La saldatura esotermica è una tecnica di giunzione utilizzata per creare una connessione permanente tra due componenti metallici. Si tratta di una reazione chimica che genera calore, nota come reazione esotermica. Questo processo è particolarmente noto per la durata del legame prodotto e per preservare una buona conduttività elettrica tra i componenti uniti.
La creazione di un legame mediante saldatura esotermica comporta tipicamente il calore creato da una reazione chimica tra un certo tipo di ossido di metallo pesante e un agente riducente. Ad esempio, l’ossido di ferro è un ossido di metallo comunemente usato e l’alluminio è un comune agente riducente. Questi reagenti producono calore in modo estremamente rapido quando vengono accesi, raggiungendo così le alte temperature necessarie per la saldatura.
Tale riscaldamento viene generalmente avviato una volta che le parti da unire sono montate insieme in uno stampo che contiene i materiali e la reazione man mano che avviene. Il metallo d’apporto in forma liquida è prodotto da questa reazione e si mescola con il metallo fuso delle parti da unire per formare un legame modellato dallo stampo. Gli stampi utilizzati nella saldatura esotermica possono essere realizzati in grafite, ceramica o altri materiali appropriati.
Le saldature formate con questo metodo presentano due caratteristiche particolarmente utili. Innanzitutto, formano legami molecolari permanenti tra i materiali. Il giunto risultante, quindi, non si allenta nel tempo, né si corrode con una velocità diversa rispetto ai componenti uniti. Le connessioni a pressione, d’altra parte, sono altamente suscettibili all’allentamento e alla corrosione. Le saldature tra sezioni di binari ferroviari o segmenti di tondino di acciaio di rinforzo nel calcestruzzo possono essere realizzate con la tecnica esotermica per sfruttare questa durabilità.
I giunti così formati mantengono anche buone prestazioni elettriche. In genere presentano una conduttività elettrica uniforme e non aumentano la resistenza elettrica nel tempo. La saldatura esotermica è, quindi, comunemente prescritta dagli standard industriali professionali per l’uso nell’unione di componenti elettricamente conduttivi utilizzati nei sistemi di messa a terra.
Un altro vantaggio di questo metodo di saldatura è la sua portabilità. Non è necessaria alcuna fonte di alimentazione esterna o fonte di calore per la saldatura esotermica, quindi può essere eseguita quasi ovunque. Può essere utilizzato con una varietà di materiali, che vanno da metalli comuni come rame o acciaio a metalli rari come il niobio. Queste caratteristiche rendono la saldatura esotermica adatta a un’ampia varietà di applicazioni.
Sebbene la reazione esotermica che avviene in questo metodo di saldatura non sia esplosiva, è molto rapida e avviene ad alta temperatura. Il funzionamento sicuro inizia con l’equipaggiamento adeguato dell’operatore, tra cui una maschera a pieno facciale, indumenti protettivi e guanti, tutti progettati per sostenere il contatto con il metallo caldo. Tutti i materiali e gli stampi coinvolti nell’operazione devono essere completamente asciutti per evitare l’accumulo di vapore, che ha il potenziale di espellere il metallo caldo sull’utente. L’ulteriore precauzione di operare a distanza è anche prudente ogni volta che è praticabile.