GRSS. Resistance WELDING SOLDAGEM POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA

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1 SOLDAGEM POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA

2 Princípios A soldagem por resistência elétrica representa mais uma modalidade da soldagem por pressão na qual as peças a serem soldadas são ligadas entre si em estado pastoso (ou em parte fundidas) sob pressão e sem material de adição suplementar.

3 Princípios Para que possamos soldar uma peça com esse processo, é necessário verificarmos 3 fatores importantes: Aquecimento Efeito Joule Tempo Pressão

4 Princípios As peças a serem soldadas são pressionadas uma contra outra, por meio de eletrodos não consumíveis, fazendo passar por estes uma alta corrente. Esta corrente, ocasiona, segundo a Lei de Joule (Q = K R I 2 t), uma quantidade de calor proporcional ao tempo, resistência elétrica e intensidade de corrente, que deverá ser suficiente para permitir que a região de contato entre as peças a serem soldadas atinja o ponto de fusão (circuito percorrido pela corrente de soldagem).

5 Métodos Soldagem por ponto Soldagem topo a topo Soldagem por projeção Soldagem por costura Soldagem por alta frequência Brasagem por resitência elétrica

6 Soldagem por pontos Eletrodo água Eletrodo solda Distância Resistência

7 Soldagem por pontos R 1 e R 2 Resistência de contato entre eletrodos e chapas R 3 Resistências de contato entre chapas R 4 e R5 Resistência das peças a serem soldadas

8 Soldagem por pontos Considerações gerais

9 Soldagem por pontos

10 Soldagem por pontos Para efetuar uma boa solda é necessário que as peças façam um bom contato metal - metal. Todos os elementos (peças e eletrodos) devem ser concebidos de tal maneira que permitam a corrente de soldagem chegar ao ponto desejado pelo caminho mais curto.

11 Soldagem por pontos

12 Soldagem por pontos VANTAGENS Adaptabilidade para automação em montagens de chapas em linhas de fabricação robotização Alta velocidade Econômico Precisão dimensional

13 Soldagem por pontos LIMITAÇÕES Dificuldade para manutenção e reparo Geralmente o equipamento é mais caro que o para soldagem a arco Demanda mais energia da rede elétrica Baixa resistência a tração e a fadiga Cada ponto é um ponto!!!

14 Soldagem por pontos Eletrodos São as partes mais importantes do processo. Por trabalharem em condições extremamente desfavoráveis, devem possuir: Condutibilidade elétrica e térmica elevadas Resistência mecânica elevada Fraca tendência para formar ligas com o material a soldar

15 Soldagem por pontos Resfriamento absolutamente seguro das pontas dos eletrodos Alto ponto de amolecimento - temperatura na qual um período de tempo determinado, o material perde grande parte de sua dureza. Existem eletrodos de: Cobre Cromo Cobre - Cromo zircônio Cobre Cádmio Cobre Berílio

16 Soldagem por pontos Refrigeração dos eletrodos A água deve ser levada tão perto quanto possível da ponta dos eletrodos, aproximadamente 12 mm da ponta.

17 Soldagem por pontos Duração do eletrodo Utilizando um eletrodo 5/8, pode-se obter 50 vezes mais soldas durante o último 1/16, do que durante o primeiro. Isto porque quando a face do eletrodo ficar mais próxima da extremidade do orifício no eletrodo, melhoram-se consideravelmente as condições de resfriamento.

18 Soldagem por pontos Tipos de eletrodos Eletrodos retos, curvos, ambos com ponta achatada, arredondada, inclinada, excêntrica e outras formas. A fixação é feita através do cone morsa ou rosca.

19 Soldagem por pontos Problemas mais comuns com eletrodo Área de contato muito grande Eletrodos com partículas de chapa encravadas Eletrodos com depressão no centro, indicando o fim de vida Mudança de cor da superfície de contato do eletrodo

20 Soldagem por pontos Erros mais comuns na montagem dos eletrodos Eletrodos assimétricos virados Eletrodos desalinhados Eletrodo inclinados.

21 Soldagem por pontos Características para a solda ponto

22 Soldagem por pontos Aplicações Com o processo solda-se: Aço, incluindo aço galvanizado Ligas de zinco Ligas de cobre Ligas de alumínio Só se podem soldar entre si metais de natureza diferentes quando suscetíveis a formar uma liga ou quando se introduz entre eles um material intermediário que pode ligar-se aos metais base. Materiais que prejudicam a soldagem são: O ferrugem, verniz, óleo, graxa e gordura

23 Soldagem por pontos Material entregue

24 Soldagem por pontos Soldabilidade W = R F. kt.100 Onde: R = Resistividade F = ponto de fusão k t = Condutividade térmica k = t k k material cobre puro W < 0,25 péssima } 0,25 < W < 0,75 ruim Aço carbono - W > 10 0,75 < W < 2 boa Alumínio - W ~ < W Excelente

25 Soldagem por pontos Qualidade da solda Fatores que influenciam diretamente na qualidade da solda: Espaçamento entre eletrodos Condições dos materiais Uniformidade dos pontos de solda Rebarbas e ondulações Aquecimento Tempo Pressão Resistência mecânica.

26 Soldagem por pontos

27 Soldagem por pontos Tipos de equipamentos Suspenso ou Estacionário Qualquer que seja, deve ser constituído de: Chave geral e botão de comando Transformador Cabos secundários Comutador thyristorizado ou ignitrons Controle eletrônico dos intervalos de tempo Pinça de solda acionada por sistema mecânico (alavanca com mola), cilindro pneumático ou hidráulico Sistema pneumático ou pneumático Eletrodos de solda

28 Soldagem por pontos Circuito de uma máquina de solda simples

29 Soldagem por pontos Considerações gerais do circuito pneumático

30 Soldagem por pontos Exemplos de máquinas de solda estacionárias

31 Soldagem por pontos Exemplo de máquina de solda suspensa

32 Soldagem por pontos Detalhe da pinça de máquina de solda suspensa

33 Soldagem por pontos Modelos de pinça de máquina de solda suspensa

34 Soldagem por pontos Sem expulsão = boa propriedade mecânica Com expulsão = Problemas de Resistência mecânica Resistencia (mw) Média Superior Inferior Tempo (ciclos)

35 Soldagem por pontos Soldagem robotizada

36 Soldagem topo a topo Grampo Zona aquecida Parte estacionária Ao transformador Grampo Força Parte móvel Peça soldada

37 Soldagem topo a topo Exemplo de peças soldadas

38 Soldagem topo a topo por flash

39 Soldagem topo a topo por flash Etapas básicas (a) (b) Eletrodos Posicionamento e fixação das partes Aplicação de tensão e começo de movimentação das partes (c) (d) Flash Aplicação de força e corrente

40 Soldagem topo a topo por flash Exemplo de equipamento utilizado para soldagem por flash

41 Soldagem topo a topo por flash Soldagem automática

42 Soldagem topo a topo por flash VANTAGENS Flexível para qualquer forma de seção, principalmente quando são similares Impurezas podem ser removidas durante a soldagem A preparação da superficie não é crítica, a não ser para peças grandes Pode soldar anéis Apresenta uma ZTA pequena

43 Soldagem topo a topo por flash LIMITAÇÕES Produz uma sobrecarga na rede Perigo de incendio com as fagulhas Requer equipamento especial para remover rebarba Dificuldade de alinhamento para peças com área de seção pequena Requer mesma área de seção para as partes a serem soldadas

44 Soldagem topo a topo por flash Exemplos de juntas Parte estacionária Soldagem com alinhamento axial Pinças Transformador Parte móvel Partes depois de soldadas

45 Soldagem topo a topo por flash Parte estacionária Transformador Soldagem de canto Parte móvel Partes depois de soldadas

46 Soldagem topo a topo por flash Parte estacionária Transformador Soldagem de anel Parte móvel Partes depois de soldadas

47 Soldagem por projeção Princípios Aproximação das partes Aplicação de corrente Formação da solda Resultado

48 Soldagem por projeção Exemplos

49 Soldagem por projeção Mais exemplos

50 Soldagem por projeção E mais exemplos

51 Soldagem por projeção VANTAGENS Um grande número de soldas pode ser feito em um ciclo de soldagem Menor sobreposição e menor espaçamento é possível e necessário 1 < razão de espessuras < 6 Menor que a soldagem por pontos Melhor aparencia do lado sem projeção Menor desgaste do eletrodo Óleo, ferrugem, graxa e revestimento são menos problemáticos que na soldagem por pontos

52 Soldagem por projeção LIMITAÇÕES Requer uma operação adicional para formar a projeção Em soldagem de multiplas soldas, um controle preciso da altura da projeção e do alinhamento das piças deve ser realizado A espessura das chapas é limitante Requer um equipamento com maior capacidade que o para soldagem por pontos

53 Soldagem por costura Princípios Peça Roda superior Roda de fricção Roda inferior Abertura TIPOS Solda por ponto Solda sobreposta Solda contínua

54 Soldagem por costura Soldagem de tubos Tubos com costura

55 Soldagem por costura FILME

56 Soldagem por costura por amassamento Chapas um Pouco sobrepostas Eletrodos planos e compridos Antes da soldagem Solda Depois da soldagem

57 Soldagem por alta frequência Dobramento do tubo Bobina de indução HF Amassamento do tubo

58 Soldagem por alta frequência Aplicações Soldagem de fita Soldagem de tubo em espiral Soldagem de fita em T Soldagem de aleta em espiral em tubo

59 Soldagem por alta frequência Mais aplicações Bobina de indução Soldagem por projeção por custura HF Soldagem de topo de tubos Soldagem de topo de chapas HF

60 Soldagem por alta frequência Produtos

61 Soldagem por alta frequência VANTAGENS Produz soldas com ZTA muito pequena Alta velocidade de soldagem com pouco consumo de energia Solda tubos de paredes bem pequenas Adaptável para muitos materiais Minimiza oxidação, descoloração e distorção Alta eficiência

62 Soldagem por alta frequência LIMITAÇÕES Cuidados especiais devem ser tomados para evitar interferência da radiação em outros equipamentos Antieconômico para poucas peças O ajuste entre as peças passa a ser limitante Perigos relacionados com a corrente de alta frequência Marcapasso

63 Brasagem por resistência elétrica

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