Escolhendo a melhor técnica de soldagem de chapa metálica:um guia profissional

A soldagem de chapas metálicas é uma das maneiras mais eficazes de criar juntas fortes e permanentes em componentes metálicos finos. A chapa metálica pode ser manipulada de várias maneiras:dobrando, enrolando, perfurando, estampando e muito mais. Mas às vezes os fabricantes não precisam cortar ou deformar suas chapas metálicas – eles só precisam fixar duas chapas juntas.

Uma maneira de unir chapas metálicas é usar fixadores como parafusos e rebites de chapa metálica. Os fixadores de chapa metálica são acessíveis, criam conexões fortes e podem ser facilmente removidos para fácil desmontagem ou reciclagem de peças de chapa metálica. Eles também são econômicos quando um projeto requer simplesmente uma fixação mecânica simples.

No entanto, os fabricantes podem desejar uma ligação mais permanente do que um parafuso ou rebite, ou podem precisar que a sua junta de chapa metálica seja ultra-forte ou estanque.

Para obter uma junta forte, permanente e estética, os fabricantes normalmente recorrem à soldagem – um processo que existe há milênios. A soldagem de chapas metálicas usa calor para derreter e fundir duas peças de metal base, formando uma junta forte sem a necessidade de peças extras.

Como existem muitos tipos de soldagem, este artigo analisa os melhores processos de soldagem para chapas metálicas, incluindo soldagem por pontos, soldagem por pontos, MIG/TIG e outros. Ele analisa quais técnicas de soldagem são melhores para diferentes materiais, medidores e aplicações de uso final, fornecendo também um gráfico útil de tipos de soldagem para uma tomada de decisão rápida.

Por que soldar chapas metálicas?

Soldar chapas de aço e outros metais é um processo comum em oficinas e fábricas em todo o mundo, inclusive na 3ERP, um fornecedor confiável de serviços de fabricação de chapas metálicas.

Isto ocorre em parte porque existem muitos métodos de soldagem, em parte porque existem muitas chapas metálicas adequadas para soldagem e em parte porque a soldagem oferece muitas vantagens mecânicas. Por exemplo, o aço inoxidável utilizado em muitas estruturas soldadas proporciona resistência à corrosão, tornando-o ideal para ambientes externos ou exigentes.

As razões para a popularidade da chapa metálica soldada incluem:

• Vários métodos de soldagem :Diferentes tipos de soldagem em chapa metálica podem atender a diferentes aplicações.
• Versatilidade de materiais :Existem muitos medidores e tipos de metal para soldar, incluindo aço, aço inoxidável e alumínio.
• Junta forte e permanente :Ao contrário dos fixadores, a soldagem cria uma junta forte e permanente entre dois componentes metálicos.
• Estanque à água e ao ar :A soldagem de chapa metálica pode criar uma vedação completa, tornando-a adequada para tanques e gabinetes.
• Apelo estético :Alguns tipos de soldagem podem criar uma junta limpa e estética que mantém o apelo estético do metal.
• Consolidação de peças :a soldagem funde duas peças de metal em vez de exigir um componente separado, como um fixador, reduzindo potencialmente o custo e a complexidade.

Os soldadores de chapas metálicas devem ser qualificados em várias técnicas de soldagem, pois diferentes técnicas atendem a diferentes cenários:algumas são melhores para soldar chapas finas, outras são melhores para soldar peças minúsculas, enquanto outras são particularmente adequadas para certos tipos de metais usados na soldagem.

Nesta seção, examinamos alguns dos principais processos de soldagem usados no 3ERP para unir peças de chapa metálica.

Soldagem MIG (soldagem a arco de metal a gás)

Prós :Rápido, acessível, bom para iniciantes

Melhor para :Aço macio, materiais de espessura

A soldagem com gás inerte de metal (MIG) é um subtipo de soldagem por arco de metal a gás (GMAW) que usa um arco semiautomático ou totalmente automático para fazer uma solda. MIG é um método de soldagem com eletrodo consumível, o que significa que o fio contínuo alimentado através da pistola de soldagem funciona tanto como eletrodo que transporta eletricidade e  o metal de adição que forma a junta.

Durante o processo MIG, o arco é formado entre a ponta do fio e a superfície da peça de chapa metálica. Isso gera calor suficiente para derreter o fio e a chapa metálica, permitindo que eles se fundam à medida que esfriam. O processo oferece boa velocidade e confiabilidade mesmo em materiais mais espessos.

As principais vantagens da soldagem MIG de chapas metálicas são baixo custo, facilidade de uso e velocidades muito rápidas. O processo é, portanto, ideal para trabalhos em chapa metálica que priorizam a eficiência em detrimento da precisão ou da estética.

As chapas de metal para soldagem MIG adequadas incluem aço-carbono, aço inoxidável e outros, embora chapas mais espessas sejam mais fáceis de trabalhar.

Soldagem TIG (soldagem a arco de gás tungstênio)

Prós :Soldas precisas e limpas

Melhor para :Aço inoxidável ou alumínio, metais finos, costuras visíveis

A soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG) ou soldagem a arco de gás de tungstênio (GTAW) também usa um arco elétrico para derreter chapas metálicas e formar uma solda. No entanto, o eletrodo TIG é um eletrodo de tungstênio não consumível separado do material de enchimento consumível.

Para soldar chapas metálicas TIG, o soldador TIG usa uma mão para alimentar a haste separada do material de enchimento na poça de fusão enquanto usa a outra para direcionar o eletrodo. Isso torna o processo mais difícil do que a soldagem MIG, mas pode levar a resultados superiores.

Os principais benefícios da soldagem TIG de chapas metálicas incluem um alto nível de precisão e uma junta limpa e esteticamente agradável.

As possíveis chapas TIG incluem alumínio, titânio e metais exóticos, além de metais mais fáceis de soldar, como aços. O TIG também é melhor que o MIG para fazer soldas em chapas finas e para soldar costuras visíveis.

Soldagem por pontos

Prós :Automatizado e eficiente para união de folhas em grande escala

Melhor para :Painéis automotivos, produção em massa, chapas metálicas de espessura fina

A soldagem a ponto de chapa metálica é o processo de criação de soldas muito pequenas entre duas peças de chapa metálica. É um tipo de soldagem por resistência elétrica.

Durante o processo de soldagem por pontos, dois eletrodos moldados em liga de cobre concentram a corrente de soldagem para criar um “ponto” entre duas peças sobrepostas de chapa metálica de até 3 mm de espessura, espaçadas de 1 mm entre si. Os eletrodos pressionam simultaneamente as folhas uma contra a outra para formar a solda.

As vantagens da soldagem a ponto incluem velocidades rápidas, uso limitado de energia e baixa deformação das peças de chapa metálica. Todo o processo também pode ser automatizado e executado por robôs. No entanto, a resistência da solda é baixa e os custos do equipamento podem ser elevados, e o processo não é adequado para chapas metálicas espessas.

Uma das principais aplicações da soldagem por pontos de chapa metálica é a produção em massa de peças automotivas, com muitos carros tendo milhares de pontos de solda individuais. Em geral, a soldagem a ponto é adequada para chapas finas, especialmente materiais como aço de baixo carbono, aço carbono, aço inoxidável e aço galvanizado.

Soldagem por pontos e pontos

Prós :Baixo empenamento em metais finos, rápido e fácil

Melhor para :Juntas não críticas ou temporárias, combinando com MIG/TIG

A soldagem por pontos e a soldagem por pontos são dois processos de soldagem distintos, mas relacionados, para chapas metálicas. A soldagem por pontos, também conhecida como soldagem por salto ou soldagem intermitente, envolve o uso de uma haste de enchimento para fazer pequenas juntas entre duas peças de chapa metálica em intervalos regulares. É usado quando não é necessária uma costura totalmente soldada.

A soldagem por pontos é outro processo de soldagem rápido e eficiente para chapas metálicas. Uma solda por pontos é aplicada para fixar duas peças de metal, formando uma ligação bastante fraca, mas mantendo as peças alinhadas, geralmente para que uma conexão mais forte possa ser feita posteriormente. Assemelha-se à soldagem a ponto, mas não cria uma ligação forte e permanente.

Os benefícios da soldagem por pontos e pontos incluem velocidade, baixo custo e baixo nível de dificuldade. No entanto, as soldas não são fortes nem estanques.

Ambos os processos são bastante versáteis em termos de material da peça e ambos são adequados para fazer juntas não críticas com rapidez. A soldagem por pontos é normalmente combinada com um processo de soldagem de maior resistência, como MIG/TIG, que pode ser realizado posteriormente.

Plasma  Arco  Soldagem

Prós :Alta precisão

Melhor para :Aeroespacial, eletrônica, fabricação de precisão

A soldagem a arco plasma (PAW) é uma forma de soldagem a arco intimamente relacionada ao GTAW/TIG. O arco elétrico é formado entre um eletrodo de tungstênio – localizado dentro do corpo da tocha – e a peça de chapa metálica. A colocação do eletrodo dentro da tocha separa o arco plasma do seu envelope de gás de proteção.

Durante o processo de soldagem a arco plasma de chapa metálica, a corrente pode ser ajustada para se adequar a diferentes medidores. O plasma quente funde as duas folhas, formando uma junta forte e precisa.

Os benefícios da soldagem a arco plasma incluem um alto nível de precisão, velocidades rápidas e baixas demandas de energia. A qualidade estética das soldas acabadas também é alta. No entanto, é um dos processos de soldagem mais caros.

A soldagem a arco plasma é ideal para aplicações de união de chapas metálicas que exigem chapas muito finas. Oferece um controle muito preciso com baixo risco de distorção. É eficaz mesmo na soldagem de materiais sensíveis ao calor excessivo. É um dos principais processos de soldagem utilizados na fabricação de precisão, especialmente em áreas como aeroespacial, eletrônica e saúde, ou para soldagem de metais reativos.

Outras técnicas de soldagem

Uma grande variedade de processos de soldagem pode ser usada para aplicações em chapas metálicas. Outras técnicas de soldagem de chapa metálica incluem:

• Soldagem de fusíveis :A soldagem por fusível ou fusão funde duas peças de trabalho, criando soldas impermeáveis, mas de aparência áspera, em aço ou aço inoxidável.
• Soldagem de costura :A soldagem de costura ou filete é uma técnica de soldagem a arco que cria uma solda longa e contínua ao longo de uma costura entre duas folhas. Na costura de chapa metálica, a junta é forte e impermeável, mas corre o risco de deformação da peça e requer uma limpeza significativa.
• Soldagem por feixe de elétrons :A soldagem por feixe de elétrons é um processo de alto custo que utiliza uma fonte de calor por feixe de elétrons para fundir as peças de chapa metálica com alta precisão, mesmo em materiais difíceis.
• Soldagem a laser :A soldagem a laser funciona de maneira semelhante à soldagem por feixe de elétrons, produzindo resultados comparáveis. É um pouco mais versátil, mas oferece menos penetração.

Tabela de comparação de soldagem de chapa metálica

A tabela abaixo mostra como alguns dos principais processos de soldagem de chapas metálicas se comparam em termos de custo do trabalho, resistência da solda, velocidade de soldagem e qualidade estética. Para uma análise mais detalhada de como escolher a técnica de soldagem correta, consulte a seção a seguir ou fale com um especialista da 3ERP.
MIG TIG Fusível Local Aderência Postura Costura Plasma Custo BaixoAltoBaixoBaixoBaixoMédioMédioForça AltaMuito altaMédiaAltaBaixaMédiaAltaAltaVelocidade AltoBaixoMédioMuito altoMuito altoAltoAltoConcluir Médio Alto Alto Baixo Baixo Médio Alto Médio

Como escolher o método de soldagem correto

A escolha do método correto de soldagem de chapa metálica depende de fatores como o tipo de chapa metálica, seu calibre (espessura), a escala do trabalho (ou seja, quantas peças devem ser soldadas) e o tipo de solda necessário.

Tipo e calibre do material

Algumas técnicas de soldagem de chapa metálica são mais adequadas para certos metais e ligas. Por exemplo, embora o aço-carbono possa ser soldado pela maioria dos soldadores, um material como o alumínio responde melhor a um processo como o TIG devido ao uso de corrente CA e ao alto nível de precisão.

• Aço macio :A maioria dos processos de soldagem
• Aço inoxidável :TIG, MIG, soldagem a ponto
• Alumínio :TIG, soldagem por feixe de laser, soldagem por feixe de elétrons
• Cobre, latão, bronze :MIG, TIG
• Titânio :TIG, soldagem por pontos, soldagem por costura

Alguns processos de soldagem não devem ser utilizados com determinados metais. Por exemplo, metais altamente reativos como alumínio e titânio geralmente não são adequados para soldagem eletrostática ou mesmo soldagem MIG. E a maioria dos processos de soldagem não conseguirá soldar adequadamente dois metais separados com pontos de fusão muito diferentes – alumínio e aço, por exemplo.

O medidor de chapa metálica também é importante. Para chapas finas, processos de precisão como TIG apresentam melhor desempenho, com risco mínimo de deformação. No entanto, outros processos como MIG e soldagem por pontos também podem ser utilizados.

Folhas mais espessas são adequadas para processos como soldagem a arco MIG e plasma, bem como outras técnicas como soldagem a arco com núcleo de fluxo e soldagem com eletrodo.

Escala de produção

A escala de produção impacta a escolha do processo de soldagem de chapa metálica. Alguns processos são melhores para peças únicas ou pequenos lotes, enquanto outros são adequados para produção em massa.

No geral, métodos de soldagem manual como MIG e TIG são melhores para trabalhos menores. O acesso a equipamento manual e trabalho manual é comparativamente baixo e o custo por peça é razoável mesmo em pequenas quantidades.

Para produção em série ou em massa (mais de 1.000 peças), outra opção deve ser considerada. Uma dessas opções é a soldagem por pontos; embora exija algum trabalho manual, é incrivelmente rápido, permitindo alto rendimento mesmo em grandes volumes, daí a sua popularidade na indústria automotiva. O processo pode ser automatizado para aumentar ainda mais a velocidade.

Outros processos que podem ser automatizados em escala de fábrica incluem MIG robótico, soldagem a laser e soldagem por feixe de elétrons.

Projeto de junta preferido

Conforme especificado pela American Welding Society (AWS), os cinco principais tipos de juntas de solda são juntas de topo, sobrepostas, de canto, T (Tee) e de borda. Diferentes processos de soldagem podem ser melhores para atingir esses tipos específicos de juntas.

Alguns exemplos de processos estão listados abaixo, embora soldadores qualificados sejam capazes de executar a maioria dos projetos de juntas com a maioria dos processos.

• Juntas de topo :Onde duas peças de metal são unidas de ponta a ponta no mesmo plano, o TIG se destaca por seu controle preciso do calor, enquanto a soldagem MIG e por fusível funcionam bem quando a velocidade é mais importante do que a aparência.
• Juntas sobrepostas :Onde duas folhas se sobrepõem, técnicas mais rápidas e menos precisas podem ser usadas, como MIG e soldagem por pontos.
• Juntas de canto :Onde duas folhas se encontram em um canto, o TIG novamente se destaca, embora outros processos como o MIG também possam ser usados. A soldagem a arco de plasma é outra opção.
• Juntas em T :Onde uma folha é posicionada a 90° da outra para formar um formato de T, a soldagem MIG e por pontos são opções viáveis.
• Juntas de borda :Onde as folhas são unidas nas bordas flangeadas, são adequadas para processos como TIG e soldagem por costura.

Dicas e truques para soldagem de chapas metálicas

Saber como soldar chapas metálicas requer um bom conhecimento da técnica de soldagem escolhida, bem como considerações específicas relacionadas à chapa metálica (em comparação com outras formas de peças). Embora longos livros possam ser escritos sobre qualquer processo de soldagem individual, listamos abaixo algumas dicas e truques importantes para soldagem de chapas metálicas:

1. Controle o calor :Um aspecto central para uma soldagem bem-sucedida, o controle térmico pode ser alcançado de diferentes maneiras. Alguns processos, como a soldagem por pontos, permitem quebras rápidas e intermitentes que permitem a dissipação do calor; outras estratégias para controle de calor incluem manter uma velocidade de deslocamento rápida e consistente, usar dissipadores de calor de cobre ou soldar em um ângulo descendente.
2. Prevenção de defeitos :Para minimizar defeitos de soldagem em peças de chapa metálica, é útil limpar completamente a peça de trabalho, usar um material de enchimento totalmente seco (de preferência contendo uma pequena quantidade de hidrogênio), selecionar um gás de proteção compatível com o método e material escolhido e projetar bem as peças e suas juntas - até mesmo usando software de simulação de soldagem para criar a solda perfeita.
3. Redução de distorção :Os soldadores têm algumas estratégias à sua disposição para minimizar o empenamento da chapa metálica. Por exemplo, soldagem backstepou backstepping é uma técnica que envolve soldar segmentos curtos de uma junta e depois mover para trás para iniciar o próximo segmento, sobrepondo-se e amarrando-se na solda anterior.

Serviços especializados de soldagem com 3ERP

A soldagem é uma habilidade difícil de dominar, e um soldador qualificado pode ser a diferença entre peças de chapa metálica de baixa qualidade e de alta qualidade. É por isso que muitos engenheiros e designers de produtos recorrem aos serviços especializados de soldagem fornecidos pela 3ERP, especialista em fabricação de chapas metálicas e outros tipos de fabricação de baixo volume.

Acumulada ao longo de muitos anos, nossa experiência na fabricação de chapas metálicas nos levou a produzir peças em diversos setores, desde aeroespacial até bens de consumo. Também podemos trabalhar com a maioria das chapas metálicas, incluindo aços, ligas de alumínio e ligas de cobre.

Além de nossos serviços de soldagem de chapas metálicas, também podemos lidar com outros aspectos da fabricação de chapas metálicas, incluindo muitos processos de deformação e corte, além de procedimentos de acabamento metálico como polimento, jateamento abrasivo, galvanização e pintura.

Para seu próximo projeto de soldagem de chapa metálica, solicite um orçamento ao 3ERP.

Perguntas frequentes (FAQ)

O que é soldagem de chapa metálica?

A soldagem é um tipo de união de chapa metálica resistente em que o calor e um material de enchimento são usados para fixar firmemente duas peças de metal, fundindo-as em uma única estrutura.

Que tipo de solda é geralmente usado para metais finos?

TIG é ideal para fundir chapas metálicas de espessura muito fina devido ao seu alto nível de precisão. A soldagem a arco plasma é outra opção para metais finos.

Quais são os 5 tipos de solda?

De acordo com a American Welding Society (AWS), os cinco principais tipos de juntas de solda são juntas de topo, sobrepostas, de canto, T (Tee) e de borda. Os tipos de juntas são distintos dos processos de soldagem usados ​​para fazê-las.

Como evitar empenamento e distorção ao soldar chapas metálicas?

O empenamento da chapa metálica pode ser evitado de várias maneiras. Etapas importantes incluem controle de calor (com soldas curtas ou retrocesso, por exemplo), uso de acessórios e braçadeiras e previsão antecipada de encolhimento.

Como soldar aço com aço?

Várias técnicas de soldagem podem ser usadas para soldar chapa de aço a chapa de aço, incluindo soldagem MIG e TIG.

É possível soldar alumínio com um soldador de núcleo de fluxo?

É muito difícil soldar alumínio com um soldador com núcleo de fluxo devido à grande quantidade de respingos produzidos. MIG e TIG fornecem proteção contra gás para evitar isso.

Quais são os melhores métodos de fixação de chapa metálica?

Depende do tipo de junta necessária. Fixadores como parafusos e rebites são bastante seguros e podem ser desfeitos, o que é útil para reparo, desmontagem e reciclagem de peças. No entanto, a soldagem pode criar juntas fortes, estanques e permanentes, que são frequentemente preferidas. Outras técnicas incluem adesivos, rebites e bainhas, todas com seus prós e contras.

Quais são as precauções de segurança para operações de soldagem de chapa metálica?

As precauções de segurança na soldagem incluem EPI (capacete, luvas, roupas resistentes a chamas), ventilação adequada para controlar os vapores, medidas de prevenção de incêndio, verificações de equipamentos e outros protocolos de prevenção de riscos.

Qual é a diferença entre soldagem por pontos e soldagem por costura?


A soldagem a ponto é usada para criar uma série de pepitas de solda individuais entre folhas sobrepostas usando eletrodos e pressão. A soldagem por costura rola um eletrodo de roda contínuo através da junta, produzindo uma solda longa, selada e à prova d'água.

Qual processo de soldagem proporciona o acabamento mais limpo em chapas metálicas?

A soldagem TIG geralmente produz o acabamento mais limpo e cosmético porque - nas mãos de um soldador experiente - oferece controle preciso com o mínimo de respingos. A soldagem por fusível e a laser também podem produzir resultados muito limpos quando o encaixe da junta é perfeito.

A chapa de aço inoxidável pode ser soldada sem distorção?

Na verdade não, mas a distorção pode ser minimizada. O aço inoxidável conduz mal o calor, portanto, técnicas como TIG pulsado, soldas de pontos escalonados, dissipadores de calor e fixação ajudam a controlar a expansão e a contração.

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