PROCFAB 12 - Soldadura

PROCFAB 12 - Soldadura

(Parte 1 de 3)

ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014 SOLDADURA

SOLDADURA01

A soldadura é um processo de fabricação, do grupo dos processos de união, que visa o revestimento, a manutenção e/ou a união de materiais, em escala atômica, com ou sem o emprego de pressão e/ou com ou sem a aplicação de calor.

Nesse caso, sempre que a idéia se refira a operação (preparação, execução e/ou avaliação), o termo correto a ser utilizado é soldagem.

A soldadura é um processo que visa a união localizada de materiais, similares ou não, de forma permanente, baseada na ação de forças em escala atómica semelhantes às existentes no interior do material e é a forma mais importante de união permanente de peças usadas industrialmente.

Existem basicamente dois grandes grupos de processos de soldadura.

O primeiro baseia-se na deformação localizada das partes a serem unidas, que pode ser auxiliada pelo aquecimento dessas até uma temperatura inferior à temperatura de fusão, conhecido como processo de soldadura por pressão ou processo de soldadura no estado sólido.

O segundo baseia-se no uso de calor, aquecimento e fusão parcial das partes a serem unidas, e é denominado processo de soldadura por fusão.

PROCFAB 135 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA02

Lista de Processos de Soldadura

01. Soldadura por resistência 02. Soldadura oxicombustível………………………..…OAW 03. Soldadura aluminotérmica……………………….….TW 04. Soldadura a arco manual…………………………….MMA, SMAW 05. Soldadura por eletroescória…………………………ESW 06. Soldadura TIG………………………………………..TIG,Tungsten Inert Gas 07.Soldadura plasma…………………………………….PAW 08. Soldadura MIG/MAG……………………………..…..MIG,MAG, GMAW 09. Soldadura a arco submerso…………………………SAW 10. Soldadura a arco com arame tubular………………FCAW 1. Soldadura a laser……………………………………..LBW 12. Soldadura por fricção…………………………………FSW 13. Brasagem

Abreviaturas

PROCFAB 136 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA03

01. SOLDADURA POR RESISTÊNCIA

Na soldadura por resistência, os metais são unidos sem material de adição através da aplicação de corrente e pressão na zona a soldar. A quantidade de calor depende, por exemplo, da resistência eléctrica da área a soldar. Este é um factor importante neste processo de soldadura que conduziu à sua designação.

Os principais processos de soldadura por resistência são:

* 01.1 Soldadura por pontos * 01.2 Soldadura por projecção

* 01.3 Soldadura de costuras

* 01.4 Soldadura topo-a-topo por resistência

* 01.5 Soldadura de topo por resistência (faíscante)

PROCFAB 137 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA04

* 01.1Soldadura por pontos

O mais conhecido processo de soldadura por resistência. Regra geral, destinado à soldadura de chapas de metal. A solda limita-se a um ou mais pontos e as duas peças acabam, habitualmente, por se sobrepor.

* 01.2 Soldadura por projeção

A solda é colocada num ponto de contacto de formato especial na peça. Este ponto de contacto pode consistir, por exemplo, numa projecção (projecções anulares ou alongadas). É possível a soldadura simultânea de várias projecções. Eléctrodos suficientemente largos cobrirão todas as soldas que se destinam a ser soldadas numa única operação. Sobreposição ou junta de topo.

http://youtu.be/dTPnkC1ubjM Solda pontos chapa 0:20 http://youtu.be/CyJmbXY6lIo Solda pontos varões 01:3 http://youtu.be/ueFHns_BXO4 Soldas por resistência 02:39 http://youtu.be/NGaERoOqSzs Solda por projeção em arame 02:09

PROCFAB 138 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA05

* 01.3 Soldadura de costuras

Também conhecida por Soldadura Contínua foi concebida para costuras impenetráveis em metal de chapa. A soldadura contínua é um processo contínuo que utiliza resistência de roletes em peças geralmente em sobreposição.

http://youtu.be/6-YlNNXuNpA 02:32 http://youtu.be/KKkrZccvttc 03:27

* 01.4 Soldadura topo a topo por resistência

Habitualmente utilizada para unir cabos. Posicionamento extremidade-a-extremidade da superfície das peças. Quando se verifica acumulação da pressão de soldadura entre as duas superfícies, a corrente da soldadura liga-se, as superfícies unidas são aquecidas e o ciclo da soldadura resulta mesmo em metal esmagado uniforme.

PROCFAB 139 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA06

As superfícies das peças são posicionadas extremidade-a-extremidade.

Por norma, a soldadura topo a topo faiscante subdivide-se em pré-aquecimento, dobragem e esmagamento.

O pré-aquecimento é levado a cabo sob uma pressão de soldadura baixa.

Uma vez a junta de soldadura aquecida, iniciase a dobragem e o material de superfície da junta é queimado, o que resulta numa superfície de junta uniforme.

Depois de chegar a uma perda de dobragem predefinida, inicia-se o esmagamento, o que resulta numa "rebarba" irregular à superfície do metal esmagado que consiste em material fundido e oxidado.

Exemplos de itens soldáveis por topo a topo faiscante: hastes, correntes, calhas e tubos.

http://youtu.be/iQsU4F0grlw Correntes 05:42

* 01.5 Soldadura de topo por resistência (faíscante)

PROCFAB 140 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA07

PROCESSOSDESOLDADURAPORFUSÃO 02. SOLDADURA OXICOMBUSTÍVEL(OAW)

A Soldadura Oxicombustível também conhecida como Solda Oxiacetilênica ou Solda a Gás, em inglês OxyAcetylene Welding - OAW) é um processo de fusão ou erosão de materiais metálicos que ocorre por meio de uma chama proveniente da queima de uma mistura de gases.

A AWS (American Welding Society) define o processo oxicombustível como “grupo de processos onde o coalescimento é devido ao aquecimento produzido por uma chama, usando ou não metal de adição, com ou sem aplicação de pressão”.

Os gases utilizados normalmente para solda são a mistura de Oxigênio com Acetileno, ou seja, um gás alimentador da chama e um gás combustível.

Outros gases além do acetileno podem ser empregados embora os mesmos forneçam menos intensidade de calor e conseqüentemente uma menor temperatura.

Estes gases podem utilizar tanto o oxigênio como o ar para manter a combustão.

http://youtu.be/BXTy4P4GOSo Solda oxi-gás 14:52 http://youtu.be/EfGhi27euoA Sodadura oxi-acetilénica 08:10

PROCFAB 141 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA08

03. SOLDADURAALUMINOTÉRMICA (TW)

A Soldadura Aluminotérmica é um dos procedimientos de soldadura utilizado nos carris de vias férreas.

Baseia-se no processo, fortemente exotérmico, de redução do óxido de ferro pelo alumínio, segundo a fórmula química:

http://youtu.be/PEXBD5aoIbc Animação 01:57 http://youtu.be/J9jvfgtmVLY Solda de Carris 01:26 http://youtu.be/MwubQ12QKcE Demonstração 08:34

PROCFAB 142 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA09

04. SOLDADURAAARCO MANUAL (MMA, SMAW)

O sistema de soldadura a arco manual, ou soldadura por arco eléctrico, ou soldadura com eléctrodo revestido, é caracterizado pela criação e manutenção de um arco eléctrico entre uma vareta metálica (eléctrodo) e a peça a soldar.

O eléctodo é constituído por uma vareta metálica (alma ou núcleo) geralmente de forma cilíndrica, recoberta por um revestimento de substâncias não metálicas, cuja composição química pode ser muito variada, de acordo com as características pretendidas para a soldadura.

Este revestimento do eléctrodo pode ser básico, rutílico ou celuloso.

Para realizar uma soldadura por arco eléctrico tem de se criar uma diferença de potencial entre a ponta do eléctodo e a peça a soldar, com a qual se ioniza o ar entre ambos. Este ar ionizado passa a ser condutor e o circuito é fechado.

O calor desenvolvido no arco eléctrico funde parcialmente o metal de base (peça) e funde também o metal de adição com a deposição deste naquilo que se chama cordão de soldadura.

A soldadura por arco eléctrico é utilizada com muita frequência devido à facilidade de transporte do equipamento requerido ,e à economia de tempo e de material necessário a este processo.

A natureza do material do núcleo, ou alma, do eléctrodo, deve ser escolhida de acordo com a natureza do metal de base, a fim de se poder garantir a igualdade de resistência mecânica entre o metal de base e a zona soldada.

PROCFAB 143 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA10

04. SOLDADURAAARCO MANUAL (MMA, SMAW) continuação

As funções básicas dos revestimentos dos eléctrodos usados na soldadura por arco eléctrico, são três:

Função Eléctrica; Função Física e Função Metalúrgica. Função Eléctrica

A estabilidade do arco para a soldadura depende de uma grande série de factores, mas particularmente da ionização do ar, para que a electricidade possa fluir adequadamente entre o eléctrodo e a peça.

Para se conseguir uma boa ionização adicionam-se ao revestimento dos eléctrodos alguns produtos químicos à base de sais de sódio, de potássio e de bário, os quais possuem uma tensão de ionização baixa e um poder termoiónico elevado.

Função Física

Na composição do revestimento dos eléctodos também estão silicatos, carbonatos, óxidos de ferro e óxidos de titânio, todos favorecendo a função física dos eléctrodos uma vez que facilitam a execução das soldaduras em diversas posições.

Função Metalúrgica

Para além das funções de estabilizar e facilitar o funcionamento eléctrico do arco e de contribuir fisicamente para a melhor formação do cordão de soldadura, o revestimento dos eléctrodos tem uma importância decisiva na qualidade metalúrgica da própria soldadura.

PROCFAB 144 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA11

04. SOLDADURAAARCO MANUAL (MMA, SMAW) continuação

Recomendações de segurança

Antes de começar qualquer operação se soldadura por arco eléctrico, o soldador deverá estar devidamente equipado e deverá inspeccionar atentamente a zona onde vai efectuar a solda.

Todos os objectos susceptíveis de poderem arder devem ser retirados da zona de trabalho, por exemplo desperdícios… Próximo à zona de trabalho devem existir extintores de Pó Químico ou de CO2 ou eventualmente mangueira de espuma extintora.

Os interruptores das máquinas de corrente eléctrica necessárias para a execução da soldadura devem se de fácil acesso à mão do operador a fim de serem utilizados rapidamente, caso se justifique.

A alimentação eléctrica deverá estar sempre desligada quando o operador não está a soldar e deverá ter sempre ligação à terra.

Os porta-eléctrodos, manipulados pelo soldador, não se devem usar se apresentarem cabos soltos ou quando as suas tenazes e o isolamento estiverem danificados.

Toda a operação de soldadura só deverá realizar-se num local bem ventilado, embora sem correntes de ar, a fim de não se prejudicar a estabilidade do arco. Assim, o pé direito do local de soldadura deve ser alto, ou poder dispôr de um sistema adequado de ventilação.

PROCFAB 145 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA12

04. SOLDADURAAARCO MANUAL (MMA, SMAW) continuação Equipamentos de proteção individual

A intensidade da radiação de um arco eléctrico é muito elevada, e, como tal, muito prejudicial para as retinas dos olhos do soldador, podendo originar doeças visuais muito graves que levam à cegueira.

Os olhos e a face do soldador têm de estar sempre protegidos com uma máscara homologada e uma viseira filtrante de grau apropriado.

Também a vestimenta do soldador merece atenção: deve ser folgada, cómoda e resistente à temperatura e ao fogo. Sempre em boas condições, sem buracos nem remendos e limpa de massas lubrificantes e de óleos. As camisas devem ter mangas largas assim como as calças devem ser folgadas. O calçado, além de biqueira de aço, deve ser isolado termicamente e resistente.

Sobretudo, devem evitar-se descargas eléctricas prejudiciais porque podem ser mortais. Assim, todo o equipamento deve ser bem isolado, nomeadamente os cabos, as tenazes e os porta-eléctrodos. Não se pode admitir equipamento que não esteja bem sêco ou impregnado com a presença de óleos ou de massas lubrificantes.

Os cabos do equipamento de soldar devem permanecer bem afastados de outros cabos eléctricos e o soldador sempre afastado do solo (terra), mediante o seu próprio calçado (sola de borracha) e ainda com tapete de borracha, estrado de madeira sêca ou qualquer outro tapete isolante eléctrico.

A proteção das mãos do soldador também é importante, sendo obrigatório o uso de luvas sêcas.

Os eléctrodos nunca devem ser mudados com as mãos descobertas ou molhadas ou ainda com luvas molhadas.

PROCFAB 146 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA13 Imagens sobre Soldadura de Arco Eléctrico.

PROCFAB 147 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA14

Lista de Videos sobre Soldadura de Arco Eléctrico.

http://youtu.be/07-2HT5ABas Polaridades na soldadura em c.c. 18:05 http://youtu.be/V8yXWPCX884 Técnicas da soldadura a arco 09:23 http://youtu.be/cM6fvUav29c Aprender a soldar (1) 03:4 http://youtu.be/oVX05nwpMLs Aprender a soldar (2) 02:03 http://youtu.be/VFgNMfN527E Soldadura a arco eléctrico (14) 14:31 http://youtu.be/Gc0HbKJI7xY Aprender a soldar (4) 05:27 http://youtu.be/KJl9xgo2WHs Simulação de posições de soldadura 03:28 http://youtu.be/KHr76bAozWA Soldagem ao Arco Elétrico 08:36 http://youtu.be/snGgK-3JQhA Solda a Arco Eletrico 04:25 http://youtu.be/0BSKcdWbV6g Como soldar solda eléctrica 07:05 http://youtu.be/bbGRXK_sDKQ Novas técnicas de soldadura 45:13

PROCFAB 148 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA15

05. SOLDADURA POR ELETROESCÓRIA(ESW)

A soldadura por eletroescória é um processo por fusão em que o calor gerado por efeito Joule é proveniente da passagem de corrente elétrica pelo eletrodo e pela escória eletrocondutora fundida.

A poça de fusão e o a camada de escória são mantidas na junta por sapatas refrigeradas que se movem progressivamente, para cima.

Este processo de soldadura foi desenvolvido pelos russos na década de 50 e utiliza a energia calorífica fornecida por uma corrente elétrica que passa pela escória líquida, a qual funde o metal de adição e as superfícies a serem soldadas.

A escória é conseguida pela adição de um fluxo granulado, adicionado durante o processo; a proteção da área de soldagem é feita pela escória que flutua sobre a poça de fusão.

O processo de soldadura por eletroescória é usado quando se necessita de grandes quantidades de material de solda depositado, como no caso da soldadura de secções transversais muitos espessas.

O processo passa a ser viável economicamente em juntas de topo a partir de 19 m de espessura; para espessuras máximas praticamente não há limitações. Os cordões são executados numa passagem apenas e na posição vertical ascendente ou aproximada.

http://youtu.be/_Mv-MpTFZJE Soldadura por eletroescória 09:57

PROCFAB 149 ISMAI – CET de Design e Inovação Industrial 2013-2014

SOLDADURA16

06. SOLDADURA TIG (TIG, Tungsten Inert Gas)

ASoldadura TIG (sigla em inglês de Tungsten Inert Gas) é um processo de soldadura a arco eléctrico entre um electrodo não consumível de tungsténio e a poça de fusão com proteção gasosa, sobre a qual se faz o acréscimo ou não de um metal de adição, normalmente na forma de um arame relativamente fino.

O processo também é conhecido em inglês como Gas Tungsten Arc Welding (GTAW).

(Parte 1 de 3)

Comentários