Ogni metodo di taglio dei metalli presenta vantaggi specifici che lo rendono adatto a diverse applicazioni e materiali. Il taglio laser offre precisione e velocità per progetti intricati, mentre il taglio a getto d'acqua offre versatilità senza danni termici. Il taglio al plasma è preferito per la sua velocità e la capacità di tagliare materiali spessi, mentre l'ossitaglio rimane un'opzione conveniente per le attività più gravose. La scelta del metodo giusto dipende dal tipo di materiale, dallo spessore, dalla precisione richiesta e dalle specifiche esigenze applicative.
| Metodo di Taglio | Vantaggi | Svantaggi | Applicazioni |
|---|---|---|---|
| Taglio Laser | Alta precisione, velocità, bordi puliti | Costo elevato, limitato allo spessore | Produzione industriale, automotive, aerospaziale |
| Taglio a Getto d'Acqua | Nessuna zona termicamente alterata, versatile | Velocità di taglio inferiore, costo moderato | Aerospaziale, automotive, arte |
| Taglio al Plasma | Velocità, portabilità | Meno preciso del laser, produce scorie | Costruzioni, demolizioni, riparazioni auto |
| Ossitaglio | Economico, adatto a spessori elevati | Meno preciso, lento | Industrie pesanti, costruzioni navali |
| Taglio Meccanico | Precisione, ripetibilità, buona finitura | Limitazioni di forma, usura degli utensili | Officine meccaniche, produzione |
