Resistance WELDING
GRSS
SOLDAGEM POR
RESISTÊNCIA ELÉTRICA
Resistance WELDING
GRSS
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.
Resistance WELDING
GRSS
Princípios
Para que possamos soldar uma peça
com esse processo, é necessário
verificarmos 3 fatores importantes:
•Aquecimento – Efeito Joule
•Tempo
•Pressão
Resistance WELDING
GRSS
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 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).
Resistance WELDING
GRSS
Métodos
Soldagem por ponto
Soldagem topo a topo
Soldagem por projeção
Soldagem por costura
Soldagem por alta frequência
Brasagem por resitência elétrica
Soldagem por pontos
Eletrodo
água
solda
Eletrodo
Distância
Resistance WELDING
GRSS
Resistência
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por pontos
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
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Considerações gerais
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
GRSS
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.
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por pontos
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
VANTAGENS
l
Adaptabilidade para automação em
montagens de chapas em linhas de fabricação
– robotização
l
Alta velocidade
l
Econômico
l
Precisão dimensional
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por pontos
LIMITAÇÕES
l
l
Dificuldade para manutenção e reparo
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!!!
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
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
Resistance WELDING
GRSS
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
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por pontos
Refrigeração dos eletrodos
A água deve ser levada tão perto quanto possível da
ponta dos eletrodos, aproximadamente 12 mm da
ponta.
Resistance WELDING
GRSS
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.
Resistance WELDING
GRSS
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.
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
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
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Erros mais comuns na montagem dos eletrodos
• Eletrodos assimétricos virados
• Eletrodos desalinhados
• Eletrodo inclinados.
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Características para a solda ponto
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
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
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por pontos
Material entregue
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Soldabilidade
R
W=
. 100
F . kt
Onde: R = Resistividade
F = ponto de fusão
kt = Condutividade térmica
W < 0,25
0,25 < W < 0,75
0,75 < W < 2
2<W
péssima
ruim
boa
Excelente
k material
kt =
kcobre puro
}
Aço carbono - W > 10
Alumínio - W ~ 1-2
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
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.
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por pontos
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
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
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Circuito de uma máquina de solda simples
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Considerações gerais do circuito pneumático
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Exemplos de máquinas de solda estacionárias
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Exemplo de máquina de solda suspensa
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Detalhe da pinça de máquina de solda suspensa
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Modelos de pinça de máquina de solda suspensa
Soldagem por pontos
Média
Superior
Inferior
Sem expulsão = boa
propriedade mecânica
Resistencia (µΩ )
Resistance WELDING
GRSS
Com expulsão = Problemas de
Resistência mecânica
Tempo (ciclos
(ciclos))
GRSS
Soldagem por pontos
Resistance WELDING
Soldagem robotizada
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem topo a topo
Ao transformador
Grampo
Zona aquecida
Grampo
Força
Parte estacionária
Parte móvel
Peça soldada
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem topo a topo
Exemplo de
peças soldadas
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem topo a topo por “flash”
GRSS
Soldagem topo a topo por “flash”
Resistance WELDING
Etapas básicas
(a)
Eletrodos
(c)
Posicionamento e fixação das partes
(b)
Aplicação de tensão e começo
de movimentação das partes
“Flash”
(d)
Aplicação de força e corrente
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem topo a topo por “flash”
Exemplo de
equipamento
utilizado para
soldagem por
“flash”
GRSS
Soldagem topo a topo por “flash”
Resistance WELDING
Soldagem automática
Resistance WELDING
GRSS
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
GRSS
Soldagem topo a topo por “flash”
Resistance WELDING
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
GRSS
Soldagem topo a topo por “flash”
Resistance WELDING
Exemplos de juntas
Soldagem com alinhamento axial
Pinças
Parte
estacionária
Parte
móvel
Transformador
Partes depois de soldadas
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem topo a topo por “flash”
Soldagem de canto
Parte
estacionária
Parte
móvel
Transformador
Partes depois de soldadas
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem topo a topo por “flash”
Soldagem de anel
Parte
estacionária
Parte
móvel
Transformador
Partes depois de soldadas
GRSS
Soldagem por projeção
Resistance WELDING
Princípios
Resultado
Aproximação
das partes
Aplicação de
corrente
Formação da
solda
GRSS
Soldagem por projeção
Resistance WELDING
Exemplos
GRSS
Soldagem por projeção
Resistance WELDING
Mais exemplos
GRSS
Soldagem por projeção
Resistance WELDING
E mais exemplos
GRSS
Soldagem por projeção
Resistance WELDING
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
GRSS
Soldagem por projeção
Resistance WELDING
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
GRSS
Soldagem por costura
Resistance WELDING
Princípios
TIPOS
Roda superior
Solda por ponto
Roda de
fricção
Solda sobreposta
Solda contínua
Peça
Abertura
Roda inferior
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por costura
Soldagem de
tubos – Tubos
com costura
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por costura
FILME
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por costura por amassamento
Chapas um
Pouco
sobrepostas
Eletrodos
planos e
compridos
Solda
Antes da soldagem
Depois da soldagem
Resistance WELDING
GRSS
Soldagem por alta frequência
Dobramento
do tubo
Bobina
de indução
Amassamento
do tubo
HF
GRSS
Soldagem por alta frequência
Resistance WELDING
Aplicações
Soldagem
de fita
Soldagem
de tubo
em espiral
Soldagem
de fita em “T”
Soldagem
de aleta em
espiral
em tubo
GRSS
Soldagem por alta frequência
Resistance WELDING
Mais aplicações
Soldagem por
projeção por
custura
HF
Bobina
de indução
Soldagem de
topo de tubos
Soldagem de
topo de chapas
HF
GRSS
Soldagem por alta frequência
Resistance WELDING
Produtos
GRSS
Soldagem por alta frequência
Resistance WELDING
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
GRSS
Soldagem por alta frequência
Resistance WELDING
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
Resistance WELDING
GRSS
Brasagem por resistência elétrica