Bem vindos a mais um artigo do blog da Cobalto Metalomecânica. Neste artigo vamos falar sobre a Sejam bem-vindos a mais um artigo do blog da Cobalto Metalomecânica. Neste artigo vamos falar sobre os diferentes tipos de soldaduras existentes e do significado dos termos e técnicas fundamentais.
Quando se começa a aprender a soldar é fácil ficar arrebatado com a grande quantidade de informação. Pode ser difícil iniciar a aprendizagem sobre a soldagem sem saber quais são os tipos de soldagem que existem. Alguns são mais fáceis de aprender do que outros.
A soldagem é um processo utilizado para a união de materiais, particularmente metais e ligas e é feito através da fusão quase imediata, seguida da solidificação dos materiais. É amplamente utilizado na indústria em geral e tem várias aplicações como o fabrico e recuperação de peças, equipamentos e estruturas metálicas.
Enquanto certos tipos de processos de soldagem produzem grânulos que são visualmente atraentes e exigem pouca ou nenhuma limpeza, outros tipos produzem exatamente o oposto. Que tipo de metal está a pensar soldar? Esta escolha faz toda a diferença. Para ajudar a descomplicar o assunto compilamos alguma informação acerca dos tipos de processos de soldadura.
Os nove tipos de soldadura
1. Soldadura TIG (Tungsten Inert Gas)
O primeiro tipo de soldadura que lhe vamos falar é o TIG que também pode ser conhecido como GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Produz uma solda limpa e de alta qualidade, que apresenta um excelente acabamento e menor risco de corrosão. Com este tipo de soldagem, o elétrodo é não consumível e feito de tungsténio (elemento químico metálico com o símbolo W). É um dos poucos tipos de soldadura que pode ser feita sem recurso a um metal de adição, utilizando apenas os metais que vão ser soldados juntos. É possível adicionar um metal de adição mas terá de ser feito manualmente.
Este tipo de soldadura foi criada porque existia uma necessidade de haver um tipo de soldadura mais eficaz para lidar com materiais difíceis, como o alumínio e o magnésio, em indústrias de grande porte, com maior destaque para a indústria aeroespacial. Devido ao ótimo controlo sobre a poça de fusão, este tipo de soldadura pode ser considerado um processo de altíssima qualidade, contudo apresenta um grande grau de dificuldade para os soldadores devido a uma grande exigência de precisão.
Para este tipo de soldadura e, como o próprio nome indica, é necessário um tubo de gás para fornecer um fluxo constante de gás necessário para proteger a soldadura. Por este motivo, este tipo de soldadura deve ser feita em espaços exteriores e sem nenhum elemento à volta.
A soldadura TIG é um tipo de soldadura precisa que cria soldaduras visualmente apelativas e não necessita de limpezas porque não cria pingos de soldadura. Devido a estas características torna-se um tipo de soldadura difícil, mais indicada para soldadores experientes.
É um tipo de soldadura amplamente utilizado na indústria alimentar, soldaduras de passe de raíz (vasos de pressão, tubagens, entre outros) e soldaduras de manutenção. É possível soldar a TIG com os seguintes materiais: aço inox, alumínio, aço carbono, magnésio, titânio, ligas de níquel, zircónio, bronze, cobre e ouro.
De entre as vantagens deste processo destaca-se o melhor acabamento do cordão, a ótima qualidade das propriedades mecânicas na soldadura e pode ser realizado em qualquer posição. Por outro lado, apresenta desvantagens como a baixa produtividade, o elevado custo e a dificuldade na execução.
2. Soldagem com Arame Tubular (Flux-Cored Arc Welding – FCAW)
Este tipo de soldagem é muito semelhante ao tipo MIG. Na verdade, os soldadores MIG também podem realizar trabalhos duplos como soldadores FCAW. Tal como na soldagem MIG, um fio serve como o elétrodo e o metal de adição é alimentado através de uma varinha. É precisamente neste processo que as coisas se tornam diferentes. No tipo de soldagem FCAW, o fio tem um núcleo de fluxo que cria um escudo de gás em torno da solda, o que elimina a necessidade de uma fonte de gás externa.
As propriedades químicas e físicas do arame causaram a diferenciação e criação deste processo. Este tipo de soldagem é passível de semi-automatização, automatização e robotização.
O tipo de soldadura FCAW é mais adequado para metais mais grossos e pesados, visto que é um tipo de soldadura feita a altas temperaturas. Por esta razão, é utilizado na reparação de grandes equipamentos. É um processo eficiente que não cria demasiado desperdício. Tendo em conta que não é necessária uma fonte externa de gás, torna-o um processo menos dispendioso. Contudo pode existir um pouco de escória de soldagem durante o processo, e essa é uma das características que distingue este tipo de soldagem da soldagem MIG.
3. Soldagem com Eletrodo Revestido (Stick – Shielded-Metal Arc Welding – SMAW)
Neste tipo de soldagem, o soldador realiza todo o cordão de solda de forma manual, utilizando a porta elétrodo para a fixação do elétrodo em si. Surgiu por volta do ano 1930 mas continua a ser amplamente utilizado nos dias de hoje. Continua a ser um tipo de soldagem popular porque é simples e fácil de aprender, além de ser um tipo de solda com baixos custos. Contudo, não cria soldas perfeitas porque liberta demasiados pingos de soldagem, pelo que será sempre necessário efetuar uma limpeza após terminar a soldagem.
Um elétrodo substituível, em formato de vara, serve como metal de adição. É criado um arco que conecta a extremidade da vara aos metais, derretendo o elétrodo em conjunto com o metal de adição criando a solda. Esta vara é revestida por um fluxo que cria uma nuvem de gás quando é aquecida e protege o metal da oxidação. Conforme arrefece, o gás assenta no metal e torna-se escória.
Tendo em conta que não requer gás, o processo pode ser feito em espaços exteriores e até mesmo com condições climatéricas adversas como chuva e vento. Também funciona bem em superfícies enferrujadas, pintadas ou sujas, tornando-se um excelente método para reparar equipamentos. Estão disponíveis diferentes tipos de elétrodos facilmente intercambiáveis, para facilitar a soldagem de diferentes materiais, embora não seja a melhor opção para materiais finos. Este tipo de soldagem exige um elevado nível de experiência e o processo de aprendizagem é prolongado.
É um tipo de solda muito utilizado em construções, estruturas de aço carbono, tubulações e no fabrico industrial para soldar ferro e aço em geral.
4. Soldagem MIG/MAG – (Gas Metal Arc Welding – GMAW)
Este processo de soldagem distingue-se pela forma de atuação do gás, que pode agir ou proteger a poça de fusão. Consiste na utilização de uma fonte de solda, de um consumível em forma de arame e de um gás protegendo o ar atmosférico da poça de fusão para a realização de um cordão de solda.
É um tipo de soldagem simples que pode ser facilmente aprendido por soldadores com pouca experiência. A sigla MIG significa gás inerte de metal (Metal Inert Gas), embora também seja conhecido como o GMAW, ou seja, soldagem a arco de metal a gás. É um processo rápido que envolve o metal de adição ser alimentado pela varinha, enquanto o gás é expelido à volta dele para protegê-lo dos elementos externos. Isto significa que não é o melhor método para realizar em espaços exteriores. Ainda assim, é um processo versátil que pode ser utilizado para soldar diferentes tipos de metais com diferentes espessuras.
O metal de adição é um fio consumível alimentado por uma bobina e funciona também como um elétrodo. Quando o arco é criado através da ponta do fio com a base de metal, o fio derrete, tornando-se um metal de adição e criando a solda. O fio continua a ser alimentado pela varinha, permitindo o soldador a trabalhar com a velocidade preferida. Se for feito de uma forma correta, a soldagem MIG produz uma solda lisa e firme que é visualmente atraente.
5. Soldagem a Laser (Laser Beam Welding)
É um tipo de solda que pode ser usada em metais ou materiais termoplásticos. Como o próprio nome indica, envolve o uso de um laser como fonte de calor para criar a solda. Pode ser usada em aços de carbono, aço inox, aços ARBL, titânio e alumínio.
Devido às suas características pode ser facilmente automatizada através de robótica e, por isso, é geralmente utilizada no fabrico, como na indústria automotiva.
6. Soldagem por feixe de elétrons (Electron-Beam Welding – EBW)
Este tipo de soldagem consiste num disparo de um raio de elétrons a alta velocidade, através de energia cinética, contra os materiais a serem soldados. Durante este processo ocorre a transformação da energia dos elétrons em chapas que derretem os materiais a soldar. Esta é uma forma altamente sofisticada de soldagem que é realizada pela máquina, geralmente no vácuo.
A utilização deste tipo de soldagem inclui os componentes aeroespaciais, de transmissão e lâminas de serra bimetálica.
Todo o processo ocorre a vácuo e permite a união de materiais com diferentes condutividades térmicas e pontos de fusão, o que é difícil de obter com outros tipos de soldagem.
7. Soldagem a Arco de Plasma (Plasma Arc Welding – PAW)
Este tipo de soldadura consiste na utilização de corrente elétrica, junto a gases de proteção, com o objetivo de permitir extrema precisão quando se trata de soldar pequenas áreas. É bastante semelhante à soldagem GTAW, mas utiliza um arco mais pequeno, aumentando a precisão da solda. Utiliza uma tocha, atingindo temperaturas muito altas. O gás pressurizado dentro da varinha criando o plasma. O plasma é então ionizado, tornando-se eletricamente condutor. Isto permite que o arco seja criado, produzindo temperaturas extremamente altas que podem derreter os metais de base. Permite também que a soldagem a arco de plasma seja realizada sem metal de adição, outra semelhança com a soldagem TIG.
Este tipo de soldagem permite penetração de solda profunda com soldas estreitas, produzindo soldas esteticamente agradáveis, bem como um alto nível de força. Para além disso, as altas velocidades de soldagem também são possíveis
A fusão dos materiais ocorre por um arco constrito formado pelo elétrodo de tungsténio e a peça trabalhada, protegidos por gás normalmente árgon. Este arco tem um diâmetro limitado por um bocal que faz aumentar o calor. Por esta razão, este tipo de soldagem é adequado para aquecer temperaturas muito extremas do metal e resulta em soldas mais fortes e profundas.
8. Soldagem com Hidrogénio Atómico (Atomic Hydrogen Welding – AHW)
É um tipo de soldadura que foi amplamente substituído pelos métodos de soldadura mencionados anteriormente, mas continua a ser útil para fins específicos como a soldagem de tungsténio.
A soldagem com hidrogénio atómico é uma forma extremamente alta de calor de soldagem que costumava ser conhecido como soldagem arco-átomo. Este tipo de solda envolve a utilização de gás hidrogénio para proteger os dois elétrodos feitos de tungsténio. Pode atingir temperaturas acima das de uma tocha de acetileno e pode ser realizada com ou sem um metal de adição.
Este tipo de material é altamente resistente ao calor, e usando este tipo de soldadura existe a possibilidade que o metal não seja danificado ao mesmo tempo que é criada uma solda coesa e forte.
Este método foi inventado por Irving Langmuir aquando da descoberta do hidrogénio atómico, que consiste em 2 elétrodos metálicos de tungsténio numa atmosfera de hidrogénio, causando uma quebra do hidrogénio em moléculas ligadas a uma explosão de calor que chega a 3000º.
9. Soldagem Eletroescória (Electroslag)
É uma forma de soldadura avançada que é utilizada para unir verticalmente as arestas de duas placas de metal. Em vez da soldadura ser aplicada na parte externa de uma junta terá lugar entre as extremidades das duas placas. Um fio de elétrodo de cobre é alimentado através de um tubo guia de metal consumível que funcionará como um metal de adição. Quando a eletricidade é introduzida, o arco é criado, e uma solda começa na parte inferior da costura e é lentamente movido para cima, criando a solda no lugar da costura. Este é um processo automatizado e realizado por máquina.
Esperamos que esta explicação tenha sido clara para entender quais são os diferentes tipos de soldadura que existem e as suas aplicações. Alguns dos tipos apresentados são realizados por máquinas e exigem equipamentos especiais caros.
