Estratégias Essenciais para Preparação de Solda Eficaz

Em qualquer aplicação, preparar adequadamente o metal para soldagem é chave para produzir resultados de alta qualidade, manter níveis consistentes de produtividade e minimizar custos — especialmente custos relacionados a retrabalho e tempo de inatividade.

Começar com a superfície mais limpa possível aumenta grandemente as chances de uma solda sólida e forte. É por isso que equipar operadores com as melhores práticas para completar a preparação de solda corretamente e eficientemente é importante para otimizar a operação de soldagem geral.

Tenha um plano
Para preparação de solda adequada, é importante ter um plano antes de começar. Caso contrário, é fácil pular totalmente em um projeto que parece simples e então descobrir rapidamente que há muitos fatores que podem levar a atrasos caros, passos adicionais ou retrabalho. Ter um plano também ajuda a resistir a vontade de tomar atalhos quando problemas surgem.

Considere estas perguntas ao montar sua estratégia de preparação de solda:

• Qual processo de soldagem estou usando? Se você está soldando com eletrodo revestido (SMAW), muitas vezes pode tolerar algumas impurezas na superfície do material, mas o processo requer mais limpeza pós-solda e entre passes. Soldagem a gás metal arco (GMAW) e soldagem a gás tungstênio arco (GTAW) tipicamente requerem mais preparação e uma superfície mais limpa para começar a produzir soldas de qualidade, mas tipicamente requerem menos esforço para limpeza pós-solda.
• Com que material estou trabalhando? Alguns materiais, como aço laminado a quente, têm uma carepa pesada na superfície que deve ser completamente removida antes da soldagem. Materiais mais duros como Inconel endurecem com trabalho e requerem abrasivos de alta performance, como cerâmica, para preparação de solda. Materiais mais macios e não ferrosos como alumínio podem ser mais suscetíveis a carregamento do disco e requerem abrasivo projetado para prevenir acúmulo de material no abrasivo.
• Qual é o requisito de acabamento final? É importante conhecer e entender quaisquer requisitos de acabamento ao escolher seu abrasivo. É um equívoco comum que escolher um abrasivo grosso fará o trabalho mais rápido. Lembre-se que usar um abrasivo grosso também torna mais fácil remover material excessivo ou danificar a superfície. Como o padrão de risco é mais grosso, também pode ser mais difícil ver imperfeições superficiais e trincas durante inspeção visual. Embora possa não parecer que você está removendo material tão rápido com um abrasivo mais fino, muitas vezes é mais produtivo e pode prevenir retrabalho e minimizar o número de passes para alcançar o acabamento desejado em menos tempo.

Corte, ajuste e chanfro
Uma vez que seu plano está no lugar, o primeiro passo na preparação do metal para soldagem é frequentemente cortar, ajustar e/ou chanfrar o material base. A quantidade de cuidado e preparação colocada no corte inicial pode reduzir a quantidade de trabalho que vai para limpeza depois.

Há muitas ferramentas que podem ser usadas para corte, incluindo tocha/cortador a plasma, tesouras, laser/jato de água/mesas CNC, ou ferramentas manuais como discos de corte. Cada tipo tem prós e contras.

Fazer o corte inicial o mais limpo, reto e consistente possível tornará mais fácil para você produzir resultados de qualidade. Corte manual com esmerilhadeira angular é barato, portátil e não requer tanta configuração e manutenção quanto a maioria das outras opções. No entanto, para alcançar cortes limpos e retos, uma quantidade razoável de prática e habilidade é requerida.

Um vão limpo e consistente entre as duas peças a serem soldadas produzirá uma solda mais forte, mais consistente com menos metal de adição — controlando custos e economizando tempo.

Prepare e limpe a superfície
Uma vez que o material é cortado e chanfrado, é hora de preparar a superfície para o passe inicial de soldagem. Remover qualquer carepa, produtos químicos ou contaminantes, ou revestimentos do material base ajuda a garantir penetração adequada da solda e eliminar impurezas, porosidade e inclusões. Certifique-se de limpar completamente a superfície de trabalho dentro de uma polegada de cada lado da junta.

Ao limpar alguns aços inoxidáveis e outras ligas, pode ser bom usar acetona e/ou escova de arame em vez de produto abrasivo. Ferrugem, revestimentos de borracha, pintura em pó e tinta são leves o suficiente que podem ser limpos mais efetivamente com escova de arame.

Se a aplicação requer um produto abrasivo para limpeza de superfície, considere o que você está tentando remover. Para preparação de solda, comece com uma opção menos grossa e só aumente em agressão conforme necessário. Com revestimentos pesados e carepa, a escolha frequentemente se resume a um disco de retificação ou disco flap.

Discos flap são comumente usados em preparação de solda porque são fáceis de controlar e podem retificar, acabar e mesclar em um produto. Um disco de retificação fornece mais agressão e durabilidade que é útil ao trabalhar com costuras irregulares ou desiguais, como escória de tocha. Mas tenha cuidado para não ficar pesado demais com um disco de retificação porque é fácil remover muito material base.

Granulação grossa nem sempre é a melhor
Um erro comum que leva a frustração, retrabalho e sucata é pegar o abrasivo mais agressivo disponível em um esforço para fazer o trabalho mais rápido. Embora seja verdade que abrasivos mais grossos e agressivos removerão material mais rápido, isso nem sempre é bom.

Para as soldas mais fortes e consistentes, você quer material e espessura de parede consistentes. Se você usar um abrasivo excessivamente agressivo, ele pode gouge ou undercut a superfície. E remover muito material pode colocar a peça acabada fora das especificações e tolerâncias finais.

Discos de retificação duros tipicamente removerão carepa com esforço mínimo, mas também requerem nível mais alto de habilidade para prevenir remover muito material. Discos flap e abrasivos revestidos de granulação grossa (24 e 36) também podem fazer o trabalho rápido, mas podem entupir ou carregar — desperdiçando tempo valioso e aumentando fadiga e frustração do operador. Você pode melhorar significativamente resultados escolhendo abrasivo projetado para limpar material e minimizar carregamento usando top coating bem como grão open-coat.

Dependendo do material e sua condição, um disco flap abrasivo revestido de granulação 60 pode fornecer toda a agressão necessária e ultimamente fazer o trabalho mais rápido que um disco flap de granulação mais grossa. O disco de granulação 60 deixa acabamento melhor e é menos propenso a gouge e undercut, permitindo que você alcance o acabamento desejado mais rápido com menos passes, sem descoloração por calor, e menos esforço. Sempre que você puder reduzir o número de operações secundárias, você reduz custo operacional significativamente.

Escolhendo o produto certo
Há vários perfis disponíveis dos vários produtos abrasivos que podem tornar o trabalho mais fácil ou mais difícil.

Rodas de arame são muito mais resistentes a carregamento mas não removem material base, tornando-as uma boa escolha para remover contaminantes e revestimentos superficiais sem afetar o metal base. Abrasivos são projetados para cortar e remover metal base. Por causa de sua construção, revestimentos pesados e material base podem acumular entre os grãos e reduzir sua capacidade de cortar.

Ao usar discos flap, escolher entre tipo 27 (perfil plano) ou tipo 29 (perfil cônico) pode fazer diferença significativa. O perfil errado na verdade limitará a quantidade de abrasivo contactando o metal superficial. Escolha disco flap tipo 27 para ângulos de retificação mais baixos (5 a 10 graus) e aplicações de pressão mais leve como acabamento e mesclagem. Escolha disco flap tipo 29 ao retificar em ângulos mais altos (15 a 30 graus), que é mais típico quando agressão e remoção de material são mais importantes.

Escovas de arame também vêm em vários estilos e tamanhos. Bitola do arame e tipo de nó são os indicadores mais efetivos de performance. Opções incluem cordão de solda (stringer bead), cabo torcido (cable twist) e torção padrão (standard twist).

• Escovas cordão de solda têm nós torcidos muito apertados para perfil estreito. Estas escovas foram projetadas para limpeza em vãos apertados e passes iniciais de solda em dutos e soldas multi-passe mas são comumente usadas em aplicações de fabricação geral.
• Escovas cabo torcido usam um nó torcido até o fim e mais arame no nó para dar largura adicional, rigidez e agressão. Podem ser significativamente mais efetivas para preparação de solda se você não precisa especificamente entrar em vão estreito de 1/8 polegada.
• Escovas torção padrão têm um nó que não é torcido até a borda, permitindo que as pontas se espalhem no fim, o que aumenta conformabilidade. São efetivas para componentes com muitas imperfeições superficiais, texturas ou contornos. Operadores inexperientes frequentemente obtêm a limpeza mais eficiente de escovas torção padrão porque cobrem pegada mais larga e são mais fáceis de controlar.

Dicas de preparação de solda
Seguir algumas melhores práticas pode ajudar você a otimizar resultados em seus trabalhos de preparação, limpeza e retificação de solda.

• Reduza o ângulo de retificação: Ao usar disco de retificação, um ângulo de retificação mais baixo ajuda a maximizar controle e reduzir risco de gouging. O canto externo de um disco de retificação é o mais agressivo, então quanto mais íngreme o ângulo de aproximação, maior a possibilidade do disco remover mais material superficial que o desejado e undercut ou gouge a peça. Ao baixar o ângulo, alarga a quantidade de contato superficial que o disco tem com a peça e reduz a agressividade do disco.
• Observe sua pressão: Se você usa rodas de arame, lembre-se que as pontas dos arames são projetadas para fazer o trabalho. Pressionar demais pode causar os arames a dobrarem de forma que as pontas não estão mais atingindo o material.
• Use golpes consistentes: Entre no golpe de retificação em um puxar em vez de empurrar para ajudar a controlar a agressividade do disco de retificação. Retifique em linha com o material e use golpes suaves e uniformes em vez de golpes curtos e picados. Isso fornece resultados efetivos com abrasivos revestidos e ligados.

• Evite retificação de braço: Quando você usa apenas seus braços para operar um disco de retificação, a vibração do disco pode cobrar um preço em seus pulsos e antebraços. Em vez disso, use suas pernas e músculos grandes do seu corpo para ajudar a mover e controlar a esmerilhadeira. Mova seu corpo inteiro na direção do movimento em vez de apenas seus braços para minimizar fadiga.

Preparando metal para soldagem
Limpar e preparar adequadamente seu material base é um primeiro passo crítico na produção de soldas de alta qualidade. Lembre-se que quando você está se preparando para soldar, você quer remover impurezas e revestimentos da superfície — você não quer remover material superficial excessivo. Escolher o produto certo para preparação de solda e seguir melhores práticas pode ajudar você a alcançar os resultados que deseja.

Publicado anteriormente no blog da Weiler.