O que é Soldagem Exotérmica? - Processo e Usos

O que é soldagem exotérmica?

A soldagem exotérmica, também conhecida como ligação exotérmica, soldagem térmica (TW) e soldagem térmica, é um processo de soldagem que emprega metal fundido para unir permanentemente os condutores.

A soldagem exotérmica é um processo usado para unir metais semelhantes, como cobre com aço ou cobre com cobre. Ele emprega uma reação exotérmica para formar uma ligação molecular entre as duas peças.

A conexão é produzida em um molde de grafite especialmente projetado. A solda emprega uma reação exotérmica de thermite (metal em pó) para aquecer o metal. Simplificando, o processo exotérmico envolve uma reação química que libera calor e não requer fonte externa de calor. A reação química que produz o calor é uma reação aluminotérmica entre o pó de alumínio e o óxido metálico.

Processo de soldagem exotérmica

O processo de soldagem exotérmica é um método de fazer conexões elétricas de cobre para cobre ou cobre para aço em que nenhuma fonte externa de calor ou energia é necessária. Neste processo, um material de solda especial é colocado em um molde resistente a altas temperaturas e inflamado.

O processo de ignição das partículas cria calor extremamente alto e metal fundido (reação exotérmica) até 1400 graus Celsius e produz uma escória de metal fundido. Este metal de cobre líquido flui para a cavidade de solda, preenchendo qualquer espaço disponível e completando a solda.

A solda é então deixada esfriar e solidificar antes de ser removida do molde. O molde está pronto para a próxima solda após uma breve limpeza com uma escova. Todo esse processo leva apenas alguns segundos para ser concluído.

As conexões soldadas exotérmicas produzem uma conexão permanente, superior em desempenho a qualquer conector de contato superfície-superfície do tipo mecânico ou de pressão conhecido. Como a conexão produzida é uma ligação molecular, uma conexão soldada exotérmica não afrouxará ou aumentará a resistência ao longo da vida útil da instalação.

RECURSOS

• Tem uma condutividade elétrica superior à dos próprios condutores.
• Não corrói o óxido nem se degrada com o tempo e é resistente ao acoplamento galvânico.
• É capaz de suportar descargas elétricas repetidas.
• Nunca aumenta sua resistência.
• Tem maior resistência mecânica e de compressão do que os próprios condutores.
• Oferece uma soldagem permanente e uma conexão de baixa resistência, essencial para obter resultados duradouros e confiáveis ​​nos aterramentos

Garante as conexões mais comuns não só entre cabos de cobre, mas também para fitas de solda e peças metálicas de latão, aço inoxidável e hastes de aterramento de aço revestido de cobre.

Quando a soldagem exotérmica é usada?

A soldagem exotérmica é mais comumente usada para unir permanentemente condutores de cobre. É o único meio aceitável de ligação de cobre ao cabo galvanizado. Também pode ser usado em aço inoxidável, ferro fundido, aço, latão, bronze e muito mais. Se unir dois metais diferentes, a soldagem exotérmica é uma boa opção.

Processo para soldagem exotérmica

Etapa - 1: Sempre use óculos de segurança e luvas de proteção ao trabalhar com produtos de soldagem exotérmicos.

Etapa - 2: Reúna todo o material e equipamentos/acessórios adequados para o tipo de conexão que está fazendo. O sistema de solda típico requer um molde de grafite, braçadeira de alça, material de solda, escova de cerdas naturais para limpeza do molde, escova de arame para limpeza/preparação de condutores, acendedor de pederneira e maçarico de propano. Verifique se o molde de grafite não está desgastado ou quebrado, o que pode causar vazamento de metal de solda fundido.

Etapa - 3: Deslize o grampo da alça nos orifícios pré-perfurados com a orientação adequada para os parafusos de aperto manual. Aperte os parafusos de aperto manual no molde e feche as garras para travar firmemente o molde. Faça ajustes para apertar/afrouxar a braçadeira da alça.

Etapa - 4: O material a ser soldado (cabo, haste, fita) deve estar limpo e seco com a escova incluída no conjunto de acessórios. Assim, a camada de óxido e a impureza superficial são eliminadas. Dado que o molde de grafite também absorve umidade, esta deve ser removida por pré-aquecimento com maçarico de soldagem a gás para evitar soldagem porosa. Após a primeira soldagem, não é necessário reaquecer o molde se a próxima soldagem for feita dentro de 15 minutos, pois conserva o calor gerado anteriormente.

Etapa - 5 :Coloque os condutores no molde e feche os grampos da alça para evitar vazamentos de material durante a reação.

Observe – Se houver uma pequena folga entre os dois condutores, aplique composto de vedação nos locais onde os condutores estão saindo, caso contrário, no momento da soldagem, o pó se espalhará como uma chama, resultando em uma junção inadequada

Etapa - 6: Obstrua o orifício da torneira com o disco metálico. Esvazie o conteúdo da embalagem da mistura de soldagem.

Etapa - 7: Esvazie 50% do pó inicial acima do pó de solda exotérmico (não misture, apenas espalhe) e feche a boca do molde e, em seguida, o restante 50% do pó inicial, polvilhe-o na boca do molde próximo ao pequeno orifício dado na parte superior a Boca do Molde.

Etapa - 8: Acenda o pó inicial estendido na parte superior/lateral do molde usando os acendedores de pederneira. Uma vez iniciada, a reação levará de 3 a 4 segundos, durante os quais é recomendável ficar longe do molde.

Etapa - 9: Após pelo menos 2 minutos da colagem, abra o molde soltando a alça. Remova o molde da junta e limpe a junta para qualquer escória. Uma vez aberto, limpe a escória grudada no molde com a ferramenta apropriada e limpe as cavidades. O molde estará pronto agora para ser usado novamente sem precisar reaquecê-lo, pois já está quente.

MANUTENÇÃO E ARMAZENAMENTO

• O molde geralmente é bom para 50 a 60 conexões em condições de campo.
• O equipamento é frágil e deve ser manuseado com cuidado durante o uso.
• A limpeza dos moldes deve ser feita usando uma escova/ferramenta apropriada depois que o molde estiver razoavelmente frio após um processo de soldagem. Evite a limpeza do molde a quente.
• A limpeza da cavidade deve ser feita com cuidado para evitar danos/lascas.
• Ao concluir a tarefa, o molde deve ser bem limpo por dentro e por fora com um pano macio. Deve ser devidamente embrulhado em embalagem plástica bolha ao armazená-lo.
• Os moldes e o pó de solda devem sempre ser armazenados em locais frescos e secos.
• Todas as ferramentas e acessórios devem ser limpos antes de serem armazenados para reutilização segura.

Aplicativos

A soldagem exotérmica é geralmente usada para soldagem de condutores de cobre, mas é adequada para soldagem de uma ampla gama de metais, incluindo aço inoxidável, ferro fundido, aço comum, latão, bronze e monel. É especialmente útil para unir metais diferentes.

Devido à boa condutividade elétrica e alta estabilidade diante de pulsos de curto-circuito, as soldas exotérmicas são uma das opções especificadas pelo §250.7 do Código Elétrico Nacional dos Estados Unidos para condutores de aterramento e jumpers de ligação.

É o método preferido de ligação e, de fato, é o único meio aceitável de ligação de cobre ao cabo galvanizado.

O NEC não exige que essas conexões soldadas exotérmicas sejam listadas ou rotuladas, mas algumas especificações de engenharia exigem que as soldas exotérmicas concluídas sejam examinadas usando equipamento de raios X.

Uma solda exotérmica tem maior resistência mecânica do que outras formas de solda e excelente resistência à corrosão. Também é altamente estável quando sujeita a repetidos pulsos de curto-circuito e não sofre aumento da resistência elétrica ao longo da vida útil da instalação.

Vídeo de soldagem exotérmica