Dalla qualificazione delle procedure (WPS/PQR) ai controlli di qualità
La saldatura rappresenta uno dei processi di giunzione più critici nell’ingegneria delle costruzioni metalliche. La qualità delle giunzioni saldate determina l’affidabilità e la sicurezza dell’intera opera, sia che si tratti di carpenteria strutturale, componenti automotive o sistemi per il settore oil & gas.
Per questa ragione, il panorama normativo europeo e internazionale ha sviluppato un sistema articolato di standard tecnici che regolano ogni fase del processo.
Un’officina che gestisce correttamente le certificazioni ISO 3834, redige procedure WPS e certificati WPQR conformi e sottopone le giunzioni a verifiche secondo ISO 5817, dimostrando serietà e competenza verso i committenti.
Fondamenti normativi: quali sono le norme fondamentali per la saldatura
Il sistema normativo europeo per la saldatura si basa su una gerarchia di standard che coprono aspetti diversi del processo produttivo. La comprensione di questa struttura è essenziale per orientarsi tra obblighi legali, requisiti contrattuali e best practice di settore.
- UNI EN ISO 3834: È lo standard fondamentale che definisce i requisiti di qualità per la saldatura per fusione (arco, gas e resistenza) di materiali metallici.
- UNI EN 1090-2: Norma obbligatoria per la marcatura CE delle strutture in acciaio e alluminio per l’edilizia; rimanda direttamente alla ISO 3834 per la qualità delle saldature.
- UNI EN ISO 4063: Fornisce la nomenclatura e la codifica numerica univoca per identificare i processi di saldatura (es. 135 per MAG, 141 per TIG).
- NTC 2018 (Cap. 11): Rappresenta il quadro legislativo italiano che fissa i requisiti minimi per i materiali da costruzione e i relativi controlli, allineandosi agli standard europei.
- Norme di supporto: Completano l’ecosistema la ISO 5817 (livelli di accettazione delle imperfezioni), la ISO 9692 (preparazione dei giunti) e la ISO 17659 (rappresentazione nei disegni tecnici), garantendo tracciabilità e conformità dell’intero processo.
UNI EN ISO 3834: la norma madre della qualità di saldatura
La norma UNI EN ISO 3834 definisce i requisiti di qualità completi per la saldatura per fusione dei materiali metallici. Si tratta di uno standard articolato in cinque parti, ciascuna delle quali affronta aspetti specifici della gestione della qualità in saldatura.
- Parte 1: Fornisce i criteri guida per selezionare il livello di qualità (Esteso, Normale o Elementare) più adatto alle esigenze produttive e contrattuali dell’azienda.
- Parte 2 (Requisiti estesi): È il livello più alto, destinato a produzioni critiche e settori regolamentati (nucleare, aerospaziale). È obbligatorio per le classi di esecuzione EXC3 ed EXC4 e richiede un controllo rigoroso su ogni aspetto del processo.
- Parte 3 (Requisiti normali): Il livello intermedio, standard per la maggior parte della carpenteria metallica civile e industriale. Corrisponde alla classe EXC2 e richiede procedure documentate e personale qualificato.
- Parte 4 (Requisiti elementari): Si applica a produzioni semplici e non critiche, con requisiti minimi di qualità. È associata alla classe di esecuzione EXC1.
- Parte 5: Contiene i documenti di supporto (linee guida, modelli e checklist) necessari per implementare concretamente il sistema di qualità.
Criteri di accettazione delle saldature
Il primo controllo, sempre obbligatorio, è l’esame visivo secondo UNI EN ISO 17637. L’ispettore verifica dimensioni geometriche, assenza di cricche, soddisfacente penetrazione e regolarità del cordone. Seguono poi controlli più sofisticati come i liquidi penetranti per rilevare difetti superficiali, le particelle magnetiche per difetti subsuperficiali in materiali ferromagnetici, la radiografia per rilevare difetti volumetrici interni, e gli ultrasuoni per l’analisi volumetrica senza necessità di accesso da entrambi i lati.
La norma UNI EN ISO 5817:2014 fornisce i criteri di accettabilità per le imperfezioni nelle saldature ad arco di acciaio. Definisce tre livelli di qualità: Livello B (stringente) per applicazioni critiche dove la sicurezza è prioritaria, Livello C (intermedio) per applicazioni strutturali ordinarie, e Livello D (moderato) per applicazioni non critiche. Ogni difetto rilevato viene classificato e confrontato con i limiti ammissibili per il livello di qualità specificato.
I laboratori di certificazione delle saldature garantiscono conformità agli standard UNI EN 1090-2 e affidabilità strutturale delle giunzioni attraverso controlli sistematici eseguiti da tecnici qualificati secondo normative internazionali. Questi laboratori partecipano regolarmente a circuiti interlaboratorio (Proficiency Testing secondo ISO IEC 17043), che permettono di confrontare i propri risultati con quelli di altri laboratori indipendenti, assicurando coerenza e affidabilità delle misure.
Qualificazione dei procedimenti di saldatura: WPS e PQR
Prima di iniziare qualsiasi produzione saldata, l’azienda deve qualificare il procedimento di saldatura che intende utilizzare. Questo significa dimostrare, attraverso prove pratiche e controlli, che il metodo di giunzione prescelto è in grado di garantire le proprietà meccaniche e metallurgiche richieste dal progetto.
Il documento centrale di questo processo è la WPS (Welding Procedure Specification), ovvero la specifica del procedimento di saldatura. Si tratta di un documento tecnico che descrive in dettaglio tutti i parametri operativi da rispettare durante l’esecuzione: il processo di saldatura utilizzato (codificato secondo ISO 4063), i materiali base da giuntare, il materiale d’apporto (elettrodi, fili, gas di protezione), la preparazione del giunto, la temperatura di preriscaldo, l’energia di saldatura, la temperatura interstrato e la sequenza di passate. La WPS è il documento operativo che il saldatore consulta per eseguire la giunzione.
Ma come si dimostra che una WPS è valida? Attraverso la PQR (Procedure Qualification Record), ovvero il verbale di qualifica del procedimento. La PQR documenta l’esecuzione di una saldatura di prova secondo i parametri definiti nella WPS e riporta i risultati di tutte le prove e i controlli eseguiti su questa saldatura campione. I controlli tipici comprendono:
- Esame visivo e controlli non distruttivi (liquidi penetranti, ultrasuoni, radiografia)
- Prove meccaniche (trazione, piega, resilienza)
- Analisi metallografica e misure di durezza
Se tutti i controlli danno esito positivo, il procedimento è qualificato e la WPS può essere utilizzata per la produzione. La norma di riferimento per la qualificazione è la UNI EN ISO 15614-1, che stabilisce i requisiti per la qualificazione mediante prove su saldature di prova e definisce i campi di validità della qualifica: una PQR realizzata su un determinato tipo di acciaio e spessore può essere estesa, entro limiti definiti, ad altri acciai simili e spessori vicini.
Un termine che si incontra frequentemente è WPQR, che rappresenta un’abbreviazione alternativa di “Welding Procedure Qualification Record”, sostanzialmente equivalente a PQR. La gestione documentale di WPS e PQR serve per dimostrare la conformità durante audit di certificazione, collaudi di cantiere o verifiche ispettive.
Qualificazione dei saldatori: dal patentino alla certificazione
Possedere procedure di saldatura qualificate non è sufficiente: serve anche personale competente in grado di eseguirle correttamente. Per questo motivo, la normativa prevede che ogni saldatore debba essere qualificato attraverso prove pratiche che dimostrino la sua capacità tecnica.
La norma di riferimento è la UNI EN ISO 9606-1:2013, che specifica i requisiti per la qualificazione dei saldatori per la saldatura per fusione di acciaio. Questa norma sostituisce la precedente EN 287-1 e definisce le prove che il saldatore deve superare per ottenere il riconoscimento formale delle proprie competenze.
Che livello deve avere un saldatore?
La qualifica non si basa su “livelli” numerici, ma su campi di validità legati al processo di saldatura utilizzato, al tipo di materiale, alla posizione di saldatura, al tipo di giunto e agli spessori. Un saldatore può essere qualificato, ad esempio, per la saldatura TIG di acciaio inossidabile in posizione piana su spessori fino a 6 mm, oppure per la saldatura ad elettrodo rivestito di acciaio al carbonio in tutte le posizioni su spessori da 3 a 50 mm.
Il patentino di saldatura è il documento che attesta la qualifica. Come si legge un patentino di saldatura? Il certificato riporta in modo codificato tutte le informazioni relative al campo di validità: il codice del processo (secondo ISO 4063), il gruppo di materiali saldato, il tipo di prodotto (lamiera o tubo), il tipo di giunto, lo spessore qualificato, il diametro se tubo, la posizione di saldatura e il tipo di materiale d’apporto.
Come si prende il patentino da saldatore?
Il percorso prevede una formazione teorica e pratica presso un ente riconosciuto, seguita da un esame di qualificazione eseguito sotto la supervisione di un organismo di certificazione accreditato. Durante l’esame, il candidato deve eseguire una saldatura campione secondo una procedura definita, che viene poi sottoposta a controlli visivi, radiografici o meccanici. Se la saldatura supera i criteri di accettazione previsti dalla norma, il saldatore ottiene il certificato di qualifica con validità biennale.
Chi qualifica i saldatori?
Gli esami di qualificazione sono condotti da organismi di certificazione accreditati come IIS (Istituto Italiano della Saldatura), RINA, TÜV e altri enti riconosciuti. Questi organismi devono essere accreditati secondo la norma UNI EN ISO 14732:2013, che specifica i requisiti per il personale addetto alle prove di qualifica dei saldatori.
Quando è obbligatorio il patentino da saldatore?
La certificazione è obbligatoria per tutti i saldatori che operano su strutture di particolare rilevanza secondo le Norme Tecniche per le Costruzioni (ponti, edifici pubblici, strutture industriali) e per i settori regolamentati come ferroviario, nucleare e impianti a pressione. Anche le aziende certificate ISO 3834 devono garantire che tutto il personale di saldatura sia adeguatamente qualificato.
Certificazioni obbligatorie: chi certifica e come
La conformità normativa in ambito saldatura non può essere autocertificata dall’azienda produttrice, ma richiede la verifica da parte di organismi terzi indipendenti e accreditati. Questo sistema garantisce imparzialità, competenza tecnica e riconoscimento internazionale delle certificazioni rilasciate.
Gli organismi certificatori operano su diversi livelli. Per la certificazione del sistema qualità aziendale secondo ISO 3834, intervengono enti come IIS (Istituto Italiano della Saldatura), RINA, TÜV, Bureau Veritas, DNV e altri organismi accreditati da ACCREDIA. Questi enti conducono audit documentali e ispettivi presso l’azienda, verificando che tutti i requisiti della norma siano implementati e mantenuti nel tempo.
- Per la qualificazione dei saldatori, gli esami sono condotti da organismi accreditati secondo ISO 14732:2013. In Italia, l’ente di riferimento è l’Istituto Italiano della Saldatura, ma operano anche altri organismi riconosciuti a livello europeo attraverso accordi di mutuo riconoscimento promossi da EWF (European Welding Federation).
- Per i controlli non distruttivi, intervengono laboratori accreditati secondo ISO IEC 17025, lo standard internazionale per la competenza dei laboratori di prova e taratura. In Italia, l’accreditamento è rilasciato da ACCREDIA (Ente Italiano di Accreditamento), che verifica la competenza tecnica del laboratorio, l’affidabilità delle apparecchiature, la tracciabilità delle misure e la qualificazione del personale.
Gestione pratica della conformità in azienda
L’implementazione di un sistema efficace richiede organizzazione, documentazione e cultura della qualità diffusa a tutti i livelli aziendali.
Il primo passo è definire il livello di certificazione necessario (ISO 3834-2, 3834-3 o 3834-4) in funzione della classe di esecuzione delle strutture prodotte. Questa scelta determina l’ampiezza e la complessità del sistema qualità da implementare. Serve poi identificare o redigere tutte le WPS necessarie per i processi produttivi dell’azienda: ogni combinazione di materiale base, spessore, processo di saldatura e configurazione di giunto significativamente diversa richiede una propria WPS qualificata.
La qualificazione del personale è un investimento continuo. Oltre ai saldatori, servono figure di coordinamento con competenze normative: coordinatori di saldatura qualificati secondo EN ISO 14731, ispettori di saldatura e personale addetto ai controlli non distruttivi certificato secondo EN ISO 9712.
Il sistema documentale tipico comprende manuale della qualità aziendale, procedure operative per tutte le fasi critiche, istruzioni di lavoro, WPS e PQR, certificati di qualifica dei saldatori, piani di controllo e collaudo, registrazioni delle prove eseguite, certificati dei materiali, rapporti di non conformità e azioni correttive, verbali di audit interno e esterno.
Una checklist operativa per la conformità quotidiana dovrebbe includere:
- Verifica che il saldatore assegnato sia qualificato per quella specifica applicazione
- Disponibilità della WPS corretta presso la postazione di lavoro
- Controllo che materiali base e d’apporto corrispondano alle specifiche
- Verifica delle condizioni ambientali
- Registrazione dei parametri di saldatura effettivamente utilizzati
- Esecuzione dell’esame visivo al termine dell’operazione
- Identificazione univoca della saldatura per tracciabilità
Oltre all’obbligo normativo, la qualificazione offre vantaggi concreti: riduce i rischi di difetti e scarti in produzione, garantisce ripetibilità dei risultati, facilita la formazione di nuovo personale, dimostra competenza tecnica verso i clienti e semplifica le attività di collaudo e accettazione.