Soldagem a arco 101

O que é soldagem a arco?

A soldagem a arco funde peças permanentemente juntas usando uma fonte de alimentação para gerar um arco elétrico entre um eletrodo montado em uma tocha e um metal. Este arco é uma corrente elétrica que flui entre dois eletrodos através de uma coluna de gás ionizado é capaz de produzir um calor intenso o suficiente para derreter o metal.

O calor é produzido através de um cátodo carregado negativamente e um ânodo carregado positivamente. Os íons negativos e positivos são refletidos um no outro na coluna de plasma em uma taxa acelerada. O eletrodo é tipicamente uma haste ou fio especialmente preparado que não apenas conduz a corrente, mas também derrete e fornece metal de adição para a junta.

O arco é formado entre a própria obra e um eletrodo (bastão ou arame) que é guiado ao longo da junta. Ele fornece o calor necessário para derreter o eletrodo e o metal base e, às vezes, também fornece os meios para transportar o metal fundido da ponta do eletrodo até a peça.

Este calor intenso (cerca de 6500ºF na ponta) aplicado na junta entre duas partes é derretido e misturado com um metal de adição fundido intermediário. Esse calor funde tanto o metal base quanto o eletrodo, criando gotículas fundidas que são destacadas e transportadas para a obra através da coluna do arco quando o eletrodo é consumível.

Na soldagem de carbono ou TIG, não há gotas derretidas para serem forçadas através da folga e sobre o trabalho, de modo que o metal de adição é fundido na junção de uma haste ou fio separado.

Independentemente disso, essa poça de metal fundido às vezes é chamada de "cratera". A cratera se solidifica atrás do eletrodo (veja "escória" abaixo) à medida que se move ao longo da junta. O resultado é uma união de fusão metalúrgica que produz uma solda com resistência semelhante ao metal das peças. Isso é diferente dos processos de união sem fusão, onde as propriedades mecânicas e físicas dos materiais de base não podem ser duplicadas na junta.

Esta transferência de metal pode ocorrer de duas maneiras:Transferência de Tensão Superficial onde uma gota de metal fundido toca a poça de metal fundido e é puxada para dentro dela por tensão superficial ou Arco de Spray onde a gota é ejetada do metal fundido na ponta do eletrodo por um aperto elétrico impulsionando-o para a poça de fusão (ótimo para soldagem aérea).

Fortalecendo a soldagem a arco:

Abaixo está um diagrama do circuito básico de soldagem a arco que inclui uma fonte de energia. Deve haver um caminho ionizado para conduzir eletricidade através de uma lacuna e, em seguida, algum tipo de ignição para iniciar o arco. Isso geralmente é causado pelo fornecimento de uma tensão inicial alta o suficiente para causar uma descarga ou pelo contato do eletrodo com a peça de trabalho e sua retirada à medida que a área de contato se torna aquecida.

Ao soldar, pode-se usar uma corrente contínua (DC) com o eletrodo positivo ou negativo ou corrente alternada (AC). A escolha da corrente e da polaridade depende do processo, do tipo de eletrodo, da atmosfera do arco e do metal a ser soldado. Qualquer que seja a fonte de alimentação necessária, ela possui os controles necessários que são conectados por um cabo de trabalho à peça de trabalho.

Blindagem contra arco

A blindagem de arco é um processo necessário na soldagem a arco, pois qualquer metal em altas temperaturas tem uma reatividade maior a elementos químicos no ar. Assim, o processo tem um meio de cobrir o arco e a poça de fusão com um escudo protetor de gás. Gás de proteção é usado enquanto a tocha está unindo as peças para evitar contaminação. Isso também confirma a resistência das soldas e minimiza a limpeza pós-soldagem de uma peça.

Soldagem por arco robótico:

Desde a década de 1980, a automação da soldagem tornou-se um processo muito mais robusto e maduro. Ele avançou rapidamente e tornou-se extremamente eficaz em atender às tediosas demandas de produção em taxas rápidas, além de ser econômico, eficiente, confiável e permitir maior proteção dos trabalhadores contra tarefas perigosas.

Os sistemas de robôs de 6 eixos são capazes de mais do que imitar o movimento de um braço humano dentro de uma célula e permitem que a tocha seja colocada exatamente onde necessário para trabalhar na posição mais eficiente e repetível.

Em quase todas as indústrias, grandes ou pequenas, a soldagem é usada como meio principal dos processos de fabricação e reparo para praticamente qualquer aplicação. A soldagem robótica inclui processos como soldagem a arco, soldagem MIG, soldagem TIG, soldagem a laser e soldagem a ponto.

Esses benefícios estão fazendo com que o mercado de robôs de soldagem produza taxas de crescimento mais rápidas do que qualquer outro robô industrial. Isso fica evidente na estimativa de que somente a divisão automatizada de soldagem e acessórios valerá US$ 1,9 bilhão em 2017.

Benefícios da soldagem robótica:

• Velocidade: Os sistemas de soldagem robótica são mestres em fazer o trabalho rapidamente. Os robôs não têm intervalos de almoço obrigatórios nem períodos de férias necessários; eles trabalharão continuamente sem interrupção, 24 horas por dia, 7 dias por semana. Há menos manuseio em comparação com um ciclo de soldagem manual, de modo que o robô atinge níveis muito mais altos de tempo de arco ligado e normalmente aumenta a produção em um fator de dois a quatro. Posteriormente, você verá um aumento dramático em seu rendimento e produtividade que aumenta a eficiência geral de sua empresa.
• Precisão: Os sistemas robóticos têm regulamentos que permitem cometer menos erros do que um sistema de soldagem manual, o que ajuda a diminuir o desperdício de material e tempo. Também há designs para ajudar a alcançar lugares difíceis ou estreitos, como um braço robótico esguio.
• Consistência: Os regulamentos e a precisão resultante produzem soldagens extremamente consistentes. Isso aumenta a confiança na qualidade do produto, sempre.
• Segurança: A soldagem pode ser uma aplicação muito perigosa, pois lida com flash, vapores, faíscas e calor. Ao automatizar, você pode proteger os trabalhadores, pois os robôs podem suportar esses riscos. Os funcionários que reivindicam compensação se forem colocados em perigo também podem ser reduzidos. As empresas podem reduzir o risco de seus funcionários reivindicarem indenização se forem afetados pelo ambiente de trabalho perigoso.
• Redução de custos: O custo da soldagem manual pode ser alto, pois requer tempo, habilidade e concentração. A soldagem robótica leva menos tempo e permite cortar custos de mão de obra direta, economizar energia (menos partidas) e conservar materiais. Os custos relacionados com seguros e acidentes também são reduzidos. A economia de custo que a soldagem por robô traz pode ajudar as empresas a serem mais competitivas com países de fabricação de baixo custo na Europa Oriental ou na China.
• Qualidade: Um robô tem uma excelente precisão de seguimento do caminho e pode apresentar uma pistola de soldagem no ângulo de soldagem, velocidade e distância corretos com uma precisão repetível muito alta (± 0,04 mm). Isso apresenta a capacidade de condições ideais de soldagem a serem usadas para cada junta, o que resulta em uma produção consistente de alta qualidade, 24 horas por dia, 7 dias por semana, com custos reduzidos para retrabalho, refugo, consumo de arame ou remoção de respingos de solda.
• Trabalho: A soldagem manual sempre será necessária até certo ponto, mas traz seus próprios conjuntos de desafios… treinamento, recrutamento e lidar com uma alta taxa de rotatividade, tudo pode ter custos elevados. A automação robótica traz muito mais estabilidade e confiabilidade para o trabalho de soldagem da sua empresa.
• Flexibilidade: O robô pode ser usado para soldar muitos produtos diferentes, como MIG, TIG, SMAW, FCAW, SAW e PAW. Isso também permite que as empresas produzam uma variedade de produtos com um retorno muito rápido.
• Espaço: Comparado com a mesma saída de baias de soldagem manual, o robô requer menos espaço.

Comece hoje mesmo com a soldagem a arco robótico:

A demanda por sistemas de automação de soldagem a arco hoje está aumentando cada vez mais, pois as empresas estão cientes da baixa disponibilidade de soldadores qualificados, paralelamente ao aumento das demandas de concorrência observadas no mercado global. Depois de visualizar todos os benefícios e observar o ROI projetado, você não precisa mais de convencimento.

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