A soldagem de chapas metálicas é um componente crítico da fabricação de metais. A técnica de soldagem é utilizada para unir componentes metálicos. Existe um número significativo de tipos distintos de soldagem, que é uma das técnicas mais prevalentes para unir objetos metálicos. Você sabe qual das diversas técnicas de soldagem de chapa metálica é mais adequada para suas aplicações?
A soldagem de chapas metálicas é um ofício multifacetado que requer a aplicação de inúmeras técnicas. Adquirir o conhecimento e as habilidades necessárias é fundamental para realizar a soldagem com resultados ideais.
Este artigo examina as diversas técnicas empregadas na soldagem materiais de chapa, incluindo seus méritos e usos práticos. Além disso, explica as diretrizes cruciais a serem lembradas ao soldar chapas metálicas finas para obter resultados ideais.
O que é soldagem de chapa metálica?
O processo de soldagem envolve a fusão de dois ou mais componentes pela aplicação de calor, pressão ou ambos. À medida que os componentes esfriam, eles posteriormente se juntam. Embora a soldagem seja mais comumente associada a termoplásticos e metais, ela também pode ser aplicada à madeira.
Os componentes conectados são chamados de material “pai”. Um ‘enchimento’ é qualquer substância incorporada para auxiliar na formação da junta; exemplos incluem placa, conduíte, fio de preenchimento e eletrodo. A composição destas cargas assemelha-se frequentemente à do material primário. Eles se unem na formação de uma solda uniforme. Por outro lado, há situações em que é necessária uma carga alternativa, como quando se trabalha com ferros fundidos frágeis.
Tipos comuns de processo de soldagem de chapa metálica
“Como soldar chapas metálicas” é a pergunta mais comum que se segue. Há uma variedade de técnicas e estratégias para soldagem de chapas metálicas, e cada uma tem seu próprio conjunto de aplicações em situações específicas. Vamos dar uma olhada nas várias técnicas de soldagem de chapa metálica.
Soldagem MIG
Soldagem MIG (Soldagem Gas Metal Arc) é uma técnica amplamente reconhecida. Este método gera uma poça de arame fundido empregando um eletrodo de arame sólido em um instrumento de soldagem. Este fio é o material de enchimento que facilita a conexão dos componentes metálicos. Uma camada de gás de proteção também é incorporada ao instrumento de soldagem MIG para evitar que o fluxo fundido seja contaminado pela atmosfera circundante.
A soldagem MIG é rotineiramente empregada em numerosos indústrias, incluindo os setores automotivo e de reforma residencial. A principal razão para isso é a combinação de custo-benefício e eficiência. Esta técnica se aplica às chapas metálicas mais comuns (incluindo aço inoxidável e alumínio). Produz soldas de alta qualidade, é relativamente barato e não requer equipamentos complexos.
Soldagem TIG
Esta técnica de soldagem opera com base no princípio da soldagem a arco, mas emprega corrente para conduzir a operação de soldagem através de um eletrodo de tungstênio não consumível. Ele emprega um gás de proteção inerte para proteger o eletrodo e evitar a contaminação atmosférica da solda. Hélio e argônio são as variações mais comumente usadas de gás de proteção.
Soldagem TIG é mais eficiente ao trabalhar com metais não ferrosos, como titânio, níquel, magnésio e alumínio. Está entre os métodos mais utilizados para a fabricação de molduras em alimentadores, motocicletas e portas. A capacidade da TIG de manipular metais não ferrosos torna-a uma seleção ideal para setores associados ao voo, incluindo aeroespacial e aviação.
A soldagem TIG proporciona maior controle do processo e produz uma solda mais robusta em comparação com técnicas alternativas. No entanto, também requer um nível mais alto de proficiência do soldador e às vezes pode consumir mais tempo.
Soldagem por feixe de laser/elétrons
A soldagem a laser e por feixe de elétrons podem ser os processos mais caros e suas aplicações são bastante limitadas. Um laser ou feixe de elétrons é inicialmente empregado para gerar o calor necessário ao processo de soldagem. No entanto, a principal distinção entre os dois é que o seu funcionamento requer a utilização de aparelhos especializados e complexos.
Esses métodos são altamente precisos, especialmente no que diz respeito a soldagem a laser. Isso os torna ideais para a fabricação de componentes metálicos que exigem grande complexidade. Além disso, eles podem processar variedades de metais mais duráveis, incluindo aço carbono, aço inoxidável e titânio, sem comprometer o apelo estético geral da solda.
Feixes de elétrons e lasers também podem ser aplicados a substâncias mais prevalentes, incluindo termoplásticos e alumínio. No entanto, esta pode não ser a abordagem mais económica.
Solda Stick
A soldagem com bastão usa um bastão revestido com fluxo como eletrodo. Uma distinção significativa é que a soldagem eletromagnética não envolve a aplicação de qualquer gás de proteção. No entanto, isto não implica que não exista nenhum método alternativo para salvaguardar os resultados da soldadura contra a contaminação atmosférica. A haste do eletrodo é revestida com fluxo para essa finalidade.
Ao desintegrar-se em resposta ao calor produzido pelo processo de soldadura, este fluxo pode revestir a soldadura com uma camada que a protege contra perturbações não intencionais. Esta técnica é essencialmente um substituto direto da soldagem a laser. Não é tão preciso e não produz uma solda particularmente atraente, mas é eficiente e tem um preço razoável. Indústrias como construção naval, construção e fabricação de aço em geral também podem se beneficiar de sua portabilidade.
Soldagem a arco de plasma
Este processo de soldagem é comparável à soldagem TIG mencionada acima, pois o instrumento de soldagem também incorpora um eletrodo de tungstênio. Entretanto, a soldagem a arco de plasma emprega um tamanho de arco reduzido e permite que o eletrodo entre em contato com o corpo da ferramenta de soldagem. Vários componentes metálicos podem ser fundidos gerando plasma a partir de gás pressurizado.
A soldagem a arco de plasma não necessita de materiais de preenchimento e produz soldas de alta qualidade com limpeza mínima pós-soldagem. Além disso, é um método comparativamente rápido que carece de resistência considerável e possui precisão notável. Portanto, é predominante nas indústrias aeroespacial e marítima.
Soldagem a Gás
Outro método acessível para unir seções de chapa metálica fundidas é usar um combustível gasoso, oxigênio ou oxiacetileno para inflamar o metal e soldá-los. Este é um dos procedimentos mais estabelecidos da lista e bastante comum no setor.
Continua sendo um dos métodos mais utilizados na indústria metalúrgica devido à sua adaptabilidade e eficácia. Os metalúrgicos usam esse método para poços de ventilação, tubulações, tubos, sistemas de ar condicionado e muito mais. A soldagem a gás aplica-se a metais ferrosos e não ferrosos, opera sem eletricidade, é portátil, tem preço razoável e requer pouca experiência para operar.
A tabela abaixo resume as vantagens e desvantagens de cada processo:
| Técnica de soldagem | Descrição | Diferenciais | Desvantagens |
| Soldagem MIG | Ele usa um eletrodo de fio sólido para produzir uma poça de metal fundido. | Eficiente, econômico e produz soldas de alta qualidade | Requer gás de proteção, não adequado para metais espessos |
| Soldagem TIG | Ele usa um eletrodo de tungstênio não consumível e um gás de proteção inerte para produzir uma solda precisa e de alta qualidade. | Excelente controle, adequado para metais não ferrosos | Requer mais habilidade do que outras técnicas, mais lenta |
| Soldagem por feixe de laser/elétrons | Ele usa um laser ou feixe de elétrons para gerar calor para soldagem. | Muito preciso, pode soldar metais grossos | Muito caro, requer equipamento especializado |
| Solda Stick | Ele usa um eletrodo revestido com fluxo para produzir uma solda. | Simples, portátil, barato | Não é tão preciso quanto outras técnicas, produz uma solda menos atraente |
| Soldagem a arco de plasma | Ele usa um pequeno arco e plasma para fundir o metal. | Rápido, produz soldas de alta qualidade | Requer equipamento especializado |
| Soldagem a Gás | Ele usa um combustível gasoso para fundir o metal. | Versátil, pode ser usado sem eletricidade | Não é tão preciso quanto outras técnicas |
Quais metais são adequados para soldagem de chapas metálicas?
Como afirmado anteriormente, a soldagem é uma técnica viável para diversos materiais. Os metais mais comuns utilizados na fabricação de chapas metálicas são os seguintes:
Aços Carbono
O aço carbono é passível de vários processos de soldagem e pode ser soldado em máquinas com comprimentos de onda curtos ou longos. Devido ao acúmulo mínimo de material durante a soldagem a laser, os componentes de aço podem ser fixados diretamente na linha de pintura com mínima ou nenhuma limpeza subsequente.
Aços Inoxidáveis
Além disso, aço inoxidável é compatível com diferentes formas de soldas e máquinas. Um procedimento pós-soldagem pode ser necessário para eliminar a coloração térmica, dependendo do uso pretendido do produto. A refinação e a mistura são desnecessárias ao soldar aço inoxidável com acabamento escovado.
Alumínio
Soldar alumínio de forma eficiente, é necessário empregar uma máquina de comprimento de onda curto devido à quantidade reduzida de luz refletida. A soldagem de alumínio é adequada tanto para fins estéticos quanto funcionais.
cobre e ferro
Cobre e o ferro são um pouco mais difíceis de soldar devido ao uso de classificações distintas para cada metal. O sucesso é alcançado na soldagem a laser de cobre modulando a potência e a velocidade. Normalmente, as técnicas de soldagem MIG e TIG são aplicadas ao cobre e suas ligas. Os vários tipos de ferro fundido produzem soldas com resultados diferentes.
Como controlar a distorção na soldagem de chapas metálicas
A soldagem de chapas metálicas pode ocasionalmente sofrer distorções. É possível diminuir a distorção da solda ajustando os parâmetros do procedimento de soldagem e do projeto. Consequentemente, a seguir estão algumas estratégias recomendadas para mitigar a distorção da solda:
- Dimensionamento de solda: Além de minimizar a distorção, você economizará mão de obra e material de solda ao dimensionar adequadamente uma solda.
- Soldagem Periódica: Opte por intervalos em uma única solda longa.
- Número reduzido de passes de solda: Deve-se tentar reduzir o número de passes de solda, pois isso aumenta a probabilidade de encolhimento do material.
- Posição de Soldagem: A solda deve ser feita próximo ao eixo neutro ou centro da chapa metálica. A configuração de soldagem deve ser da esquerda para a direita ao soldar chapas metálicas.
- Use braçadeiras: Este é um método predominante para regular a distorção da solda em montagens e pequenos componentes. Gabaritos, grampos e acessórios auxiliam na fixação dos componentes na posição desejada.
- Reduza a duração da soldagem: A probabilidade de distorção aumenta proporcionalmente ao tempo necessário para soldar um painel de chapa metálica. Tente reduzir a duração da solda, se possível.
Como evitar queimaduras na soldagem de chapas metálicas
A queima ocorre quando o eletrodo de soldagem penetra profundamente o suficiente para alcançar a raiz da solda. Em essência, você pode derreter inadvertidamente toda a espessura do metal base. Como resultado, a queima afeta a junta de solda final na forma de um furo. Este defeito ocorre frequentemente na junta soldada ou próximo dela.
A seguir estão estratégias e recomendações de soldagem de chapa metálica para evitar queimaduras:
- Empregue um nível de corrente reduzido
- Soldar mais rapidamente
- Evite o brunimento excessivo das margens do metal base
- Garanta a limpeza da superfície antes da soldagem
- Mantenha um comprimento de arco moderado
- Mantenha a inclinação correta em toda a conexão de solda
- Evite padrões supérfluos
- Se possível, use técnicas de baixa intensidade, como MIG ou TIG
- Verifique a configuração da verificação da configuração do equipamento de pré-soldagem
Dicas práticas para soldagem de materiais de chapa metálica
O objetivo da soldagem de chapas metálicas é garantir que os componentes resultantes mantenham propriedades mecânicas suficientes para atender ao uso pretendido. Considere as seguintes dicas práticas ao realizar a soldagem.
Escolha a técnica certa
Mas cada metal requer um processo diferente e devemos escolher o mais adequado. Devemos decidir como fazer o trabalho. As superfícies de soldagem de chapas metálicas e as melhores práticas estão listadas abaixo.
- Superfícies planas: Uma soldagem bem-sucedida em uma superfície plana exige que o soldador fixe o ângulo da ponta em 45 graus em relação à superfície do metal e aponte a chama com precisão para o ponto de conexão. A soldagem TIG e MIG funcionam melhor em superfícies planas. Configurações planas funcionam bem para alimentação de arame e fluxos de gás.
- Superfícies horizontais: No arranjo horizontal, as chapas metálicas parecem horizontais para os soldadores. Na soldagem de filete, a extremidade superior de uma superfície horizontal é soldada a uma superfície vertical. A junta parece duas peças de metal perpendiculares uma à outra em forma de ‘L’. A soldagem eletrostática é adequada para superfícies horizontais onde a soldagem TIG e MIG são difíceis de equilibrar.
- Superfícies Verticais: A soldagem faz com que o metal fundido flua e se acumule. O soldador deve controlar o fluxo do metal. Isso requer segurar o eletrodo entre a poça de fusão e a chama e apontar a pistola de soldagem 45 graus em relação à placa. A técnica ideal para essas superfícies é a soldagem eletrostática. Os soldadores geralmente buscam achatar ou horizontalizar o eixo da solda por conveniência.
- Superfícies aéreas: A soldagem aérea é a mais difícil. O nome implica soldar uma peça acima de sua cabeça. O metal fundido cai durante a soldagem. Reduza a poça de fusão para facilitar a soldagem aérea. Use enchimento suficiente para uma boa solda. A soldagem eletrostática é melhor para esta configuração. Oficinas de fabricação de chapas metálicas personalizadas raramente soldam superfícies salientes.
Faça um teste
É aconselhável realizar uma corrida piloto no metal antes de iniciar a soldagem. Muitas variáveis podem influenciar a qualidade de uma solda. Portanto, a otimização dos processos é essencial para alcançar os melhores resultados. Isso inclui garantir que seus instrumentos estejam limpos e secos e usar a amperagem e voltagem apropriadas. Ao fazer isso, você adquirirá um protótipo do seu produto, independente do estágio atual de desenvolvimento.
Selecione os metais de adição corretos
É fundamental usar um metal de preenchimento cujas propriedades mecânicas correspondam às da fabricação da chapa metálica. Para que a chapa seja mais fina, o preenchimento deve ser mais fino. Por exemplo, ao soldar um metal fino de 1 mm, o diâmetro de preenchimento ideal é de 0.6 mm.
Um fio mais fino pode ser derretido com uma quantidade reduzida de calor. Assim, há uma probabilidade reduzida de acumulação excessiva de calor e uma probabilidade aumentada de alcançar resultados óptimos na soldadura. Além disso, selecionar o metal de adição adequado diminuirá a probabilidade de ferrugem, rachaduras e outras falhas potenciais.
Use um gás de proteção
Um gás protetor é de extrema importância na determinação da aparência da solda. Escolha gases de proteção contendo maior concentração de argônio para uso em parâmetros de soldagem. A composição ideal é 75% de gás argônio e 25% de dióxido de carbono. Os respingos de soldagem serão reduzidos porque o argônio conduz significativamente menos calor que o dióxido de carbono.
Use eletrodo e diâmetro de fio pequenos
Use um eletrodo medindo no máximo um oitavo de polegada. Pode-se gerar um arco mais constrito usando um eletrodo menor, diminuindo assim a queima e permitindo uma dimensão mais compacta.
Na soldagem, o material utilizado deve ser levado em consideração. Por exemplo, ao soldar alumínio, é necessária uma bitola de fio distinta em comparação com a soldagem de aço. Além disso, seu nível de conhecimento deve ser considerado ao selecionar o tamanho de fio adequado. Considere usar um fio pequeno ao começar a soldar, pois isso pode ajudá-lo a dominar o processo. Com a prática experiente, desenvolver-se-á uma maior facilidade no manuseio de diâmetros maiores.
Use soldagem por pontos para chapas metálicas finas
A soldagem por pontos é uma técnica excepcional para conectar chapas de aço finas. As tachas são soldas extremamente minúsculas que não resultam em nenhum dano superficial ao material. Ao unir duas seções metálicas, deve-se manter uma folga de 1 mm entre elas. Uma tacha é então posicionada precisamente no centro da abertura. Depois de colocar a aderência, aplique pressão substancial em ambas as superfícies da aderência até que ela se dissolva completamente. A solda derretida irá aderir ao metal e criar uma ligação robusta.
Experimente a técnica de soldagem por salto
O método conhecido como “soldagem por salto” envolve a colocação estratégica de uma série de soldas curtas ou pontos para garantir a posição da folha de metal fina. Ao empregar soldagem por salto, a distorção e deformação do metal podem ser reduzidas.
Ajuste o calor usado adequadamente
No contexto da soldagem de chapas metálicas, o calor é a variável mais influente. Uma quantidade excessiva de calor dissolverá o metal, rompendo a junta. Para evitar que isso ocorra, diversas formas de aquecimento são empregadas de acordo com o tipo de metal.
Para produzir uma solda de qualidade superior, a soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW) é empregada ao trabalhar com materiais mais densos, como o aço. Ao soldar materiais mais finos, como o alumínio, a soldagem eletromagnética é usada porque permite que a solda seja posicionada em qualquer ângulo. Além disso, é melhor usar uma tocha que direcione o calor para a ponta do fio do eletrodo, e não para sua base. Isto concentra o calor precisamente onde a solda deve ocorrer.
Capacidades de fabricação de chapa metálica Zintilon
A soldagem de chapas metálicas é um procedimento essencial para a criação de uma ampla gama de produtos. Devido ao grande número de práticas e técnicas de soldagem, é essencial compreender todos os aspectos do procedimento. No entanto, você pode confiar a tarefa a especialistas.
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