União
Os processos de união fazem uma só peça permanente a partir de várias, de modo que a junta suporte carga como se fosse metal ou plástico maciço. Todos compartilham um princípio: aproximar átomos limpos das duas peças tanto que eles se liguem. Fusão, pressão, atrito ou um metal de adição fundido são apenas maneiras diferentes de chegar lá.
A ideia central
Toda superfície metálica é coberta de óxidos e sujeira que impedem os átomos de se ligarem. Um processo de união precisa vencer essa barreira. A soldagem por fusão derrete as bordas das duas peças para fluírem em uma poça só e congelarem juntas: soldagem a arco, por pontos por resistência, a laser e por feixe de elétrons. A soldagem no estado sólido nunca derrete as peças; esfrega e comprime superfícies limpas até se ligarem, usando atrito, vibração ou uma explosão: soldagem por fricção e mistura (friction stir), ultrassônica e por explosão. A brasagem e a soldagem branda também mantêm as peças sólidas, mas derretem um metal de adição separado que flui para o vão, como uma cola metálica. Pense em unir dois pedaços de chocolate: você pode derreter as duas bordas juntas (fusão), pressioná-las com força até grudarem (estado sólido) ou colá-las com caramelo derretido (brasagem). Parafusos, rebites e adesivos também unem peças, mas estão fora deste curso.
Os 8 processos deste capítulo
7.1ShortSoldagem a arco (MIG/MAG, TIG, eletrodo revestido)Fusão: um arco elétrico funde as bordas e, em geral, um metal de adiçãoAbrir a lição
7.2Soldagem por resistência a pontoFusão: um pulso de corrente derrete uma lentilha (nugget) entre chapas presasAbrir a lição
7.3Brasagem e soldagem brandaSó o metal de adição: um metal de adição de ponto de fusão mais baixo escorre para uma folga estreitaAbrir a lição
7.4Soldagem a laserFusão: um laser focalizado abre um keyhole para soldas estreitas e profundasAbrir a lição
7.5Soldagem por feixe de elétronsFusão: um feixe de elétrons no vácuo solda metal muito espessoAbrir a lição
7.6Soldagem por fricção e mistura (FSW)Estado sólido: uma ferramenta giratória mistura bordas amolecidasAbrir a lição
7.7Soldagem ultrassônicaEstado sólido: a vibração rápida une pequenas juntas em menos de um segundoAbrir a lição
7.8Soldagem por explosão (cladding)Estado sólido: uma explosão bate uma chapa contra outraAbrir a liçãoLado a lado
| Processo | Em uma linha | Ideal para | Tamanho do lote | Precisão |
|---|---|---|---|---|
| 7.1Soldagem a arco (MIG/MAG, TIG, eletrodo revestido) | Fusão: um arco elétrico funde as bordas e, em geral, um metal de adição | Estruturas de aço, tubos, navios, reparos | De peças únicas à produção em massa | Cerca de ±1 mm, a distorção é o limite |
| 7.2Soldagem por resistência a ponto | Fusão: um pulso de corrente derrete uma lentilha (nugget) entre chapas presas | Carrocerias de carros e outras chapas finas | Produção em massa | Ponto dentro de cerca de ±1 mm |
| 7.3Brasagem e soldagem branda | Só o metal de adição: um metal de adição de ponto de fusão mais baixo escorre para uma folga estreita | Tubos, eletrônicos, metais diferentes | De uma peça a milhões de juntas | Boa, as peças não derretem |
| 7.4Soldagem a laser | Fusão: um laser focalizado abre um keyhole para soldas estreitas e profundas | Carrocerias de carros, baterias, peças médicas | Grandes séries | Cerca de ±0,1 mm |
| 7.5Soldagem por feixe de elétrons | Fusão: um feixe de elétrons no vácuo solda metal muito espesso | Peças aeroespaciais e de alto valor | De pequenas a médias | Cerca de ±0,1 mm |
| 7.6Soldagem por fricção e mistura (FSW) | Estado sólido: uma ferramenta giratória mistura bordas amolecidas | Longas emendas em alumínio | De médias a grandes | Fração de milímetro, baixa distorção |
| 7.7Soldagem ultrassônica | Estado sólido: a vibração rápida une pequenas juntas em menos de um segundo | Carcaças de plástico, fios, abas de baterias | Grandes séries | Cerca de ±0,1 mm |
| 7.8Soldagem por explosão (cladding) | Estado sólido: uma explosão bate uma chapa contra outra | Chapas cladeadas de metais diferentes | Chapas únicas | Baixa, usinada depois |
Como escolher dentro desta família
- Grandes estruturas de aço, reparos ou trabalho ao ar livre: comece com a soldagem a arco; é barata, portátil e flexível.
- Chapa fina sobreposta em alto volume: soldagem por pontos por resistência; passe para a soldagem a laser para cordões contínuos e menos distorção.
- Metais difíceis de soldar por fusão ou que não podem distorcer: soldagem por fricção e mistura para emendas de alumínio, ultrassônica para folhas finas e plásticos, por explosão para grandes chapas cladeadas.
- Soldas muito profundas e muito limpas em peças caras: soldagem por feixe de elétrons, se a peça couber em uma câmara de vácuo.
- Peças diferentes ou delicadas que não podem derreter: brasagem, ou soldagem branda para eletrônicos e cargas baixas.
Palavras-chave
- Soldagem por fusão
- união derretendo as bordas das duas peças para congelarem como uma peça só.
- Soldagem no estado sólido
- união sem derreter, por pressão, atrito ou vibração em superfícies limpas.
- Metal de adição
- metal extra adicionado para preencher a junta, como fio, vareta ou pasta.
- Poça de solda
- a pequena poça de metal fundido sob a fonte de calor.
- Zona afetada pelo calor
- metal ao lado da solda que foi aquecido o bastante para mudar, mas não derreteu.
- Keyhole (buraco de fechadura)
- um canal estreito de vapor metálico que deixa um laser ou feixe de elétrons soldar fundo.
- Proteção
- gás, fluxo ou vácuo que mantém o ar longe do metal quente.
- Ação capilar
- a força que puxa um líquido para um vão estreito, usada na brasagem e na soldagem branda.
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