Quando a soldagem por resistência atinge o ponto

Conhecida como líder de mercado estabelecida para soldagem robótica, a Yaskawa conhece bem as nuances da automação de soldagem a arco. Robusto e confiável, o processo de soldagem a arco por meio do uso de robôs industriais evoluiu ao longo das últimas décadas, atendendo efetivamente às diversas necessidades de fabricação. Embora esse método comum de unir peças de metal crie peças incrivelmente fortes com muitas opções flexíveis, ele também tem suas desvantagens.

Não há como evitar o fato de que a automação de soldagem a arco usa muitos consumíveis, como fio e gás. Embora eficaz, esse tipo de união adesiva traz um novo nível de material perigoso em potencial, juntamente com a despesa contínua de consumíveis. Além disso, o processo de soldagem a arco robótico cria um nível muito alto de raios UV que requer certas precauções de segurança.

Essas razões, além dos tempos de ciclo potencialmente longos e requisitos de espessura do metal, questionam se pode haver ser um método de soldagem melhor para determinadas tarefas.

Soldagem por ponto
Napoleon Hill, um dos vendedores ambulantes motivacionais originais de meados de 1900, costumava dizer “Da resistência vem a força”. Esse ditado pode não ter enriquecido rapidamente como Hill prometeu, mas contém muita verdade na soldagem hoje.

A soldagem por resistência - especificamente a "soldagem por ponto" - tem sido uma solução popular de união de metais para a indústria automotiva e outros fabricantes por muitos anos. Realizado pela passagem de uma corrente elétrica entre as camadas de metal enquanto se aplica pressão, esse método cria uma forte ligação de metal chamada “pepita” no ponto de execução. Ele também pode ser modificado usando eletrodos semelhantes a rodas para correr ao longo de uma costura para uma solda mais longa. Embora simples por natureza, esse método fornece aplicações específicas com grandes vantagens:

Economia
Como não há metal de adição ou gás de proteção usado na soldagem a ponto, o custo por solda e o peso são rapidamente reduzidos ao limitar os consumíveis. Por outro lado, a soldagem a arco pode consumir bicos e bicos da tocha. Com a soldagem por resistência, uma pistola a ponto terá pontas que podem ser retificadas para recondicioná-las várias vezes antes de precisarem ser substituídas.

Normalmente, as peças usadas para soldagem a ponto são estampadas, o que normalmente é mais acessíveis do que peças usinadas. A utilização de peças estampadas também agrega mais consistência ao processo, contribuindo para a redução de custos. O custo dos sistemas de soldagem a arco e a ponto são bastante comparáveis, mas ambos são muito mais baratos do que as alternativas a laser.

Mais seguro
Métodos de soldagem a arco, como soldagem MIG ou TIG, criam uma grande quantidade de luz UV que é prejudicial à pele e aos olhos. Os usuários devem se proteger contra isso com proteção para os olhos, como um capuz de soldagem. As cortinas de arco em torno de soldadores e robôs são consideradas proteção secundária e não devem ser usadas como segurança total ao observar uma solda em ação.

Embora a soldagem a ponto produza algumas faíscas, é muito menos do que os da soldagem MIG, que podem causar furos em alguns materiais. No geral, a proteção pode ser simplificada, pois não precisa reduzir o arco elétrico, nem controlar a mesma quantidade de faíscas e respingos.

Limpador
Com a soldagem a ponto, há inerentemente muito menos respingos de solda que podem contaminar o acabamento de uma peça e o piso da célula de trabalho. Da mesma forma, a fumaça é drasticamente reduzida e a fumaça também é minimizada. Por outro lado, os respingos de soldagem a arco podem causar problemas com a estética da peça ou lidar com as temidas “bagas de solda” que podem ficar sempre chacoalhando em uma peça fechada.

A estética na soldagem a ponto é consistente e limpa, ao passo que, com a soldagem a arco, criar um cordão de solda de boa aparência pode ser um desafio às vezes. Todas as peças soldadas por ponto são de camada dupla, e a solda é essencialmente escondida dentro do corpo da peça, em vez de produzir uma costura altamente visível.

Além disso, o temporizador de solda será comparável em requisitos de tamanho e conexão à fonte de energia de soldagem a arco. No entanto, um cano de arame e um conduíte dentro da célula de trabalho não serão mais necessários, e o alargador bagunçado às vezes pode ser substituído por um aparador de pontas para uma pistola pontual.

Consistente
As peças soldadas por pontos sofrem menos deformação devido à menor entrada de calor e têm uma repetibilidade muito alta. As peças também são geralmente mais leves, pois podem ficar ocas após a combinação de duas peças estampadas. Não há metal de adição a ser considerado, tornando o processo relativamente semelhante para peças diferentes.

Mais rápido
Um tempo típico de aperto de soldagem por ponto leva apenas um breve segundo parcial, e um robô pode se mover de um ponto para outro muito rapidamente. Não há necessidade de preparação de superfície, à qual a soldagem a arco pode ser sensível. A velocidade de deslocamento de uma tocha MIG é limitada pelo metal de adição, entrada de calor e outras variáveis. Embora alguns processos manuais de soldagem a arco possam ser muito difíceis de automatizar, dependendo da acessibilidade e do tamanho da peça, quase todas as aplicações de soldagem a ponto podem ser automatizadas. No geral, o tempo potencial de fabricação de uma peça pode ser reduzido quase pela metade usando o método de solda por ponto.

Desafios
O maior desafio com a soldagem a ponto é que a peça a ser soldada deve ser projetada para soldagem a ponto, permitindo que a pistola de ponto tenha acesso conveniente a ambos os lados da peça para aplicar a corrente e a pressão adequadas. Da mesma forma, a espessura do metal é normalmente limitada a cerca de 3 mm por chapa.

Algumas peças nunca serão adequadas para soldagem a ponto, dependendo de sua espessura e da resistência ao cisalhamento necessária. Além disso, peças que devem ser completamente vedadas (tanques de fluido, peças de pressão, etc.) não podem ser soldadas por pontos. Às vezes, o adesivo e o selante podem contribuir para a rigidez e resistência da peça, mas isso adiciona uma etapa adicional no processo.

A soldagem por ponto requer conhecimentos diferentes da soldagem a arco, embora seja geralmente mais simples. Mas, apesar da inteligência do software de robô de hoje, ele não pode substituir o projeto e a execução que um engenheiro de solda devidamente treinado pode oferecer com qualquer um dos sistemas.

Resumo
Para peças de alto volume que podem ser estampadas, a soldagem a ponto pode ser uma solução ideal. Pode diminuir custo, peso e tempo de ciclo, enquanto aumenta a segurança, consistência, estética e limpeza com um sistema adequado. É mais uma ferramenta de automação na proverbial maleta de ferramentas para aumentar a competitividade e ganhar o futuro!