Soldagem de Chapas Metálicas: Técnicas, Benefícios e Dicas de Especialistas

Após cortar peças metálicas nos tamanhos desejados, é necessário uni-las para atender à forma e especificações desejadas. Portanto, a soldagem de chapas metálicas é um aspecto importante da fabricação de metais.

Existem diferentes técnicas de soldagem de chapas metálicas, mas você sabe qual é a melhor para suas aplicações industriais?

Este artigo fornece uma visão detalhada dos vários métodos usados na soldagem de chapas metálicas, incluindo suas vantagens e aplicações. Também fornece dicas vitais a serem observadas ao soldar chapas finas de metal para obter os melhores resultados.

6 Métodos de Soldagem de Chapas Metálicas

Agora, vamos dar uma olhada abrangente em alguns métodos para fundir chapas metálicas.

1. Soldagem MIG

Soldagem a Gás Inerte Metálico (MIG), também conhecida como Soldagem a Arco Metálico com Gás. Envolve alimentar um eletrodo de arame sólido contínuo no banho de solda com uma pistola de solda. O arame derretido no banho causa a união das peças metálicas. O gás de proteção na pistola de solda previne a contaminação atmosférica do banho de solda.

A soldagem MIG cria soldas de alta qualidade e é adequada para a maioria das chapas metálicas, como alumínio, aço e aço inoxidável.

Este método de soldagem é a técnica padrão nas indústrias automotiva e de melhorias residenciais. Também é uma técnica custo-efetiva, pois não requer máquinas sofisticadas.

Soldagem TIG

Tungstênio Inerte Gas (TIG) é uma soldagem a arco que envolve o uso de um eletrodo de tungstênio não consumível sob CC ou CA para produzir sua solda. Como a soldagem MIG, usa gás de proteção inerte – argônio ou hélio para prevenir contaminantes atmosféricos e oxidação do eletrodo e banho.

A soldagem TIG é adequada para soldagem de metais não-ferrosos como alumínio, titânio, cobre, níquel, magnésio, cromo, etc. É uma técnica valiosa para as indústrias de aviação e aeroespacial. Também é ideal para fabricação de estruturas para motocicletas, portas e alimentadores.

Este método de soldagem fornece ao soldador melhor controle, levando a uma solda limpa e forte. No entanto, pode ser demorada e requer experiência por parte do soldador.

[Leitura adicional: Guia para Escolher entre Soldagem MIG e TIG]

Soldagem com Eletrodo Revestido

A soldagem com eletrodo revestido é referida como soldagem a arco metálico protegido. É um processo manual de soldagem a arco que usa um bastão coberto com fluxo como eletrodo. Uma corrente elétrica da fonte de energia de soldagem forma um arco entre as peças de união de metais e o eletrodo. É adequada para metais duros como ferro e aço.

O processo não usa nenhum gás de proteção. À medida que o calor é gerado, ele desintegra o fluxo que cobre o eletrodo, formando uma escória que protege o banho de solda da contaminação.

Esta técnica de soldagem é talvez a mais conveniente, pois seu equipamento é compacto e portátil – facilmente transportado. É uma técnica comum nas indústrias de construção, construção naval e fabricação de aço.

Soldagem a Arco Plasma

A soldagem a arco plasma é semelhante à soldagem TIG no sentido de que usa um eletrodo de tungstênio. No entanto, usa um arco pequeno e permite colocar o eletrodo no corpo da tocha de soldagem. O gás pressurizado forma um plasma quente, que derrete os metais juntos para criar soldas sólidas.

Esta técnica de soldagem requer baixa potência e funciona em alta velocidade. Além disso, produz soldas precisas, tornando-a amplamente aceita nas indústrias de aviação e naval.

Como a soldagem TIG, a soldagem a arco plasma não requer materiais de adição. Também produz soldas de alta qualidade com menos necessidade de acabamento.

Soldagem a Feixe de Elétrons e Laser

Como o nome sugere, a soldagem a laser e feixe de elétrons usa lasers e feixes de elétrons como fonte de calor para fundir e unir peças de metais. Ao contrário da maioria dos outros métodos, esta técnica de soldagem requer uma máquina sofisticada ou robôs automatizados.

É uma técnica de soldagem de alta precisão, o que a torna adequada para operações com detalhes intrincados. Os feixes de laser podem focar nas menores substâncias para soldagem de extrema precisão.

Além disso, é adequada para soldagem de metais duros como aço carbono, titânio, aço inoxidável e alumínio. A técnica também é adequada para termoplásticos. O método produz produtos de grande apelo estético, reduzindo necessidades de pós-produção.

Soldagem a Gás

A soldagem a gás é uma das formas tradicionais de soldagem por calor. Envolve o uso de calor gerado pela queima de combustível (gasolina), oxigênio ou oxiacetileno para unir peças de metais. A queima destes combustíveis produz chamas muito quentes que derretem superfícies metálicas durante a união.

A técnica permanece um dos métodos de soldagem mais usados nas indústrias. Tem um amplo escopo de aplicação, adequado para metais ferrosos e não-ferrosos. Também é eficaz e eficiente para soldagem de tubos e canos, reparos de sistemas de ventilação e ar condicionado, etc.

Ao contrário de muitas outras técnicas de soldagem, não requer eletricidade. Também é portátil, altamente econômica e não requer serviços de especialistas.

Não tem certeza se une suas peças de chapa metálica usando soldagem ou rebitagem? Se sim, temos um guia sobre como escolher entre soldagem e rebitagem.

Considere a Superfície ao Escolher Métodos de Soldagem de Chapas Metálicas

Abaixo estão as superfícies que você pode encontrar ao soldar chapas metálicas e os melhores métodos para cada uma.

Superfície Plana

Soldar uma superfície plana é chamado de soldagem plana. O soldador aborda esta superfície pelo lado superior da junta, permitindo que a gravidade auxilie no fluxo do material fundido.

Para obter uma boa solda em uma superfície plana, o soldador precisa posicionar o ângulo da ponta a 45 graus em relação à superfície metálica, apontando cuidadosamente a chama para o ponto de união.

Os métodos de soldagem MIG e TIG são os mais adequados para superfícies planas. A alimentação de arame e fluxos de gás funcionam excelentemente em uma configuração plana.

Superfície Horizontal

Em uma configuração horizontal, as chapas metálicas aparecem horizontais para o soldador. No entanto, pode existir em duas formas.

• Solda de Filete: A soldagem ocorre na extremidade superior de uma superfície horizontal contra uma superfície vertical. A área da junta parece ser a junção de duas peças de metal perpendiculares entre si em forma de 'L'.
• Solda de Canal: A superfície de soldagem está em um plano vertical. Ambas as peças de metal a serem unidas estão no mesmo plano.

A soldagem com eletrodo revestido é a mais adequada para trabalhar em uma superfície horizontal onde é difícil obter o equilíbrio perfeito entre soldagem TIG e MIG.

Superfície Vertical

A posição vertical do eixo de soldagem é basicamente uma superfície vertical voltada para o soldador. O metal fundido tende a fluir para baixo e acumular-se durante a soldagem. Portanto, o soldador precisa controlar o fluxo do metal. Isso envolve apontar a pistola de soldagem em um ângulo de 45 graus para a chapa e segurar o eletrodo entre a chama e o banho de solda.

O melhor método para superfícies verticais é a soldagem com eletrodo revestido. Frequentemente, soldadores apenas tentam ajustar o eixo de solda para parecer plano ou horizontal para maior conveniência.

Superfície Superior

Soldar materiais em superfícies superiores é o mais desafiador. Como o nome sugere, envolve soldar uma peça de trabalho colocada acima da sua cabeça. O metal fundido tende a cair enquanto você tenta soldar.

Para aliviar a dificuldade da soldagem superior, minimize o banho de solda. Também garanta o uso de material de adição suficiente para ter uma boa solda.

A soldagem com eletrodo revestido é o método mais apropriado para esta configuração. A soldagem de superfícies superiores é relativamente incomum em instalações de fabricação personalizada de chapas metálicas.

8 Dicas para Soldagem de Chapas Metálicas

Ao soldar chapas metálicas, o objetivo é garantir que as peças soldadas mantenham propriedades mecânicas suficientes para a aplicação. Abaixo estão dicas para manter em mente enquanto realiza a soldagem.

1. Selecione os Metais de Adição

É essencial usar um metal de adição adequado que se ajuste às características mecânicas da sua fabricação. O adição deve ser mais fino que a chapa metálica. Por exemplo, ao soldar um metal fino de 1 mm, um adição de 0,6 mm é a melhor escolha.

Quanto mais fino o arame, menos calor é necessário para derretê-lo. Portanto, menores riscos de acúmulo excessivo de calor e maiores chances de obter os melhores resultados da sua solda.

Além disso, fazer a escolha certa do metal de adição reduzirá os riscos de ferrugem, trincas e outros defeitos possíveis.

2. Use a Técnica de Soldagem Intermitente

A técnica de soldagem intermitente envolve usar uma série de pontos ou soldas curtas em pontos críticos para manter a chapa metálica fina no lugar. Após permitir esfriar por alguns minutos, o soldador pode continuar a soldar os lugares anteriormente pulados.

A soldagem intermitente ajuda a evitar distorção e empenamento do metal, frequentemente causados por distribuição desigual de calor.

Além disso, ao soldar, evite movimentar a tocha de soldagem em zigue-zague; isso também pode causar calor excessivo. Em vez disso, mova a tocha rapidamente ao longo de um caminho reto.

3. Use a Técnica de Soldagem de Fixação

A soldagem de fixação é outra excelente técnica para reduzir o risco de acúmulo excessivo de calor e queima.

Fixações são soldas menores e temporárias usadas para manter peças metálicas juntas até a soldagem final. Para evitar queimar buracos, mantenha as peças de metais próximas, mas com um espaço de 1 mm entre elas. Então, crie pequenas soldas de fixação até que a junta esteja completamente coberta.

4. Use Diâmetro de Arame Pequeno

Ao soldar com um eletrodo de arame sólido, como na soldagem MIG, certifique-se de usar arames do menor diâmetro disponível. Arames pequenos dão ao soldador melhor controle e maior chance de corrigir um erro, pois produzem menos depósitos.

Além disso, quanto menor o arame, menos calor é necessário para derreter. Portanto, há menos problemas de calor excessivo.

Geralmente, ao trabalhar com chapas metálicas de bitola leve, 0,023 ou 0,024 polegadas é recomendado. No entanto, um arame de 0,030 polegadas pode ser ideal ao soldar metais de 18 gauge ou mais espessos.

5. Use Eletrodo Pequeno

Certifique-se de usar uma haste menos espessa que seu metal. Use eletrodos menores que ⅛ polegada. Um eletrodo menor funcionará excelentemente em calor e correntes mais baixas, reduzindo a queima e permitindo que você afie seu eletrodo em uma pequena área para executar um arco apertado.

6. Fixe uma Barra de Apoio

Fixar uma barra de apoio ao metal de trabalho permite dissipação de calor mais rápida do que apenas esperar esfriar. A barra de apoio retira calor do metal, reduzindo assim o risco de empenamento ou queima.

As barras metálicas são geralmente de cobre ou alumínio porque dissipam calor melhor devido à sua alta condutividade térmica. Garanta que a barra de apoio esteja firmemente fixada à peça de trabalho para transferência de calor adequada.

7. Use Gás de Proteção à Base de Argônio com Alta Porcentagem

Ao soldar, use gás de proteção com alta porcentagem de argônio. Um exemplo disso é a combinação típica de argônio e dióxido de carbono na proporção de 75 para 25, respectivamente.

Um gás de proteção com alto teor de argônio é preferido porque o argônio emite menos calor. Ao realizar soldagem TIG ou MIG de metal de alumínio, você pode precisar usar argônio puro como gás de proteção.

8. Preparação e Design da Junta

A soldagem de chapas metálicas finas pode ser complicada. Requer um encaixe apertado e firme, pois há pouca margem para erro. Garanta que os espaços entre os dois metais de união sejam mínimos para prevenir queima, pois os buracos podem absorver calor.

Como regra prática, soldadores devem medir duas vezes e cortar uma vez. Em alguns casos, você pode precisar redesenhar juntas para ter maior resistência ao calor.

Junta de Topo

Uma junta de topo refere-se a duas peças de metais colocadas lado a lado para soldagem.

A superfície de fusão é a área que derrete durante a soldagem. É crucial realizar preparação de borda na superfície para aumentar a resistência da solda. O soldador pode precisar dobrar um dos lados para permitir que se encaixem bem um no outro para uma solda forte.

A solda de topo é relativamente fácil de preparar e suporta tensão melhor que outras juntas de solda. Por isso, é a junta de soldagem mais comum na fabricação de estruturas. No entanto, existem outros tipos de juntas de soldagem.

Junta de Sobreposição

Juntas de sobreposição são uma modificação típica de juntas de topo. São as juntas preferidas para soldar chapas metálicas com espessuras variadas.

Na junta de sobreposição, as duas peças de metais unem-se em uma sobreposição – uma colocada sobre a outra. A principal deficiência da junta de sobreposição é que a junção dos dois metais é propensa a ferrugem.

Junta em T

Como o nome indica, a junta em T ocorre onde duas peças de metal se intersectam perpendicularmente, formando um ângulo reto em forma de 'T'. São consideradas uma forma de solda de filete.

Ao usar esta junta, garanta penetração adequada no teto da solda. Você também pode precisar adicionar um batente para reduzir as restrições da junta frequentemente experimentadas no ponto de conexão. A junta em T é comum em estruturas com sistemas de tubulação e canos.

Junta de Canto

Juntas de canto são um pouco semelhantes à junta em T no sentido de que ambas formam um ângulo perpendicular. No entanto, os metais de união estão em orientações diferentes. Nas juntas de canto, os metais encontram-se no canto, criando um único ângulo reto na forma de 'L'. Juntas de canto são peças padrão de fabricação, especialmente estruturas e caixas.

Junta de Borda

Em juntas de borda, as chapas metálicas são colocadas lado a lado e soldadas na mesma borda. Ocorre em uma peça de trabalho com bordas de flange. O soldador pode precisar dobrar a borda de qualquer peça de metal em ângulos adequados para permitir que se encaixem bem uma na outra para produzir uma solda firme.

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Perguntas Frequentes

A soldagem TIG é a mais apropriada para soldar chapas finas de metais. O processo de soldagem TIG é altamente preciso, não desviando de onde deve focar a soldagem. Consequentemente, você tem um acabamento suave e delicado para as peças soldadas.

Tanto corrente alternada quanto contínua na soldagem MIG são adequadas para alumínio. No entanto, a soldagem de corrente contínua, que é a forma típica de soldagem MIG, é muito mais rápida, pois não requer máquinas com especificações CA e CC.

Soldar metais muito finos requer especialistas que possam controlar otimamente o calor aplicado ao metal. Com bom controle de calor, é possível soldar chapa metálica com espessura tão baixa quanto 0,8 mm com soldagem MIG. Além disso, TIG permite soldar com espessura de 0,6 mm ou até menor.