Elettrodi rutili o basici : differenze e utilizzo.

Parlando di saldatura ad elettrodo troviamo spesso dei dubbi riguardanti la differenza tra elettrodo rutile o basico, confondendo facilmente anche i vari utilizzi in cui vengono impiegati.

Con varie dimensioni e materiali di cui sono composti, gli elettrodi basici o rutilici rimangono sempre la soluzione più semplice per saldare i metalli più utilizzati a livello globale come, acciaio, acciaio inox e ghisa. La saldatura ad elettrodi rutili o basici è sicuramente la più utilizzata nel fai da te, ma anche per i piccoli artigiani che necessitano di piccole giunzioni metalliche durante la giornata lavorativa senza troppi impegni di spazio e manutenzione.

In confronto alle saldature più utilizzate per l'industria come mig e tig, dove si ottine senza dubbio una saldatura più precisa e pulita, la saldatura ad elettrodi rutilici o basici non necessita di nessun tipo di gas aggiuntivo tramite bombola per saldare e ciò rende tutto più semplice sia a livello di praticità sia a livello di costi. L'anima dell'elettrodo è rivestita da un materiale apposito che va a formare il gas di protezione per il bagno di saldatura, il gas viene formato automaticamente quando si inizia a saldare o comunque quando comincia la fusione dell'elettrodo.

Cosa sono gli elettrodi per saldatura

Gli elettrodi per saldatura sono bacchette metalliche rivestite che fungono contemporaneamente da materiale d'apporto e da generatore del gas di protezione durante la saldatura ad arco manuale (MMA). Sono composti da due parti fondamentali:

• Anima metallica: il nucleo centrale, generalmente in acciaio, inox o lega speciale, che fonde e riempie il giunto diventando parte integrante del cordone di saldatura.
• Rivestimento: la copertura esterna, composta da minerali, ossidi e leganti, che durante la fusione si decompone generando il gas di protezione e la scoria che isola il bagno dall'aria.

Il funzionamento è semplice da raccontare, più difficile da padroneggiare: la saldatrice genera una corrente elettrica che crea un arco tra l'elettrodo e il pezzo da saldare. L'arco raggiunge temperature intorno ai 6.000 gradi, fonde sia l'anima dell'elettrodo sia il metallo base, e il rivestimento produce i gas (CO2, vapore acqueo) che proteggono il bagno fuso dall'ossigeno e dall'azoto dell'atmosfera.

Gli elettrodi rivestiti sono il cuore della saldatura ad arco MMA (Manual Metal Arc), la tecnica più diffusa in assoluto in officina, in cantiere e nel fai da te, perché non richiede gas in bombola e funziona anche all'aperto in presenza di vento leggero. Per approfondire la categoria, consulta la nostra selezione completa di elettrodi per saldatura MMA.

Differenza tra elettrodi rutili e basici (rossi e grigi)

Il rutile è un elettrodo che si distingue per facilità di utilizzo, si attiva facilmente, ha uno scorrimento molto agevole ed è molto semplice gestire l'arco senza interruzioni.

Il basico invece ha delle caratteristiche differenti: serve più decisione per l'innesco, quindi conviene battere la punta un po' più forte per creare il cortocircuito ed avviare la saldatura, lo scorrimento è più difficile da gestire e serve più cautela nella gestione dell'arco per evitare interruzioni indesiderate. I pregi dell'elettrodo basico sono, ad esempio la possibilità di poter saldare in tutte le posizioni, la possibilità di saldare grossi spessori grazie alla forte penetrazione sprigionata, l'elevata velocità di deposito e la possibilità di saldare materiali con impurità grazie alla forte azione di pulizia, garantendo saldature di elevate qualità meccaniche.

Tuttosaldatura propone elettrodi rutili o basici di varie dimensioni e marche, come ad esempio Lincoln, Esab e Deca. Sono disponibili varie versioni di confezionamento per agevolare l'acquisto per il privato che magari desidera quantità minori di elettrodi per confezione, ma sono disponibili anche confezioni da 100+ pezzi per confezione sicuramente più adatte alle aziende.

Una cosa che chi si avvicina alla saldatura nota subito in negozio è la differenza di colore del rivestimento: esistono elettrodi rossi e elettrodi grigi. Non è solo estetica, il colore identifica la famiglia di rivestimento e quindi l'uso corretto.

• Elettrodi rossi: sono i rutili, il rivestimento contiene ossido di titanio (rutile, TiO2) in forte percentuale. Sono gli elettrodi più comuni per ferro e acciaio al carbonio nel fai da te, facili da innescare, con scoria autostaccante e cordone esteticamente pulito. Li trovi principalmente nelle sigle E6013.
• Elettrodi grigi: sono i basici, con rivestimento a base di carbonato di calcio e fluoruri. Richiedono più esperienza ma producono cordoni con caratteristiche meccaniche nettamente superiori, resistenti a fatica e a basse temperature. Sono gli E7018 delle strutture, dei giunti portanti, delle riparazioni importanti.

La differenza cromatica, quindi, non è un dettaglio marginale: se devi saldare un cancello o una ringhiera, i rossi vanno benissimo. Se devi fissare la mensola di un soppalco o saldare un telaio che lavora a vibrazione, servono i grigi. Per approfondire consulta le categorie elettrodi rutili per acciaio dolce e ferro ed elettrodi basici per acciaio dolce e ferro.

Codici degli elettrodi spiegati: E6013, E7018 e le sigle AWS

Sulla confezione di ogni elettrodo trovi una sigla del tipo E6013 o E7018. Non è un codice casuale: segue lo standard AWS A5.1 (American Welding Society), che è universalmente usato dal produttore al cantiere. Saper leggere la sigla significa capire al volo se l'elettrodo è adatto al tuo lavoro.

Cosa significa E6013

• E = Electrode (elettrodo rivestito per saldatura ad arco).
• 60 = resistenza minima a trazione del cordone espressa in ksi (60.000 psi, circa 430 MPa).
• 1 = posizione di saldatura; "1" significa tutte le posizioni (piano, verticale, sopratesta).
• 3 = tipo di rivestimento e corrente: il "3" identifica un rutile ad alto contenuto di titanio, utilizzabile in AC, DC+ e DC-.

In sintesi l'E6013 è un rutile multiposizione con resistenza di 430 MPa: l'elettrodo tuttofare per ferro e acciaio dolce, quello che consiglio a chi sta imparando.

A cosa servono gli elettrodi E7018

• E = Electrode.
• 70 = resistenza minima di 70.000 psi (circa 490 MPa), superiore al 6013.
• 1 = tutte le posizioni di saldatura.
• 8 = rivestimento basico a basso idrogeno con polvere di ferro, corrente continua DC+ o AC con trasformatore adeguato.

L'E7018 serve quando servono caratteristiche meccaniche elevate: alta resilienza, ottima tenacità anche a basse temperature, bassa presenza di idrogeno nel cordone (quindi niente cricche a freddo). È l'elettrodo prescritto su strutture portanti, carpenteria pesante, giunti soggetti a fatica, riparazioni di parti meccaniche importanti.

Altre sigle che incontri spesso

• E6010 / E6011: cellulosici, forte penetrazione, tipici della saldatura di tubazioni.
• E7016: basico a basso idrogeno simile al 7018 ma senza polvere di ferro.
• E308L-16: elettrodo inox per acciai AISI 304/304L, rivestimento rutilico (16).
• E316L-16: inox con molibdeno per ambienti marini e chimici.
• E309L: inox "jolly" per saldature dissimili acciaio-inox.

Tipi di elettrodi per saldatura: overview completa

La famiglia degli elettrodi rivestiti non finisce con rutili e basici. In base al materiale da saldare e al tipo di lavoro, esistono diverse categorie. Ecco una panoramica pratica di tutti i tipi di elettrodi che si trovano comunemente sul mercato.

Elettrodi rutili (rossi)

Sono i più diffusi e i più semplici da usare. Il rivestimento ricco di rutile (ossido di titanio) garantisce innesco facile, arco stabile, scoria autostaccante. Ideali per ferro e acciaio al carbonio, in lavori di carpenteria leggera, cancelli, ringhiere, riparazioni fai da te. Funzionano sia in corrente continua che alternata, quindi vanno d'accordo con qualsiasi saldatrice.

Elettrodi basici (grigi)

Con rivestimento a base di carbonato di calcio e fluoruri, sono gli elettrodi "nobili" della saldatura ad arco. Producono cordoni di elevata resistenza meccanica e tenacità, ideali per strutture, giunti portanti, riparazioni importanti. Richiedono più manualità e devono essere conservati asciutti, ma offrono un risultato meccanico nettamente superiore.

Elettrodi cellulosici

Il rivestimento contiene cellulosa (fino al 30%), che durante la fusione genera abbondante vapore acqueo e idrogeno. Il risultato è un arco molto energico e una forte penetrazione. Si usano soprattutto per la saldatura di tubazioni (oleodotti, gasdotti), in particolare nella passata di radice in verticale discendente. Sigle tipiche: E6010 e E6011.

Elettrodi per acciaio inox

Hanno anima in acciaio inossidabile (304, 308, 309, 316, 316L) e rivestimento rutilico o basico. Servono per saldare l'inox mantenendo nel cordone le caratteristiche di resistenza alla corrosione del materiale base. L'E308L per AISI 304, l'E309L per giunti misti, l'E316L per ambienti aggressivi (marino, chimico). Trova la gamma completa nella categoria elettrodi per saldatura inox.

Elettrodi per alluminio

Meno diffusi perché l'alluminio si salda meglio a TIG o MIG, ma esistono elettrodi rivestiti per saldare alluminio e sue leghe. Hanno anima in alluminio puro o lega AlSi, richiedono preriscaldo del pezzo e corrente continua DC+. Vedi la nostra selezione di elettrodi per saldatura alluminio.

Elettrodi per ghisa

La ghisa è uno dei materiali più ostici da saldare per l'alto tenore di carbonio. Si usano elettrodi specifici con anima in nichel puro (per saldature lavorabili a freddo) o ferro-nichel (più economici, leggermente meno lavorabili). Servono per riparazioni di basamenti, carter, pulegge, parti meccaniche in ghisa. Scopri la gamma nella categoria elettrodi per saldatura ghisa.

Elettrodi per riporto duro (hardfacing)

Una categoria a parte: servono a depositare uno strato duro e resistente all'usura su lame, denti di benne, martelli, componenti soggetti ad abrasione. Contengono cromo, tungsteno o carburi e non vanno considerati per giunzione ma per ricarica superficiale.

Tabella diametro elettrodo per spessore e amperaggio

Una delle scelte più importanti, e più sbagliate da chi inizia, è il diametro dell'elettrodo. La regola è semplice: il diametro si sceglie in base allo spessore della lamiera e al tipo di giunto, mai viceversa. Acquistare una sola scatola di elettrodi "universali" da 2,5 mm e usarla per tutto è l'errore tipico del fai da te, il risultato sono cordoni bucati sui lamierini sottili e penetrazione insufficiente sui profilati robusti.

Ecco la tabella di riferimento che uso in officina quando lavoro a elettrodo MMA su ferro e acciaio al carbonio:

La regola pratica che insegno sempre è: amperaggio = diametro elettrodo (in mm) x 35-40. Per un elettrodo da 2,5 mm su ferro standard si lavora bene tra 70 e 100 ampere, con i basici tendenzialmente verso il limite alto, con i rutili verso il basso. In verticale ascendente e in sopratesta si abbassa l'amperaggio del 10-15% per non perdere il controllo del bagno.

Come conservare gli elettrodi: umidità, temperatura e forno

Uno degli aspetti più trascurati, soprattutto nel fai da te, è la conservazione degli elettrodi. È una cosa che ho imparato presto in Telwin: un elettrodo che ha assorbito umidità non salda bene, non c'è saldatrice che tenga. La questione riguarda soprattutto i basici, molto meno i rutili.

Perché l'umidità è un problema

Il rivestimento degli elettrodi basici è igroscopico: cattura l'umidità dall'aria in poche ore. Durante la saldatura, l'acqua presente si decompone in idrogeno, che si discioglie nel bagno fuso e, raffreddandosi, genera cricche a freddo (le cosiddette "hydrogen cracking") e porosità nel cordone. Su un giunto strutturale può essere un problema serio.

Regole pratiche di conservazione

• Elettrodi rutili (E6013): tollerano condizioni normali di magazzino, basta tenerli in scatola chiusa, in ambiente asciutto, lontano da fonti di umidità (cantine, muri esterni). Durano anni se tenuti bene.
• Elettrodi basici (E7018): la confezione sigillata va aperta solo al momento dell'uso. Una volta aperta, gli elettrodi vanno conservati in essiccatore (portaelettrodi riscaldato) a 100-150 gradi, oppure in forno di riessiccazione se sono rimasti fuori per più di 4-8 ore.
• Ri-essiccazione: se i basici sono stati all'aria per più di una giornata, vanno rimessi in forno a 300-350 gradi per circa 2 ore. Dopo questo trattamento tornano utilizzabili; se però la scatola è aperta da settimane e gli elettrodi sono visibilmente umidi o macchiati, scartali senza pietà.
• Elettrodi inox e cellulosici: anche questi sensibili all'umidità, vanno tenuti in scatola chiusa; i cellulosici in particolare non vogliono essere ri-essiccati perché la cellulosa del rivestimento si degrada oltre i 70 gradi.

Come capire se un elettrodo è umido

Segnali da tenere d'occhio: il rivestimento si sbriciola quando lo pieghi leggermente, l'innesco è difficile, l'arco "spara" schizzi grossi, il cordone presenta porosità visibili a occhio nudo. In tutti questi casi, se stai saldando qualcosa di importante, fermati e usa una scatola nuova.

Errori comuni con gli elettrodi (e come evitarli)

Negli anni in officina e in Telwin ho notato che chi salda a elettrodo commette quasi sempre gli stessi errori. Elencarli qui serve a farti risparmiare ore di rifacimenti.

1. Elettrodo umido

Lo abbiamo visto sopra, è l'errore numero uno. Basici lasciati all'aria per giorni generano porosità e cricche. Conservali correttamente o ri-essiccali prima dell'uso.

2. Diametro sbagliato per lo spessore

Elettrodo troppo grosso su lamiera sottile = bucature inevitabili. Elettrodo troppo piccolo su spessore grande = penetrazione insufficiente, cordone "appoggiato" che non tiene. Consulta sempre la tabella sopra.

3. Amperaggio fuori range

Troppi ampere: schizzi enormi, elettrodo che si attacca, bucature. Pochi ampere: scoria difficile da staccare, innesco impossibile, cordone "freddo" senza penetrazione. Parti dal valore medio del range e regola di +/- 10 A osservando il comportamento.

4. Arco troppo lungo

Regola d'oro: l'arco deve essere lungo quanto il diametro dell'elettrodo (2,5 mm di elettrodo = 2,5 mm di arco). Un arco lungo introduce ossigeno e azoto nel bagno, risultato: porosità e schizzi.

5. Polarità sbagliata

I rutili E6013 vanno bene in DC+, DC- e AC. I basici E7018 vogliono solo DC+ (polo positivo all'elettrodo). Gli inox tipicamente DC+. Se l'elettrodo non scorre o si appiccica, prima di dare colpe alla saldatrice prova a invertire la polarità.

6. Materiale base sporco

Ruggine, vernice, olio, zinco sono nemici del cordone pulito. Cinque minuti di spazzola metallica e sgrassante risparmiano mezz'ora di rifacimenti. In particolare su ferro zincato lo zinco va rimosso nella zona di saldatura per almeno 2-3 cm per lato.

7. Velocità di avanzamento

Troppo veloce: cordone stretto, non penetrato, "tirato". Troppo lento: cordone largo, surriscaldato, deformazione del pezzo. La velocità giusta produce una "squamatura" uniforme con scaglie regolari.

8. Saldatrice sottodimensionata

Un inverter da 130 A non gestirà mai un elettrodo da 4 mm a piena potenza. Verifica sempre il fattore di servizio (duty cycle): una macchina "150 A al 30%" eroga 150 A solo per 3 minuti ogni 10. Per uso continuativo servono fattori di servizio più alti.

Marco Sanvido - tecnico ed esperto di saldatura, ex-Telwin