O Papel Crítico das Propriedades dos Eletrodos na Solda por Ponto por Resistência

Ao contrário dos eletrodos de solda por resistência de cobre puro, cujas propriedades e design fazem com que conduzam calor, os eletrodos refratários puros são selecionados precisamente porque retêm calor. O tungstênio (W) é notável por ter o ponto de fusão mais alto (3387°C) entre os metais e sua dureza tanto em temperaturas normais quanto elevadas é muito alta. Geralmente resiste à oxidação e sua resistência elétrica é muito alta.

O molibdênio (Mo), "irmão" do tungstênio entre os metais refratários, também tem alto ponto de fusão (2610°C) e alta resistência mecânica em altas temperaturas, embora proporcionalmente menor que a do tungstênio. A resistência elétrica do Mo também é alta. (Para uma revisão mais detalhada da resistividade elétrica de vários elementos, incluindo tungstênio e molibdênio, The Electrical Resistivity of Selected Elements inclui gráficos mostrando resistência elétrica em uma faixa completa de temperaturas, o que é mais útil que um único valor.)

Ao escolher um material de eletrodo para sua aplicação de solda por resistência, torna-se importante controlar o consumo oxidativo inevitável, engenheirando no ciclo do processo de solda por ponto por resistência uma oportunidade para o eletrodo esfriar o máximo possível. O tungstênio é mais propenso a delaminar por choque térmico que o molibdênio, então isso é uma consideração adicional de seleção. No entanto, a compensação é que o molibdênio oxida mais rapidamente que o tungstênio.

Em paralelo com o desenvolvimento de materiais de liga de cobre projetados para melhorar as propriedades e o comportamento do cobre puro, existem ligas de tungstênio e molibdênio que melhoram o próprio elemento puro. (Note que, como tungstênio e molibdênio são produtos de metalurgia do pó, a palavra liga não se aplica da mesma forma que com metais não-pó. Para ser totalmente disperso no metal refratário, o material de liga deve sobreviver ou ser adaptado às demandas de processamento de alta temperatura usualmente exigidas pelo tungstênio e molibdênio.)

Tungstênio-cobre (CuW) está disponível em várias proporções de composição e é muito amplamente usado porque alcança um equilíbrio das vantagens do cobre e do tungstênio. Tungstênio-prata (AgW) também é produzido em diferentes proporções, e uma vantagem é que a prata (Ag) é difícil de ligar com ferro (Fe) e níquel (Ni), então AgW pode ser uma boa escolha para soldar aços inoxidáveis e outras ligas à base de níquel.

Esses materiais de eletrodo ligados são resultado de endurecimento por sinterização de uma estrutura de infiltração. Basicamente, uma peça precisamente medida de cobre puro ou prata é colocada sobre um molde preenchido com uma quantidade precisamente medida de pó de tungstênio ou molibdênio e assada em forno de atmosfera inerte. Os resultados são eletrodos com alta resistência a alta temperatura e alta condutividade elétrica.

Ocasionalmente, aplicações de solda por resistência requerem uma organização única de propriedades. Nesses casos, existem vários eletrodos especiais para escolher. Tungstênio-carboneto de prata (AgWC) é um material de eletrodo refratário incomum escolhido porque o carboneto de tungstênio (WC) fornece resistência superior à oxidação enquanto mantém a forma durante o ciclo térmico de soldagem.

Finalmente, metal pesado — também conhecido como liga pesada de tungstênio e composto por W, Fe, Ni e Cu, dependendo dos respectivos graus de cada fabricante — é outro eletrodo incomum de metal refratário para solda por ponto. Seus benefícios incluem sua excelente resistência à oxidação e sua facilidade de usinagem quando comparado ao tungstênio puro e carboneto de tungstênio (WC).

Se você está no processo de escolha de um eletrodo de solda por ponto por resistência para sua aplicação, o conhecimento das propriedades dos materiais pode ser crítico. Para mais informações sobre propriedades dos materiais e suas diversas interações, baixe nosso white paper Resistance Welding Electrode Materials: Selecting the Right One for Your Application.