GRSS. Resistance WELDING SOLDAGEM POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA

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SOLDAGEM POR

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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.

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Para que possamos soldar uma peça

com esse processo, é necessário

verificarmos 3 fatores importantes:

•Aquecimento – Efeito Joule

•Tempo

•Pressão

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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 I2 _{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).

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Soldagem por ponto

Soldagem topo a topo

Soldagem por projeção

Soldagem por costura

Soldagem por alta frequência

Brasagem por resitência elétrica

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R₁ e R₂ – Resistência de contato entre eletrodos e chapas R₃ – Resistências de contato entre chapas

R₄ e R5 – Resistência das peças a serem soldadas

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Considerações gerais

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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.

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VANTAGENS

l Adaptabilidade para automação em

montagens de chapas em linhas de fabricação – robotização

l Alta velocidade l Econômico

l Precisão dimensional

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LIMITAÇÕES

l Dificuldade para manutenção e reparo

l Geralmente o equipamento é mais caro que o

para soldagem a arco

l Demanda mais energia da rede elétrica l Baixa resistência a tração e a fadiga l Cada ponto é um ponto!!!

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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

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• 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

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Refrigeração dos eletrodos

A água deve ser levada tão perto quanto possível da ponta dos eletrodos, aproximadamente 12 mm da ponta.

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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.

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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.

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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

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Erros mais comuns na montagem dos eletrodos

• Eletrodos assimétricos virados

• Eletrodos desalinhados

• Eletrodo inclinados.

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Características para a solda ponto

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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

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Soldagem por pontos

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Soldabilidade

Soldagem por pontos

100 . . k_t F R W = Onde: R = Resistividade F = ponto de fusão k_t = Condutividade térmica puro cobre material t

k

k

k

=

}

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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.

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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

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Circuito de uma máquina de solda simples

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Considerações gerais do circuito pneumático

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Exemplos de máquinas de solda estacionárias

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Exemplo de máquina de solda suspensa

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Soldagem por pontos

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Soldagem por pontos

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Tempo (ciclosciclos)) Média

Superior Inferior

Com expulsão = Problemas de Resistência mecânica Sem expulsão = boa

propriedade mecânica

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Soldagem por pontos

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Soldagem topo a topo

Exemplo de peças soldadas

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Etapas básicas

Posicionamento e fixação das partes

Aplicação de tensão e começo de movimentação das partes

“Flash”

Aplicação de força e corrente

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Soldagem topo a topo por “flash”

Exemplo de equipamento utilizado para soldagem por “flash”

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Soldagem automática

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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

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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

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Soldagem topo a topo por “flash”

Exemplos de juntas

Partes depois de soldadas

Transformador Pinças

Soldagem com alinhamento axial

Parte

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Soldagem topo a topo por “flash”

Soldagem de canto

Transformador

Parte

estacionária Partemóvel

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Soldagem topo a topo por “flash”

Soldagem de anel

Transformador

Parte

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Soldagem por projeção

Aproximação

das partes Aplicação de corrente Formação dasolda

Resultado

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Soldagem por projeção

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Soldagem por projeção

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E mais exemplos

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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

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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

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Soldagem por costura

Roda superior Peça Roda inferior Abertura Roda de fricção

Solda por ponto

Solda sobreposta

Solda contínua

TIPOS

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Soldagem por costura

Soldagem de tubos – Tubos com costura

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Soldagem por costura

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Chapas um Pouco

sobrepostas Eletrodosplanos e compridos

Solda

Antes da soldagem

Soldagem por costura por amassamento

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HF

Soldagem por alta frequência

Dobramento do tubo

Bobina

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Soldagem por alta frequência

Aplicações Soldagem de fita _Soldagem de fita em “T” Soldagem de tubo

em espiral _{de aleta em}Soldagem espiral em tubo

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Soldagem por alta frequência

Mais aplicações

Bobina de indução

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Soldagem por alta frequência

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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

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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

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