Soldagem por Resistência: A Escolha Confiável para Junção Metálica Robótica de Alta Qualidade

Conhecida como líder de mercado estabelecida para soldagem robótica, a Yaskawa não é estranha às nuances da automação de soldagem a arco. Robusta e confiável, o processo de soldagem a arco via robôs industriais evoluiu nas últimas décadas, atendendo eficazmente diversas necessidades de manufatura. Embora este método comum de unir peças metálicas crie peças incrivelmente fortes com muitas opções flexíveis, também tem suas contrapartidas.

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

Estes motivos, além de tempos de ciclo potencialmente longos e requisitos de espessura do metal, fazem questionar se pode haver um método de soldagem melhor para certas tarefas.

Soldagem por Pontos

Napoleon Hill, um dos motivadores originais do meio dos anos 1900, costumava dizer "Da resistência vem a força". Esse ditado pode não ter enriquecido ninguém rapidamente como Hill prometia, mas contém muita verdade na soldagem hoje.

Soldagem por resistência — especificamente "soldagem por pontos" — tem sido uma solução popular de união de metal para fabricantes automotivos e outros por muitos anos. Realizada passando uma corrente elétrica entre camadas de metal enquanto se aplica pressão, este método cria uma forte ligação metálica chamada "pépita" no ponto de execução. Também pode ser modificada usando eletrodos tipo roda para percorrer uma costura para uma solda mais longa. Embora simples na natureza, este método proporciona vantagens particulares para aplicações específicas:

Custo-Efetivo

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

Tipicamente, as peças usadas para soldagem por pontos são estampadas, o que é tipicamente mais acessível que peças usinadas. O uso de peças estampadas também adiciona outro nível de consistência ao processo, contribuindo para a economia de custos. Custos de sistemas de soldagem a arco e por pontos são bem comparáveis, mas ambos são muito mais baratos que alternativas a laser.

Mais Seguro

Métodos de soldagem a arco, como soldagem MIG ou TIG, criam grande quantidade de luz UV prejudicial à pele e olhos. Usuários devem se proteger com proteção ocular, como máscara de solda. As cortinas de arco ao redor de soldadores e robôs são consideradas proteção secundária, e não devem ser confiadas para segurança total ao observar uma solda em ação.

Embora a soldagem por pontos produza algumas faíscas, é muito menos que as da soldagem MIG, que podem potencialmente queimar buracos em alguns materiais. No geral, a proteção pode ser simplificada, pois não precisa reduzir o flash do arco, nem controlar a mesma quantidade de faíscas e respingos.

Mais Limpo

Com soldagem por pontos, há inerentemente muito menos respingos de solda que podem contaminar o acabamento de uma peça e o chão da célula. Similarmente, os fumos são drasticamente reduzidos, e a fumaça é minimizada também. Do lado oposto, respingos de soldagem a arco podem causar problemas com estética da peça, ou lidar com as temidas "berries de solda" que podem chacoalhar para sempre dentro de uma peça fechada.

Estética na soldagem por pontos é consistente e limpa, enquanto com soldagem a arco, criar um cordão de solda bonito pode ser desafiador às vezes. Todas as peças soldadas por pontos são de dupla camada, 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 tamanho e requisitos de conexão à fonte de energia de soldagem a arco. No entanto, um barril de arame e conduíte dentro da célula não serão mais necessários, e a rebarbadora bagunçada pode às vezes ser substituída por um retificador de ponta para uma pistola de pontos.

Consistente

Peças soldadas por pontos experimentam menos deformação devido à menor entrada de calor, e têm repetibilidade muito alta. As peças também são geralmente mais leves, pois podem ser ocas após combinar duas peças estampadas. Não há metalurgia de metal de adição a considerar, tornando o processo relativamente similar para peças dissimilares.

Mais Rápido

Um tempo de aperto típico de soldagem por pontos leva apenas uma fração breve de segundo, e um robô pode mover de ponto a ponto muito rapidamente. Não há preparação de superfície necessária, 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. Enquanto alguns processos manuais de soldagem a arco podem ser muito difíceis de automatizar dependendo de acessibilidade e tamanho da peça, quase toda aplicação de soldagem por pontos pode ser automatizada. No geral, o tempo de fabricação potencial para uma peça pode ser reduzido quase pela metade usando o método de solda por pontos.

Desafios

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

Algumas peças nunca serão adequadas para soldagem por pontos, dependendo de sua espessura e 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, adesivo e selante podem contribuir para rigidez e resistência da peça, mas isso adiciona uma etapa extra no processo.

Soldagem por pontos requer expertise diferente da soldagem a arco, embora seja geralmente mais simples. Mas, apesar da inteligência do software de robôs atuais, não pode substituir o design e execução que um engenheiro de solda devidamente treinado pode oferecer com qualquer sistema.

Resumo

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