A soldagem de chapas finas é um problema que a maioria dos iniciantes na arte encontrará em um momento ou outro. A soldagem a arco de metal blindado (SMAW), comumente chamada de soldagem eletromagnética, é um dos processos de soldagem aplicáveis a materiais finos, desde que sejam utilizados procedimentos e equipamentos corretos. Neste artigo, desenvolvemos truques e técnicas básicas que são voltadas principalmente para pessoas que são novas na aplicação de soldagem eletromagnética em chapas finas. Este guia inclui tudo, desde as ferramentas necessárias até as técnicas corretas de soldagem e tem como objetivo capacitar o soldador para ser capaz de fazer soldas fortes e limpas em materiais finos. Se você é um novato que deseja fazer um projeto de hobby ou um profissional treinado que deseja fazer algum uso prático, nossas descobertas irão facilitar o progresso na fabricação de juntas soldadas.
Qual é o processo de soldagem de uma chapa metálica fina usando um soldador de bastão?
O tipo de soldador de bastão adequado para uso em chapas finas e indução
No caso de escolher o soldador para usar em peças de chapa fina, opte por um que forneça controle de amperagem variável para que a entrada de calor possa ser regulada adequadamente. Para materiais finos, é essencial um soldador que opere em uma faixa de baixa amperagem (20 a 150 amperes). Além disso, observe o tamanho do eletrodo; eletrodos pequenos (1/16 a 3/32 pol.) são ideais para que você possa criar soldas suaves sem queimar muito profundamente nas chapas. Certifique-se de que o soldador que você está usando seja compatível com o tipo de haste disponível, pois isso determinará quão bem você soldará. Por último, mas não menos importante, a mobilidade transversal pode ser desejável, uma vez que pode ser necessário utilizar equipamentos muito frágeis em vários ambientes, mais ainda para a indução, pelo que é determinado o peso da maquinaria e a forma.
Preparação de soldagem para chapa de aço fina
A etapa inicial do processo de soldagem decorre do fato de que a chapa fina deve ser preparada. Primeiro, as superfícies a serem soldadas devem ser limpas de uma maneira que elimine quaisquer detritos, óleo ou corrosão, porque estas impurezas comprometem em grande parte a qualidade da solda. Normalmente, um desengordurante e um solvente nesta ordem serão usados mecanicamente, pois eles irão triturar antes de precisar soldar. Além disso, as bordas do metal devem ser endireitadas e os chanfros necessários para criar a junta de solda devem estar no lugar. As peças devem ser fixadas de forma eficaz para mantê-las imóveis durante a soldagem. Por último, é fundamental verificar se o ajuste está totalmente uniforme, pois isso auxiliará na soldagem eficiente.
Configurações de amperagem de soldagem eletrostática para chapas metálicas finas
Para definir a amperagem adequada para soldagem eletromagnética em chapas finas, deve-se começar pelas instruções manuais disponíveis tanto para o equipamento de soldagem quanto para o tipo de eletrodo selecionado. Como regra geral, a regra quando se trata da amperagem de soldagem apropriada para o material em questão. Por exemplo, ao trabalhar com placas de aço ou alumínio de 1/16 a 3/16 de polegada de espessura, usando um alimentador de arame ou soldador TIG, ajustar a configuração entre 70 – 90 amperes tende a ser bastante eficaz. Também deve-se tomar cuidado para definir a amperagem corretamente para evitar entrada de calor que possa derreter o metal, causando queimaduras ou deformações. Além disso, testar soldas em sucata dos mesmos materiais pode ajudar a otimizar as configurações médias para obter a melhor penetração e formato do cordão. Certifique-se de que a poça de fusão seja constantemente observada durante a operação e tome medidas para ajustar o processo se, por exemplo, o eletrodo estiver acabando muito rápido ou se a solda parecer feia ou apresentar defeitos.
Como você cola aço fino para soldar da melhor maneira?
Usando soldas adesivas para controlar o calor
Um dos métodos mais adequados para controlar o calor durante a colagem de aço fino é soldá-lo com pontos de solda. As soldas adesivas atuam como uma junção temporária que mantém as peças da peça no lugar e reduz a tensão energética na peça inteira. Na maioria dos casos, pequenas soldas de pontos são aplicadas em intervalos ao longo da junta, o que ajuda a aliviar a distorção da expansão térmica e o empenamento que é comum com aquecimento intenso. Também é importante observar o tempo de resfriamento inter-tack para evitar acúmulo excessivo de calor. Além disso, o movimento da tocha durante a soldagem deve ser moderado e controlado uniformemente para evitar distorções na soldagem, mantendo ao mesmo tempo a mecânica de carregamento prática.
Redução de empenamento de chapas finas.
A aplicação adequada de calor e o projeto das juntas devem ajudar a garantir que haja empenamento mínimo da chapa fina durante o processo de soldagem eletromagnética. Os modos de fixação adequados das peças a serem unidas entre si são uma das maneiras pelas quais a distorção associada às diferentes temperaturas de operação pode ser minimizada. O uso de escovação de soldagem intermitente, em oposição à aplicação de cordões de soldagem contínuos, aumentará o aquecimento e resfriamento controlados; assim, na utilização de aço-carbono, tal orientação do material será mais fácil de conseguir. Considerar os diâmetros dos eletrodos e a velocidade de deslocamento também ajudará a controlar a entrada de calor. A utilização destas técnicas, além da avaliação do deslocamento da poça de fusão, ajudará a melhorar a qualidade do produto em termos de empenamento e proporcionará uma melhor forma à solda final.
Fixação de dissipadores de calor à chapa metálica
Existem alguns locais onde esses dissipadores de calor podem ser colocados para resfriar a chapa fina durante a soldagem eletromagnética, garantindo assim que a integridade da estrutura seja mantida. Ao fazer isso, por exemplo, em qualquer superfície da solda adjacente ao local de deposição de calor, um dissipador de calor maior pode ser utilizado e a maior parte do calor será retirada da solda. Este método evita o desenvolvimento de gradientes de temperatura que muitas vezes levam à deformação e distorção dos metais. Os materiais do dissipador também devem ter alta condutividade térmica para dissipar o calor com eficiência. Também é importante certificar-se de que o dissipador de calor seja capaz de fazer contato efetivo com a superfície a ser trabalhada.
Que tipo de haste de soldagem é mais adequada para soldar metais finos?
Estudos comparativos da seleção de hastes de soldagem 6011, 6013 e 7018
Para soldagem de metais finos, hastes de soldagem 6011, 6013 ou 7018 podem ser escolhidas dependendo principalmente do uso pretendido e dos atributos procurados. Em condições onde uma boa penetração e soldagem em todas as posições são muito importantes, especialmente em superfícies sujas ou enferrujadas, a haste 6011 deve ser usada, mas à custa de produzir mais respingos. Para aplicações onde a aparência é importante, o 6013 deve ser considerado, pois fornece um arco mais suave e uma solda mais limpa, o que é útil em trabalhos em chapas metálicas. No entanto, tem menor penetração. Comparado aos demais eletrodos, a haste 7018 possui baixo teor de hidrogênio, o que é ainda vantajoso por oferecer alta resistência e ductilidade, sendo comumente empregada em aplicações estruturais; no entanto, tem a desvantagem de exigir uma pessoa mais qualificada para operá-lo de forma eficaz em materiais finos devido ao seu elevado aporte de calor. Em última análise, a escolha está nas mãos do operador e é fortemente influenciada pela espessura do metal, pelas condições ambientais e pelas expectativas de soldagem.
Seleção de hastes para gerenciamento de penetração e controle de escória
Quando se trata de penetração e controle de escória em soldas de metais finos, os detalhes das Instruções de soldagem e o tipo de vareta de soldagem são de grande importância. Uma haste 6011 é normalmente vantajosa para uma penetração eficaz porque esta haste pode ser esticada em superfícies sujas, mas por outro lado, usar uma haste 7018 também pode conseguir penetração nos segmentos mais grossos. Contudo, as configurações podem exigir alguns ajustes para evitar o efeito de queima excessiva dos segmentos que estão sendo soldados. Além disso, as hastes 6013 apresentam baixa preguiça, bem como boas qualidades estéticas, tornando-as ideais para aplicações como estética. Também é padrão que um melhor gerenciamento da piscina de escória possa ser alcançado mantendo ângulos e velocidades de deslocamento corretos durante a soldagem. Além disso, é importante entender que a limpeza é um processo que precisa ser repetido e isso é feito para evitar contaminantes na soldagem.
Como você controla o calor ao soldar chapas metálicas finas?
Usando comprimento de arco
Para controlar o calor de forma eficaz em um processo de soldagem com eletrodo de chapa fina, deve haver uma distância padrão mantida entre a extremidade da haste de soldagem e o arco de carbono da peça, que geralmente é de 1/8 de polegada ou 1/4 de polegada. Um arco muito próximo fornece ao trabalho maior calor, o que pode resultar em rebarbas, enquanto um arco longo dispersa muito o calor, resultando em uma união deficiente. O soldador muitas vezes precisa ajustar essa distância para que a solda seja profunda o suficiente, mas modificando bastante o material de base. Também é necessário manter os valores ideais, alterando-os ao longo do tempo durante a soldagem, melhorando assim o desempenho geral da solda.
Técnicas de Pulso
A utilização de métodos de soldagem por pulso também está associada à possibilidade de redução do aporte térmico, que, na maioria dos casos, é aplicado na soldagem de chapas finas. Esses métodos de soldagem excessiva, pulso de alta frequência/pulso de baixa frequência, gerenciam ciclos térmicos através da variação de corrente e, portanto, deformam e queimam completamente a solda. Para isso, a frequência do pulso é ajustada, permitindo controlar a profundidade de penetração e o perfil dos cordões. Além disso, as técnicas de pulso são capazes de minimizar a tubulação em áreas afetadas pelo calor, não comprometendo assim a peça. Esta é uma característica fundamental na soldagem por pulso, na qual os usuários não estão limitados a uma posição durante a soldagem, e a solda parece agradável mesmo em um soldador eletroeletrônico.
Você pode comparar a soldagem eletrostática a outros métodos para metais finos?
Chapas Finas – Um Estudo entre Soldagem Eletrodo e Soldagem TIG
Embora bastante eficiente para soldar chapas finas, a soldagem eletromagnética não pode rivalizar com a abordagem do gás inerte de tungstênio. Isso ocorre porque a soldagem TIG é muito mais eficaz em termos de controle de entrada de calor e de produção de soldas mais definidas e perfeitas do que a sutura. A soldagem com gás inerte de tungstênio emprega um eletrodo não consumível, o tungstênio, que é muito propício aos detalhes e leva a menos distorção do componente alvo. Por outro lado, o uso de soldagem eletromagnética em materiais tão finos é na maioria das vezes ineficaz, pois produz tanto calor que causa queimaduras. Geralmente, porém, a soldagem eletromagnética pode ser bastante útil em locais como exteriores e em áreas com seções espessas de solvente, onde a portabilidade é um problema. No final das contas, porém, a seleção de ferramentas e equipamentos depende das especificidades da tarefa e do que ela acarreta, como a espessura do material, a estética desejada da solda e o entorno dos materiais envolvidos.
Soldagem eletroeletrônica versus soldagem MIG: vantagens e desvantagens
Por um lado, a soldagem eletromagnética possui atributos benéficos, incluindo portabilidade e bom desempenho em ambientes externos, que a tornam apropriada para uso em ambientes mal controlados. Por outro lado, costuma gerar mais respingos e ter custos de limpeza mais elevados devido ao fluxo do eletrodo. A principal vantagem da soldagem MIG, porém, é que ela é mais rápida e exige menos esforço físico. Isto melhora a estética da solda e facilita muito a preparação da peça antes da soldagem. Também é adequado para folhas finas de materiais, pois tem melhor controle sobre a quantidade de calor aplicada e minimiza as chances de queimadura. Em suma, a escolha da utilização das técnicas de soldadura stick e MIG depende das exigências de um determinado projecto, nomeadamente, do tipo de material a utilizar, da qualidade exigida da soldadura e do ambiente onde o trabalho irá decorrer. .
Ao realizar procedimentos de soldagem em aços finos, quais são alguns dos problemas que podem ocorrer e como são resolvidos?
Eliminação de queimaduras em chapas finas
Para minimizar a queimadura ao aderir a chapas finas, torna-se importante limitar o calor no processo, reduzindo a corrente de soldagem. Outros fatores tendem a ajudar a limitar a concentração de calor, como manter uma velocidade de deslocamento rápida e um comprimento de arco curto. Tipos apropriados de eletrodos, como eletrodos de pequeno diâmetro, tendem a triangular o excesso de calor quando se utilizam processos de núcleo de fluxo. Finalmente, pode-se optar por usar uma barra de apoio ou placa de cobre que absorve o calor extra e pode manter a junta de topo fixa durante o processo de soldagem.
Dicas sobre rachaduras e falta de resistência nas juntas
Ao soldar aço fino com eletrodo para evitar rachaduras e juntas fracas, é necessário preparar e encaixar adequadamente as juntas para evitar lacunas, especialmente quando se trata de seções extremamente finas. Use o tipo e tamanho correto de eletro e viaje a uma taxa constante para obter calor uniforme. O pré-aquecimento antes da soldagem também é útil para mitigar defeitos de trincas. O uso de passes de solda intercalados pode melhorar a distribuição de calor e fortalecer as juntas. Finalmente, controle a rapidez com que a solda esfria, pois isso pode induzir condições que levam à fragilidade e rachaduras.
Fontes de Referência
Soldagem a arco de gás tungstênio
Soldagem a arco de metal blindado
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: Que técnicas você pode usar para soldar chapas metálicas com sucesso?
R: A regra da baixa amperagem se aplica a qualquer tipo de soldagem e é muito importante utilizar materiais limpos e isentos de ferrugem, principalmente para qualquer trabalho que envolva qualquer tipo de soldador. Empregar um pedaço de cobre apoiando a chapa metálica é benéfico para minimizar as possibilidades de queima e empenamento. Mais ainda, usar um tipo apropriado de vareta de solda, como o 6010, torna tudo mais simples.
P: É possível soldar manualmente um metal fino, digamos, aço de calibre 22?
R: As técnicas de soldagem manual são eficazes em metais de menor espessura, como aço de calibre 22, mas é necessária prática. Soldas curtas e rápidas em vez de longas podem ajudar a conseguir o mesmo. Além disso, colocar um pedaço de cobre atrás do material realmente fino ajuda a evitar queimaduras. Ao soldar chapas metálicas tão finas, é vital observar o controle, então vá devagar, especialmente quando estiver usando um soldador.
P: Podem ser usadas técnicas simples de soldagem manual em chapas finas usando apenas um soldador CA?
R: O soldador AC não deve ser descartado em soldagens manuais de chapas finas. Mas por causa dessa diferença, bons soldadores AC são mais difíceis de encontrar e fica ainda mais difícil controlar o calor e evitar empenamento ou queimaduras nas soldas das chapas metálicas. Os trabalhos em chapa metálica geralmente preferem um soldador DC.
P: Quais etapas você deve seguir para preparar adequadamente uma peça de chapa metálica para soldagem?
R: Para soldar uma peça de chapa metálica, ela deve ser preparada esfregando-a para eliminar qualquer possível ferrugem, tinta ou graxa. Também pode ser necessário fixar o metal fixando-o ou inserindo um pedaço de cobre atrás da área de solda para melhorar a qualidade das soldas e minimizar as chances de queima do material.
P: Para soldar chapas metálicas, é preferível um soldador MIG em vez de um soldador eletroeletrônico?
R: Sim, um soldador MIG é frequentemente considerado melhor do que um soldador para soldar chapas metálicas. Um soldador MIG ou TIG é melhor para trabalhar com chapas de metal, pois dão ao soldador melhor controle do calor e são menos propensos a queimar completamente os materiais finos. No entanto, soldadores de eletrodo também podem ser usados para soldar chapas metálicas se as práticas de soldagem forem corretas.
P: Quando se trata de fios de soldagem, quais hastes de soldagem são mais adequadas para soldar chapas metálicas?
R: Hastes mais finas, como 6010 ou 6011, são normalmente necessárias para soldagem de chapas metálicas. Essas hastes são eficazes em baixa amperagem e facilitam um bom controle, o que é muito importante, especialmente ao soldar materiais muito finos, para evitar queimaduras.
P: É possível soldar chapas finas com um soldador Lincoln que já viu dias melhores?
R: Na verdade, embora seja possível usar um velho soldador Lincoln para soldar chapas finas, seria necessário um pouco de prática para fazer os ajustes nas configurações. Definir uma amperagem baixa e fazer soldas curtas rápidas seria útil.
P: Que dificuldades geralmente acompanham a soldagem de metais finos?
R: Queimadura, empenamento e falta de controle de calor são dificuldades comuns na soldagem de metais finos. Esses desafios podem ser minimizados colocando um pedaço de cobre atrás da chapa, utilizando baixa amperagem e mantendo boas práticas de soldagem.
P: Por que a bitola do aço é importante para a soldagem?
R: A bitola do aço é um dos fatores mais importantes na determinação do modo de soldagem a ser utilizado. Os aços de calibre mais fino, calibre 22 por exemplo, necessitam de níveis mais baixos de amplitude e controle cuidadoso da tocha para evitar queimaduras. O metal mais espesso, digamos calibre 16, permite valores operacionais mais elevados de energia cinética e, como tal, facilita a soldagem, embora ainda seja necessário aplicar preparação e técnica adequadas nas oficinas de carroceria.
