Consumíveis para Soldagem de Alto desempenho

A soldagem é um negócio complexo que requer equipamentos igualmente resistentes. Isso é especialmente verdadeiro quando se trata de aplicações de altas correntes.

Aplicações que ultrapassam 300 amperes geram grande quantidade de calor refletivo do arco, sendo necessário o uso de consumíveis (bicos, difusores e bicos de contato) que possam suportar a aplicação pretendida.

Tais aplicações são comuns em indústrias como a fabricação de equipamentos pesados, onde as espessuras dos materiais são maiores e correntes mais altas são necessárias para realizar soldas de qualidade. Em algumas aplicações automotivas que usam sistemas de soldagem robótica, as correntes também podem ser altas.

Ter os consumíveis certos pode ajudar em aplicações de alta corrente de várias maneiras:

Seguem algumas considerações:

• Minimize os tempos de paralisação da produção, evitando falhas prematuras
• Reduza o estoque de consumíveis e os custos de reposição
• Evite problemas de qualidade que exijam custos de retrabalho ou causem rejeição de peças.
• Reduza o risco de defeitos nas tochas GMAW causados ​​pelo acúmulo de calor. A chave é conhecer os fatores que afetam negativamente os consumíveis, as formas de prolongar a vida útil desses componentes e quais opções estão disponíveis para obter os melhores resultados em uma determinada aplicação. Aqui estão algumas dicas para ajudar a melhorar a vida útil de seus consumíveis:

1- Mude para o trabalho pesado (Heavy Duty)

Para aplicações de altas correntes, os consumíveis para serviço pesado costumam ser uma boa escolha. Esses consumíveis têm uma massa maior do que os consumíveis padrões ou de serviço médio, permitindo melhor resistência ao calor por um longo período de tempo. (veja a Fig. 2) Os consumíveis para serviço pesado vêm em uma variedade de materiais e tamanhos. Por exemplo, pontas de contato para serviço pesado estão disponíveis em cobre-berílio ou cromo-zircônio e têm um diâmetro externo (OD) de cerca de 0,3125 polegadas. Os bicos geralmente estão disponíveis em latão ou cobre. A variedade de latão tende a ser mais resistente a respingos; no entanto, esses bicos podem se deteriorar mais rapidamente do que o cobre se entrarem em contato com a poça de solda.

Os consumíveis Extra Heavy Duty também estão disponíveis e são boas opções para aplicações de alta corrente que exigem arames de enchimento de diâmetro maior (0,052 pol. e maior). As pontas de contato que se enquadram nesta categoria geralmente têm um diâmetro externo de aproximadamente 0,375 pol.

Em alguns casos, os consumíveis médios podem substituir os consumíveis pesados, mas é importante testar sua durabilidade em uma determinada aplicação antes de implementá-los na operação de soldagem. Por exemplo, em aplicações de baixo ciclo de trabalho, a geração de calor também é baixa, porque menos tempo é gasto na soldagem. Menos calor pode ajudar a minimizar o impacto negativo nos consumíveis. Onde a troca frequente de suprimentos é ditada pelo protocolo da empresa, suprimentos de serviço médio podem funcionar em uma aplicação de alta amperagem; o operador de soldagem pode trocá-los antes que ocorra uma falha devido a altos níveis de calor.

Quer os consumíveis sejam de serviço médio ou pesado, é melhor que o soldador use consumíveis feitos mecanicamente (usinados) e que tenham superfícies lisas e redondas. Esses consumíveis de maior qualidade são menos propensos ao acúmulo de respingos e tendem a durar mais.

2- Leve em consideração o Modo de Soldagem

O desgaste mecânico no bico de contato é inevitável em qualquer aplicação de soldagem. O atrito constante do arame de enchimento sendo alimentado através do bico de contato o desgasta.

Na soldagem de altas correntes empregando transferência de soldagem por pulso, o desgaste elétrico também pode ser um problema. Os programas de soldagem por pulso têm uma forma de onda exclusiva que faz com que a fonte de energia alterne entre baixas correntes de fundo e altas correntes de pico, o que é particularmente severo com os consumíveis. Pontas de contato de liga de zircônio para serviço pesado ou cromo são uma boa escolha para este tipo de transferência de solda.

Também é uma boa ideia monitorar regularmente o uso do bico de contato em aplicações de soldagem por pulso. Trocar as pontas de contato antes que fiquem muito danificadas pode ajudar a evitar problemas como perda de condutividade elétrica, pontas entupidas e respingos excessivos, resultando em baixa qualidade de solda, retrabalho de peças e tempo de inatividade da produção. Os soldadores podem usar o tempo durante as pausas de rotina na produção para trocar o bico de contato a fim de maximizar a eficiência.

3- Investir em equipamentos periféricos para soldagem Robóticas

Para aplicações de soldagem robótica, equipamentos periféricos, como uma estação de limpeza, são equipamentos importantes para prolongar a vida útil dos consumíveis (veja a Fig. 3), particularmente em processos de alta corrente. Uma estação de limpeza, limpa os consumíveis de respingos e quaisquer detritos que possam ter se acumulado durante o ciclo de soldagem.

4- Verifique as Conexões

As conexões entre os consumíveis são críticas em qualquer processo de soldagem, mas são especialmente importantes em aplicações de alta corrente porque ajudam a minimizar o calor resistivo, garantem uma forte condutividade elétrica e reduzem o potencial de falha prematura.

O objetivo é selecionar consumíveis de alta qualidade que permitam um assentamento preciso entre eles, oferecendo um forte acoplamento entre o bico, o difusor e o bocal. Essa conexão ajuda a dissipar o calor nos consumíveis, criando uma quantidade maior de massa para controlar o calor do arco de soldagem em alta corrente. Também é importante verificar os consumíveis regularmente quanto a conexões muito apertadas ou frouxas e, é claro, seguir as instruções de instalação do fabricante.

5- Considere os impactos dos arames de enchimento

Quando se trata de combinar o diâmetro do bico de contato com o do arame de enchimento em operações de altas correntes, o soldador deve desviar-se de algumas das melhores práticas que também são comuns em aplicações de baixa corrente, particularmente para soldagem por pontos.

A soldagem robótica geralmente usa grandes barricas de arame de enchimento (500 a 1.000 libras) para minimizar as trocas de bobina ou carretel. O arame nesses tambores tende a ter menos revestimento, ou hélice, do que o fio de carretéis menores e, como resultado, passa pela ponta de contato de maneira relativamente reta, fazendo pouco ou nenhum contato com a ponta. Esta ação minimiza a condutividade elétrica necessária para criar um bom arco.

Também pode fazer com que o arame de enchimento entre em contato com a peça que está sendo soldada e cause um arco interno na ponta de contato, criando burnback. Esta condição cria automaticamente uma paralisação da produção, pois o bico de contato deve ser trocado.

Diminuir o diâmetro do bico de contato, principalmente ao usar arame sólido em uma aplicação de alta corrente, é uma boa solução. Por exemplo, um bico de contato de 0,040 pol. de diâmetro, pode funcionar para um arame de enchimento de 0,045 pol.

O soldador deve consultar seu distribuidor para aplicações de arame Metal Cored porque reduzir o diâmetro do bico de contato com esse tipo de arame nem sempre é uma boa opção.

Vale a pena considerar também o impacto que o tipo de arame de enchimento tem na vida útil dos bicos de contato. Os arames de enchimento sólido não revestidos de cobre, por exemplo, tendem a desgastar as pontas de contato mais rapidamente do que os arames revestidos de cobre porque o revestimento atua como um lubrificante para melhorar a alimentabilidade. A capacidade de alimentação aprimorada pode, por sua vez, prolongar a vida útil do bico de contato.

DAN IMUS

ACCOUNT MANAGER

BERNARD & TREGASKISS

Artigo publicado emTHE FABRICATOR