Soldagem de topo: equipamentos, métodos e tecnologia de processo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A criação de qualquer estrutura metálica implica sempre uma ligação fiável e duradoura de componentes e peças individuais numa única unidade mecânica. É claro que o produto metálico pode ser produzido como uma peça monolítica de uma peça, por exemplo, por fundição. No entanto, na maioria das vezes é necessário criar uma conexão integral pelo método de ligações metálicas interatômicas, acompanhada de alto aquecimento do local onde as peças são unidas. Simplificando, soldagem de topo em flash.

Equipamentos, métodos e tecnologia de processo são de interesse de muitos soldadores iniciantes. Este tipo de conexão é amplamente utilizado nas indústrias aeroespacial e automotiva, pois permite criar uma costura de soldagem forte e confiável.

Recursos de soldagem a topo

A soldagem de topo de vários materiais é uma das variedades de uma conexão forte sob a influência da força de compressão e da corrente elétrica. Ou seja, as peças conectadas durante a soldagem flash são pressionadas simultaneamente umas contra as outras e aquecidas por um arco elétrico.

Se o espaço da junçãopeças para um estado plástico (sem derreter), então esse tipo de conexão é chamado de soldagem por resistência. Quando as peças de trabalho são aquecidas até a fusão, diz-se que as bordas das juntas de soldagem usam o método de flashing. Cada um desses métodos é usado em determinadas situações, que são avaliadas pelo soldador, dependendo dos requisitos de qualidade e confiabilidade da costura de conexão, bem como do equipamento utilizado.

A presença de defeitos nas soldas prejudica muito a qualidade do trabalho executado. Portanto, para eliminar este problema, é necessário pré-limpar as superfícies de contato de óxidos, irregularidades e sujeira.

Também deve ser lembrado que à medida que o tamanho da superfície da junta aumenta, a resistência e a qualidade da solda se deterioram significativamente. Isso se deve ao fato de que uma grande área não aquece bem e contribui para a rápida formação de óxidos, que afetam negativamente a qualidade da junta soldada.

Benefícios da articulação do bumbum

Qualquer tipo de soldagem tem suas vantagens e desvantagens tecnológicas. A soldagem de topo, de acordo com muitos soldadores, tem várias qualidades positivas que a distinguem significativamente de outras tecnologias.

Os benefícios da soldagem de topo com flash incluem:

• ao usar este método de refluxo, não há necessidade de pré-aquecer a junta e preparar as bordas das peças unidas;
• com a observância da tecnologia de soldagem, é fácil obter um forte e confiáveluma conexão que pode durar várias décadas sem acidentes;
• mantém um alto nível de homogeneidade química do material após a soldagem, o que aumenta a resistência da junta;
• facilidade e simplicidade de trabalho não requerem conhecimentos especiais mesmo de um soldador iniciante;
• a capacidade de realizar o processo de soldagem flash de topo em modo totalmente automático;
• alta velocidade das operações tecnológicas;
• versatilidade no uso de quase todos os materiais.

Todas essas vantagens superam em muito as pequenas desvantagens do processo de soldagem a topo.

Desvantagens da soldagem

Algumas desvantagens deste tipo de soldagem incluem:

• alto consumo de energia elétrica;
• um preço bastante alto de uma máquina de solda por resistência para uso doméstico, por isso é melhor fazer a junta de topo manualmente;
• necessidade de estrito cumprimento dos requisitos para o tamanho da superfície das peças unidas;
• dificuldade de soldagem em condições de alta umidade.

Tipos de solda a topo

O processo de soldagem da junta de topo é baseado na lei de Joule-Lenz. O processo de ligações interatômicas ocorre sob a ação de uma corrente elétrica por meio de forte compressão aplicada na superfície de contato do produto.

Existem dois tipos de soldagem a topo:

• soldagemresistência;
• solda por flash.

Em essência, ambos os métodos usam o mesmo processo tecnológico de eletrodeformação, mas também existem diferenças especiais.

Soldagem por resistência

A singularidade deste método é que o processo de união das peças ocorre sem derreter a base. Neste caso, a superfície metálica é submetida a deformação plástica severa. Estruturalmente, as varetas de solda são conectadas a uma corrente elétrica e, quando entram em contato com a superfície metálica, forma-se um circuito fechado. No ponto de contato, aparece uma alta resistência, que proporciona um pequeno aquecimento. As hastes, aquecidas a um certo valor, são firmemente pressionadas uma contra a outra e a corrente é desligada.

Depois que as hastes aquecidas começam a endurecer, é por isso que essa tecnologia é chamada de soldagem por resistência. Para evitar um defeito na solda, as superfícies dos produtos a serem soldados devem ser submetidas a um pré-tratamento cuidadoso para que, quando o metal for colado, não haja partículas minúsculas de origem estranha.

A soldagem por resistência é usada para conectar fios ou tubos, e os materiais podem ser diferentes (aço e cobre, ferro fundido e alumínio).

Conexão de refluxo

Uma característica distintiva da soldagem flash é o fornecimento de tensão ao transformador até o contato das superfícies soldadas. Neste caso, as microrugosidades salientes da superfície são aquecidas e trituradas. Portanto, a corrente elétrica não flui ao longo de uma saliência maior, mas imediatamente ao longotodo o plano de contato.

Existem dois tipos de soldagem de topo com flash:

1. A soldagem contínua é caracterizada pelo movimento suave de duas partes do produto, presas em grampos especiais da unidade de soldagem, uma em direção à outra. Em seguida, uma corrente é aplicada e as peças são interligadas, contatando todo o plano. As peças são soldadas, após o que ocorre um assentamento em um determinado valor e a corrente elétrica é desligada.
2. A fusão intermitente ocorre devido à alternância dos momentos de vedação e enfraquecimento das juntas, enquanto a corrente elétrica permanece ligada. Este movimento de vai-e-vem fecha o circuito até o ponto de fusão do material.

Requisitos de superfície e tecnologia de limpeza

As superfícies dos materiais a serem unidos para obter uma solda de alta qualidade devem atender a certos requisitos:

1. O valor da resistência em todo o plano de contato deve ser aproximadamente igual.
2. A resistência à corrente elétrica deve ser a menor possível.
3. Os planos das duas superfícies a serem soldadas devem coincidir em nível.
4. Aparência uniforme da superfície é a chave para uma soldagem de alta qualidade.

Para cumprir essas condições, é necessário fazer uma preparação preliminar da superfície. Para isso você precisa de:

1. Desengordurar a junta.
2. Remova o filme de óxido sobre todo o plano de contato.
3. Realize a neutralização conjunta.
4. Seque bem a superfície.

Após a limpeza, você precisa verificar visualmente a prontidão das superfícies para soldagem.

Máquinas de solda a topo

Com a ajuda de máquinas especiais de solda de topo, os tubos de polietileno são mais frequentemente soldados, pois o material desses produtos é facilmente compatível com o tipo de topo da conexão de contato.

Existem os seguintes tipos de máquinas de solda:

• móvel;
• estacionário;
• pendente;
• universal;
• especializado.

O projeto de qualquer máquina de solda inclui um conjunto elétrico e mecânico, bem como um sistema de refrigeração a água e um alimentador pneumático de peças.

A soldagem a topo de tubos de polietileno é um pouco diferente da união de produtos metálicos. Como o material plástico não é condutor de corrente elétrica, o aquecimento das extremidades dos tubos é realizado por elementos de aquecimento especiais. Caso contrário, a tecnologia de soldagem de topo de tubos de polietileno é semelhante à conexão de outras superfícies.

Soldadura de topo manual

Em casa, o uso de uma máquina de solda por contato não é lucrativo, então tubos de pequeno diâmetro podem ser soldados manualmente. Ao mesmo tempo, para alcançar uma conexão de alta qualidade, é necessário adquirir experiência na execução do trabalho por meio de treinamento.

As etapas tecnológicas do processo de soldagem manual de topo são as seguintes:

1. Prepare o espaço de trabalho de acordo com os requisitos de segurança.
2. Faça uma fixação segura das peças. A fixação pode ser feita usando grampos especiais, no entanto, em condições domésticas, tijolos ou recessos no solo são mais usados. O principal é que as partes permaneçam imóveis.
3. Use lixa ou lima para limpar as superfícies a serem soldadas.
4. Ao aquecer uma solda de topo, a pressão deve ser aplicada à junta.
5. A costura é resfriada naturalmente - ao ar.

Em caso de vento forte no exterior, é aconselhável parar de trabalhar para evitar a entrada de poeira ou areia na área de soldagem. Em tempo chuvoso, o trabalho pode ser realizado sob um dossel especial.

Defeitos nas juntas de topo

O funcionamento a longo prazo de qualquer dispositivo mecânico depende em grande parte da qualidade do controle visual do trabalho realizado. Portanto, todo soldador deve conhecer e ser capaz de avaliar os principais defeitos que podem ocorrer durante o processo de soldagem.

Os principais defeitos da soldagem de topo flash incluem:

1. F alta de penetração da solda, que se manifesta em uma ligação metálica parcial. A causa mais comum deste defeito é a presença dea junção do filme de óxido, bem como o fraco aquecimento das extremidades das peças.
2. Fissuras e delaminação da costura, que podem ocorrer quando o material é resfriado rapidamente após a soldagem.
3. A distorção da fibra na área de solda também pode ser causada por recalque excessivo.
4. Poluição da junta com várias inclusões, grãos grandes na solda são defeitos estruturais. Tais problemas surgem quando a costura é oxidada ou superaquecida.

A soldagem por resistência de topo, de acordo com especialistas, é uma maneira confiável e de alta qualidade de unir peças de diferentes materiais. Devido à capacidade de realizar o processo no modo automático, é amplamente utilizado em empresas industriais para conectar componentes complexos de muitos dispositivos mecânicos.