Que máquina de solda a arco escolher?

A máquina de solda MMA, também conhecida como máquina para solda manual com eletrodo revestido, é uma fonte de energia que produz uma corrente de saída elevada. A saída da máquina de solda é constituída por um cabo de massa, que será ligado à peça a soldar, e por um cabo com um porta-eletrodo.

Quando se aproxima o eletrodo da peça de trabalho, ocorre um curto-circuito e um arco elétrico a uma temperatura suficientemente alta para fundir o metal da peças a serem soldadas e a extremidade do próprio eletrodo. O eletrodo é composto por uma alma metálica, que vai fornecer o metal de adição para a soldagem, e por um revestimento, que vai formar uma camada de proteção contra a oxidação. Esta camada protetora é chamada de «escória» e deve ser removida depois de a solda arrefecer. Os eletrodos são, portanto, produtos consumíveis, cuja composição e diâmetro serão escolhidos em função do trabalho a realizar.

As principais dificuldades da soldagem a arco são:

• Dificuldade de escorvamento: se se aproximar demais o eletrodo das peças de trabalho para iniciar a soldagem, o arco elétrico não se irá formar e o eletrodo vai colar-se às peças, o que provocará um curto-circuito direto.

• Dificuldade em manter a distância apropriada entre o elétrodo e as peças a serem soldadas: devido ao desgaste contínuo do elétrodo, o soldador é obrigado a ajustar constantemente a posição deste.

Os chamados transformadores de solda são compostos por um transformador e por um núcleo móvel também designado «shunt». As inversoras de solda MMA são uma evolução desta tecnologia e utilizam circuitos eletrónicos que regulam continuamente a potência de saída. As inversoras de solda MMA são mais compactas e mais leves, permitem uma melhor qualidade de soldagem graças à regulação precisa da potência e, geralmente, possuem um mecanismo de segurança que corta a corrente em caso de colagem do eletrodo à peça.

A máquina de solda MMA é mais adequada para pequenos trabalhos (reparações, etc.) do que para a produção:

– é mais fácil de transportar porque não necessita de cilindro de gás;
– é menos afetada por correntes de ar, o que é particularmente importante para o uso no exterior;
– permite soldar a maioria dos metais, bastando para tal mudar o elétrodo;
– permite realizar operações de soldagem em pontos de difícil acesso graças ao comprimento dos eletrodos;
– é a tecnologia mais barata.

A máquina de solda MIG/MAG também é uma máquina de solda a arco, mas, em vez do eletrodo revestido, há um rolo de arame que se vai desenrolando na tocha de soldagem à medida que o arame vai sendo consumido. A função do revestimento do eletrodo é assegurada, neste tipo de equipamento, por um gás libertado através da tocha ao nível da área de soldagem, de modo a proteger o cordão de solda da oxidação que seria causada pela exposição ao ar atmosférico.

• O processo de soldagem MIG (Metal Inert Gaz) utiliza um gás inerte como o árgon ou o hélio, e é adequado ao inox, às ligas leves e aos metais não ferrosos.
• O processo de soldagem MAG (Metal Active Gaz) utiliza uma mistura de árgon e de CO2 ou de árgon e oxigénio, que vai interagir com a poça de fusão, garantindo assim uma melhor qualidade da soldagem. Este processo está reservado aos aços-carbono.

Com o gás adequado, a soldagem MIG/MAG permite soldar todos os metais comuns.

As máquinas de solda MIG/MAG produzem soldas de melhor qualidade do que as máquinas de solda MMA, permitem soldar chapas mais finas e são mais adequadas à produção, à automação e à robótica. Este processo de soldagem destaca-se, ainda, por ser o mais fácil de aprender.

Também é possível utilizar uma máquina de solda MIG/MAG sem gás de proteção. Para tal, basta substituir o arame sólido por arame tubular, cujo núcleo contém um pó que é queimado durante a soldagem, produzindo uma atmosfera gasosa inerte que protege a solda da oxidação. A soldagem MIG com gás permite realizar cordões de solda com melhor acabamento e tem um custo mais baixo, dado que o preço do arame sólido é inferior ao do arame tubular. Já a soldagem sem gás elimina a necessidade de cilindros de gás, é menos sensível às correntes de ar e, logo, mais apropriada para trabalhos no exterior, para além de oferecer uma penetração mais profunda da solda nos materiais espessos.

As máquinas de solda TIG utilizam um gás inerte, um eletrodo não consumível e um metal de adição. Em certos casos, a soldagem pode ser feita sem metal de adição. A máquina de solda TIG permite soldar materiais de menor espessura.

Pode ser manual (o soldador segura a tocha com uma mão e o arame do metal de adição com a outra) ou semiautomática (a máquina de solda tem incorporado um alimentador de metal de adição). Este processo emprega-se, principalmente, para soldar metais não ferrosos, como o titânio e o alumínio. Se for necessário um metal de adição, este não terá revestimento, uma vez que a área de soldagem estará protegida da corrosão por um gás inerte. Este tipo de soldagem é bastante apreciado pois permite obter soldas de excelente qualidade, particularmente em termos de estanqueidade das juntas ou quando é preciso soldar chapas finas.

A tocha de soldagem TIG tem de ser arrefecida. Para realizar operações de soldagem de baixa intensidade, o arrefecimento proporcionado pelo gás é suficiente. No entanto, para trabalhos que exijam uma corrente elétrica de maior intensidade, será necessária uma tocha com arrefecimento líquido.

Quanto ao eletrodo, este pode ser em tungsténio ou em liga de tungsténio, uma escolha que vai depender dos metais a serem soldados. Embora não seja consumível (não adiciona metal de enchimento à soldagem), está sujeito a desgaste e deve ser regularmente afiado, visto que a qualidade do arco elétrico depende da forma da sua ponta.

Infelizmente, não existe um processo de soldagem nem um tipo de máquina de solda que seja adequado a todas as aplicações. Ao escolher uma máquina de solda, deve pesar as vantagens e as desvantagens de cada técnica tendo em consideração a forma como o equipamento será utilizado.

Seguem-se os principais critérios a ter em conta:

• Utilização:

• Materiais a soldar:

As máquinas de solda MMA podem soldar a maioria dos metais, desde que se utilize o eletrodo adequado. Porém, soldar alumínio através deste processo é difícil e exige bastante perícia da parte do soldador. As máquinas de solda MIG/MAG podem soldar todos os metais comuns, sendo necessário usar um tipo de gás de proteção específico para os aços-carbono (soldagem MAG). As máquinas de solda TIG podem soldar todos os metais, inclusive o titânio, com o mesmo gás de proteção.

• Espessura dos materiais a soldar:

Independentemente do processo utilizado, quanto maior for a espessura dos materiais a serem soldados, mais elevada deverá ser a corrente elétrica. É, pois, importante escolher um equipamento com capacidade para fornecer corrente com intensidade suficiente para a aplicação a que se destina.

• Alimentação elétrica:

A intensidade da corrente elétrica fornecida pelas máquinas de solda monofásicas pode atingir no máximo os 200 A, ao passo que uma máquina trifásica pode fornecer entre 400 A e 600 A.

• Ciclo de trabalho:

O ciclo de trabalho, também designado fator de trabalho, é um parâmetro importante na escolha de uma máquina de solda, pois representa a capacidade do equipamento para operar durante um determinado tempo sem necessidade de paragens para arrefecer. O ciclo de trabalho é expresso em percentual e corresponde ao tempo que a máquina pode funcionar em contínuo a uma dada potência de soldagem num período de referência de 10 minutos.

O ciclo de trabalho pode aparecer indicado para uma ou para várias potências de soldagem. Quanto mais elevada for a corrente de soldagem utilizada, mais rapidamente a máquina aquecerá e, logo, mais curto será o seu ciclo de soldagem. Por exemplo, um ciclo de trabalho de 70% a 100 A significa que a máquina, quando estiver configurada para 100 amperes, pode funcionar durante 7 minutos seguidos e depois é preciso deixá-la arrefecer durante 3 minutos antes de se voltar a usá-la.