11 de fevereiro de 2015

Indústria

A Rocha Ind. e Com. de máquinas de solda está no mercado de máquinas de solda por resistência há 30 anos e adquiriu sua experiência diretamente na linha de produção de seus clientes, encontrando a cada situação específica de soldagem, soluções rápidas e eficazes baseadas no dia a dia da produção de peças em larga escala industrial. Nossos clientes não podem parar, e é por isso que a ROCHA projeta, fabrica e comercializa máquinas e acessórios para solda por resistência com soluções criativas e funcionais para a sua indústria.

A linha de produtos dispõe tanto de máquinas estacionárias como portáteis, de acionamento mecânico, pneumático ou hidráulico, com comandos eletrônicos Standard ou de corrente constante.

Fabricamos máquinas de solda com potências entre 5 a 300 KVA, nas tensões de 220, 380 e 440 Volts.

Para melhor servir nossos clientes, dispomos de uma grande linha de acessórios para as aplicações mais diversas. Produzimos pinças, eletrodos, braços e dispositivos de solda, sob encomenda à partir de amostras ou desenhos para todas as marcas de equipamentos.

Nosso Departamento Técnico Comercial está à disposição para quaisquer outros  esclarecimentos.

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Máquina de solda portal tipo multiponto 3x100kVA para soldar reforço de prateleira de supermercado.
Produção de 2000 peças dia.


O que é solda por resistência?

Ao contrário dos outros processos, a soldagem por resistência elétrica utiliza o aquecimento por efeito Joule para realizar a fusão da face comum entre as duas peças. O efeito Joule ocorre pela geração de calor através da passagem de corrente elétrica em uma resistência. No caso da soldagem de chapas, a maior resistência está localizada exatamente na superfície interna das chapas, utilizando-se as condições corretas de soldagem. Com aplicação da pressão pelos eletrodos de cobre e a posterior passagem de corrente, ocorre a fusão desta face em comum.

É uma operação que consiste em unir 2 (duas) ou mais peças metálicas levadas a determinada temperatura através da passagem de uma corrente elétrica, sem adição de metal de aporte e com aplicação de pressão objetivando realizar a união molecular, total e estanque em uma zona pré-determinada.

Como a própria denominação indica, o calor para solda é gerado pela passagem da corrente elétrica pelo próprio material que apresenta uma resistência elétrica. Este princípio de funcionamento é chamado de Efeito Joule.

Lei de Joule (também conhecida como efeito Joule) é uma lei da física que expressa a relação entre o calor gerado e a corrente elétrica que percorre um condutor em determinado tempo. O nome é devido a James Prescott Joule que estudou o fenômeno em 1840.

O processo de soldagem consiste em unir dois ou mais peças de metal através da aplicação de calor e pressão. O processo de soldagem por resistência compreende um ramo da arte de soldagem no qual o calor de soldagem necessário ao processo é gerado pela resistência oferecida pelas partes a serem soldadas à passagem da corrente elétrica. Este fato torna este processo diferente dos demais já que nenhum material externo, como fluidos ou arames é utilizado. Portanto, a metalografia da solda não é complicada de se observar uma vez que não ocorre adição de material externo. Além disso, o processo de soldagem por resistência difere dos processos de soldagem por fusão ao utilizar força mecânica para forjar e unir as peças.

O efeito da força é refinar a estrutura dos grãos, produzindo, desta forma, uma solda com propriedades físicas, na maioria dos casos, iguais ao metal de origem e em alguns outros casos com qualidade até mesmo superior.

Os equipamentos de soldagem por resistência bem como seu modo de funcionamento normalmente se mostram misteriosos a um leigo quando este acompanha a realização de soldas com qualidade de forma rápida e eficaz. As mesmas características podem fazer com que os iniciantes acreditem em um processo mais simples ou geralmente mais aplicável do que normalmente se apresenta. Soldagem é realmente um processo metalúrgico. Ferro comum é descrito como cristais de ferrita em suspensão de composição variável em uma matriz contendo suas próprias impurezas e é esta matriz que aumenta a resistência elétrica de todos os metais, fato este de extrema importância na soldagem por resistência elétrica.

A solda por resistência subdividi-se em 4 principais modalidades:

  1. Solda ponto

Tomando-se duas chapas metálicas, sobrepostas e colocadas entre dois eletrodos ligados que exercem um esforço de compressão nas chapas, ocorrerá a circulação de corrente elétrica e, conseqüentemente, a geração de calor e a fusão das chapas.

É o mais empregado para soldar placas ou laminas metálicas. As folhas, sobrepostas, são apertas entre dois eletrodos de uma liga de cobre de grande condutividade, amiúde resfriados interiormente. Quando passa a corrente entre dois eletrodos, o ponto de união das lâminas se aquece até a temperatura de soldadura; então se corta a corrente e se afastam os eletrodos.

A soldadura por pontos é freqüentemente usada em lugar da rebitagem;  com máquinas automáticas de solda elétrica por pontos o processo torna-se uniforme e rápido, demorando a soldadura de cada ponto apenas una fração de segundo.

Observa-se que a corrente elétrica circula no ponto de contato entre os eletrodos e as chapas, e a fusão ocorre no ponto de contato entre as duas chapas.

  1. Solda Projeção

Na solda por projeção a área de solda não é definida pelos eletrodos mas pelo cruzamento de dois arames, ou pelo ponto de contato entre uma chapa e uma protuberância, que pode ser um estampado em uma chapa ou as protuberâncias de uma porca de solda por projeção.

  1. Solda por Costura

A solda por Costura pode ser considerada uma solda por pontos contínua, com eletrodos rotativos, onde os pontos ocorrem em sequência, sem que força entre os eletrodos seja liberada. Conforme FIG. 4:

A solda por costura é utilizada onde existe a necessidade de estanqueidade.

  1. Solda Topo

Na Solda Topo a área de solda não é definida pelos eletrodos mas pelo ponto de contato de dois arames ou tubos, submetidos a uma força de recalque. Os eletrodos, além de conduzir a corrente de solda, atuam como mordentes.

Quais metais podem ser soldados com a solda por resistência?

Além dos metais ferrosos como aço, aço inox, aço galvanizado, dentre outros, metais não-ferrosos como alumínio, latão, bronze, níquel, zinco, cobre e prata podem ser soldados, com os equipamentos devidamente regulados e com as correntes necessárias.

Estes materiais podem ter os mais diversos formatos como chapas, arames, tubos, porcas, parafusos, pastilhas, e outros.

Os principais parâmetros para realização de uma boa solda

Corrente, Pressão e Tempo

Os principais parâmetros para uma formação adequada da lente de solda entre as partes metálicas a serem soldadas é a resistência do metal, a amplitude da corrente, o tempo de fluxo de corrente e a força entre os eletrodos. O calor é expresso como o produto do quadrado da corrente, da resistência do material e do tempo de soldagem (H= I2RT), Lei de Joules. O valor ótimo destes parâmetros varia com o tipo de metal, a metalurgia, a espessura e sua resistência à tração. Para um aço baixo carbono comumente usado com 1/16” de espessura, um valor típico de corrente pode ser 10.000A, um tempo de aproximadamente 1/4 segundos (15 ciclos em 60 Hertz) e cerca de 600 libras de força de eletrodo deverão ser utilizados para garantir a realização de uma solda satisfatória.

Corrente de soldagem adequada

Usando o exemplo acima, a corrente de 10.000 A  não está prontamente disponível na saída elétrica padrão,  sendo o máximo disponível, 15 a 20 A. Mesmo em indústrias que utilizam grande quantidade de energia elétrica, 200 A é o valor típico de corrente disponível  fornecido  a partir dos circuitos elétricos de distribuição. Portanto, para se conseguir 10.000 A necessários para efetuar a soldagem por resistência, algum dispositivo deve ser utilizado para elevar a corrente de um valor relativamente baixo, disponível da linha, para um valor mais alto. O dispositivo utilizado é um transformador de soldagem. Os transformadores são utilizados para elevar ou abaixar a tensão, mas a corrente é também transformada da mesma maneira. Um transformador monofásico consiste de duas bobinas de arame, chamadas de primário e secundário, enroladas em  um núcleo de ferro.

A potência é transferida do primário para o secundário através das propriedades magnéticas do ferro. O fator pela qual a corrente e a tensão aumentam ou diminuem é igual a razão entre o número de espiras nas bobinas que formam o primário e o secundário do transformador. O total de energia que passa pelo transformador é uma constante.

No exemplo anterior, onde 10.000A eram necessários, um transformador com 100 espiras no primário e duas no secundário; uma razão de 50:1. Uma corrente de 200A no primário seria então transformada (elevada) até 10.000A  (200A X 50 espiras)no secundário; valor suficiente para efetuar a soldagem por resistência. De uma maneira similar, a tensão será abaixada de 500V no primário para apenas 10V no secundário.

Força de eletrodo adequada

Um outro fator crítico na soldagem por resistência é a força que mantém as partes metálicas em contato, chamada de força de eletrodo. Esta força é necessária para assegurar um bom contato elétrico entre as partes a serem soldadas e para manter a partes firmemente unidas até que o metal fundido que forma a junta soldada tenha tempo de se solidificar. Dependendo do tamanho e do tipo da máquina de soldagem, vários métodos de obtenção da força de eletrodo podem ser utilizados. É comum utilizar ar comprimido em um pistão e cilindro. O cilindro é rigidamente preso à estrutura da máquina de solda e o pistão móvel é conectado ao eletrodo superior. Sistemas hidráulicos e mecânicos também são disponíveis. Ar comprimido ou fluido hidráulico introduzido no cilindro faz com que uma força sobre o pistão seja desenvolvida, empurrando o eletrodo superior em direção às chapas. A quantidade de força aplicada depende da área do pistão e da pressão de entrada do ar comprimido ou do fluido hidráulico. No exemplo anterior, cerca de 600 libras de força de eletrodo foram necessárias, utilizando um pistão com diâmetro de 5” e uma pressão de ar de 30 libras/polegada quadrada.

Tempo de soldagem adequado

Muitos métodos têm sido utilizados para controlar o tempo de uma soldagem por resistência. Mesmo algumas máquinas controladas mecanicamente ainda estão operando muito bem em processos onde não se exige controle sofisticado. Controles de soldagem podem ser agrupados em três tipos básicos: (1) mecânicos e eletro-mecânicos; (2) analógico, tanto em tubo de vácuo quanto em estado sólido e (3) digital, tanto em componente discreto quanto baseado em microprocessador (incluindo mini-computadores).

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