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1 A fusão dos metais é obtida pelo aquecimento deste com um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico (e consumível) e a peça. Processo MIG/MAG 1. INTRODUÇÃO 2 A proteção do arco e poça de fusão é obtida por um gás ou mistura de gases. • Se este gás é inerte, o processo é chamado de MIG (Metal Inert Gas) (Ar e He); • Se o gás for ativo, o processo é chamado de MAG (Metal Active Gas) (CO2). Processo MIG/MAG PROCESSO MIG/MAG (METAL INERT GAS) MIG: É um processo por fusão a arco elétrico que utiliza um arame eletrodo consumível continuamente alimentado à poça de fusão e um gás inerte para proteção da região de soldagem. Processo MIG/MAG 3 PROCESSO MIG/MAG METAL ACTIVE GAS MAG: É um processo de soldagem semelhante ao MIG porém utilizando um gás ativo (CO2) para proteção da região de soldagem. Processo MIG/MAG Em ambos os processos geralmente o metal de adição possui a mesma composição química do metal base. Processo MIG/MAG 4 O processo MIG baseou-se no processo TIG, iniciando com a soldagem do Alumínio e posteriormente estendeu-se à soldagem dos aços inoxidáveis, ao se notar que uma pequena adição de O2 ao gás inerte facilitava a abertura do arco. Processo MIG/MAG Posteriormente ao processo MIG, desenvolveu- se o MAG para baratear custos e concorrer com os eletrodos revestidos na maioria das aplicações, utilizando-se CO2 e mistura de gases como gás de proteção. Processo MIG/MAG 5 Todas estas melhorias permitiram um aumento na velocidade de soldagem do processo MIG/MAG em relação a outros processos, e isso vem refletindo-se na evolução da utilização mesmo, comparativamente aos processos mais antigos, conforme quadro abaixo: Processo MIG/MAG Comparação da utilização dos vários métodos de soldagem na Europa: Arco Submerso (SAW), Eletrodo Revestido (SMAW) e MIG/MAG (incluindo arames sólidos e tubulares). Processo MIG/MAG 6 2. PRINCÍPIO DO PROCESSO MIG/MAG O calor gerado para fundir o metal de enchimento é suficiente para fundir também as superfícies do metal base. Processo MIG/MAG 2. PRINCÍPIO DO PROCESSO MIG/MAG (cont.) A transferência do material do arco é bastante melhorada comparando-se ao processo TIG devido ao aumento da eficiência do ganho de calor causado pela presença no arco das partículas de material superaquecido. Processo MIG/MAG 7 2. PRINCÍPIO DO PROCESSO MIG/MAG (cont.) As partículas funcionam como elementos importantes no processo de transferência de calor, sendo que a transferência de material se processa a uma taxa de várias centenas de gotículas por segundo. Processo MIG/MAG Princípio do processo MIG/MAG: 1. Arco elétrico 2. Eletrodo 3. Carretel ou tambor 4. Roletes de tração 5.Conduíte flexível 6. Conjunto de mangueiras 7. Pistola de soldagem 8. Fonte de potência 9. Bico de Contato 10. Gás de proteção11. Bocal do Gás de proteção12. Poça de fusão. Processo MIG/MAG 8 3. EQUIPAMENTOS Os principais componentes do sistema são: - A máquina de soldar (Fonte de energia); - A unidade de alimentação de arame com seus controles (Cabeçote); - A pistola de soldagem com seus cabos; - O gás protetor e seu sistema de alimentação; - O arame eletrodo; Processo MIG/MAG Equipamento básico para a soldagem MIG MAG Processo MIG/MAG 9 Exemplo de uma fonte de potência para solda (Máquina de soldar) Processo MIG/MAG Exemplo de uma unidade de alimentação de arame Processo MIG/MAG 10 Processo MIG/MAG Figura - Tocha para soldagem MIG - MAG Processo MIG/MAG 3.1 Tocha , Bicos de Contato e Bocais A tocha de soldagem consiste basicamente de um bico de contato, que faz a energização do arame-eletrodo, de um bocal que orienta o fluxo de gás protetor e de um gatilho de acionamento do sistema. 11 Processo MIG/MAG O bocal é feito de cobre ou material cerâmico e deve ter um diâmetro compatível com a corrente de soldagem e o fluxo de gás a ser utilizado numa dada aplicação. Processo MIG/MAG 12 • Bocal de solda exposto a altas temperaturas além de sofrer com os respingos de soldagem. • Bocal usado para ponteamento. Esta peça pode ser encostada na que vai ser soldada. Acessórios Descartáveis Processo MIG/MAG • Tubo de contato (diversos diâmetros de acordo com o arame utilizado; • Difusor de gás. O Tubo de contato não pode encostar na peça a ser soldada. Processo MIG/MAG Acessórios Descartáveis 13 Acessórios Descartáveis • Espiral de aço para arame de ferrosos; • Espiral de nylon para arames de alumínio e outros. Outros elementos importantes são os roletes de tração, que devem ter o aperto adequado: Exemplo 1: correto Exemplos 2,3,4: incorretos Processo MIG/MAG O gatilho de acionamento movimenta um contator que está ligado ao primário do transformador da máquina de solda, energizando o circuito de soldagem, além de acionar o alimentador de arame e uma válvula solenóide, que comanda o fluxo de gás protetor para a tocha. Processo MIG/MAG 14 As tochas para soldagem MIG MAG podem ser refrigeradas a água ou pelo próprio gás de proteção, dependendo de sua capacidade, dos valores de corrente utilizados e do fator de trabalho. Quanto ao formato, as tochas podem ser retas ou curvas, sendo as mais utilizadas as do tipo "pescoço de cisne" que são as que oferecem maior manejabilidade. Processo MIG/MAG 3.2 Fontes de Energia O processo utiliza corrente do tipo contínua que pode ser fornecida por um conjunto transformador- retificador ou por um conversor. Processo MIG/MAG 15 A forma da característica estática da fonte pode ser do tipo corrente constante ou tensão constante, conforme o sistema de controle do equipamento. Quando se utiliza uma fonte do tipo tensão constante, a velocidade de alimentação do arame- eletrodo se mantém constante durante a soldagem. Este sistema é mais simples e mais barato. Processo MIG/MAG Quando a fonte de energia é do tipo corrente constante o comprimento do arco é controlado pelo ajuste automático da velocidade de alimentação do arame. Processo MIG/MAG 16 Este tipo de sistema é particularmente recomendado para arames de diâmetro superior a 1.2 mm. Para certas aplicações particulares, pode-se sobrepor à corrente principal uma certa corrente pulsada, proveniente de um segundo gerador ligado ao primeiro. Processo MIG/MAG 3.2.1 Generalidades: Ao contrário da soldagem TIG, a maior parte dos casos de soldagem MIG/MAG utiliza a CCPI (CCPolaridadeInversa), ficando a utilização da CCPD (CCPolaridadeDireta), apenas para os casos de aplicações onde a penetração é importante. Processo MIG/MAG 17 Parâmetros de Soldagem: A qualidade do cordão de solda neste processo se deve a: � intensidade de corrente; � tensão; �comprimento do arco; �velocidade de soldagem; �stick-out ou (Extensão do Eletrodo); �gases de proteção; �diâmetro do eletrodo; �posição da tocha. Processo MIG/MAG Qual o ajuste que devo fazer na Máquina? Enquanto no Eletrodo Revestido ajustávamos a corrente de soldagem... Aqui iremos verificar outros parâmetros essenciais, a saber: � Ajustamos a tensão para soldagem. � E a velocidade de arame que equivale à corrente de soldagem. Processo MIG/MAG 18 Influências do sentido da Soldagem Sentido da soldagem Posição da tocha Empurrando Vertical Arrastando Penetração Rasa Média Mais profunda Possibilidade de união em fendas mais abertas Melhor Média Ruim Estabilidade do arco voltaico Ruim Média Melhor Formação de respingos Maior Média Menor Largura do cordão Mais larga Média Mais estreita Processo MIG/MAG De um modo geral pode-se dizer que as principais vantagens da soldagem MIG/MAG são: - alta taxa de deposição; - alto fatorde trabalho do soldador; - grande versatilidade de espessuras aplicáveis; - inexistência de fluxos de soldagem; - ausência de remoção de escória e exigência de menor habilidade do soldador quando comparado com eletrodos revestidos. Processo MIG/MAG 4. VANTAGENS E LIMITAÇÕES DO PROCESSO MIG/MAG 19 A principal limitação da soldagem MIG/MAG é sua maior sensibilidade à variação dos parâmetros elétricos de operação de soldagem, que influenciam diretamente na qualidade do cordão de solda depositado. Processo MIG/MAG Além disso deve ser ressaltado (limitações): - o alto custo do equipamento; - a grande emissão de radiação ultra violeta; - maior necessidade de manutenção em comparação com os equipamentos para soldagem de eletrodos revestidos; e - menor variedade de consumíveis. Processo MIG/MAG 20 A soldagem MIG pode ser usada em ampla faixa de espessuras, em materiais ferrosos e não ferrosos como Alumínio, Cobre, Magnésio, Níquel e suas ligas. O processo MAG é utilizado apenas na soldagem de materiais ferrosos, tendo como gás de proteção o CO2 ou misturas ricas nesse gás. Processo MIG/MAG 5. MATERIAIS SOLDÁVEIS PELO PROCESSO Processo MIG/MAG 21 6. CONSUMÍVEIS DO PROCESSO Os principais consumíveis utilizados na soldagem MIG MAG, são o arame-eletrodo e os gases de proteção. GASES MIG Argônio MAG CO2 Hélio CO2 + 5 a 10% de O2 Argônio + 1% de O2 Argônio + 15 a 30% de CO2 Argônio + 3% de O2 Argônio + 5 a 15% de O2 Argônio + 5 a 10% de O2 Argônio + 25 a 30% de N Processo MIG/MAG 7. METAIS DE ADIÇÃO (Arame- elétrodo) Para MIG/MAG, os eletrodos consumíveis consistem de um arame contínuo em diâmetros que variam de 0,6 a 2,4 mm ( arame tubular até 4 mm), usualmente em rolos de 12 a 15 kg, existindo no mercado rolos de até 200 kg. Processo MIG/MAG 22 Processo MIG/MAG Os arames são normalmente revestidos com uma fina camada de Cobre para melhor contato elétrico com o tubo de contato da pistola e para prevenir a ocorrência de corrosão na estocagem. Processo MIG/MAG 23 Os principais fatores que influenciam no modo de transferência são: - Intensidade e tipo de corrente; - Tensão do arco elétrico; - Densidade da corrente; - Natureza do arame-eletrodo; - Extensão livre do eletrodo; - Gás de proteção; - Características da fonte de energia . Processo MIG/MAG 8. CARACTERÍSTICAS Existem basicamente quatro tipos de transferência de material na soldagem MIG/MAG: a) GLOBULAR (MAG=Macro/Arame Tubular): - Gotas de grandes dimensões a baixas velocidades; - Utiliza altas correntes e arcos longos ( 75 a 900 A). Processo MIG/MAG EXEMPLO Transferência Globular, tem um alto nível de respingos, sua utilização é limitada à posição plana; 24 Transferência Controlada: É um tipo de transferência globular mais estável e uniforme. Processo MIG/MAG b) JATO OU SPRAY (MIG) - Gotas finas e altas velocidades; - Utiliza altas correntes e altas voltagens (50 a 600 A). •Transferência por Spray ou Aerosol, só ocorre para a mistura de certos gases, ocorrem poucos respingos; Processo MIG/MAG 25 c) CURTO CIRCUITO (Micro Arame) - Transferências sucessivas por curto circuitos - Utiliza baixa corrente e arcos curtos (25 a 200 A) Representação do processo de transferência por Curto-Circuito (a seguir). •Transferência por curto-circuito, normalmente usado para soldagem fora de posição ou na soldagem de chapas finas; Processo MIG/MAG 1.Ciclo do curto circuito. 2.Período do arco. 3.Período do curto circuito. Processo MIG/MAG EXEMPLO 26 Uma gota de metal fundido é formada no fim do eletrodo. Quando ela se torna suficientemente grande para entrar em contato com a poça de fusão, o arco sofre um curto circuito. Processo MIG/MAG Isto eleva a corrente de soldagem e a corrente é liberada, permitindo que o arco seja ignitado novamente. O aumento da corrente causado pelo curto circuito gera respingos. Processo MIG/MAG 27 d) ARCO PULSANTE (Em Operações Automatizadas) - Arco mantido por uma corrente baixa principal com sobreposição de pulsos de alta corrente e transferência por spray durante os pulsos. Processo MIG/MAG 1.Pico da corrente de pulso; 2.Corrente de transição; 3.Corrente média de soldagem; 4.Corrente de base. Princípio do arco pulsado. Processo MIG/MAG EXEMPLO 28 Processo MIG/MAG Próxima Aula 29 O controle de indutância controla o tempo de formação da gota. Quanto maior a indutância, maior será o volume da gota. Podemos ter as seguintes situações: Baixo valor da indutância As gotas são pequeninas, com maior freqüência de gotas por segundo. O volume de respingos aumenta, pois a gota é atirada violentamente para a poça de fusão. O ruído da transferência se torna mais estridente. Indutância 30 Valor ideal da indutância Quando a indutância está adequadamente regulada, o barulho do arco é muito regular, a quantidade de respingos é mínima e o volume da gota é médio. Valores altos da indutância As gotas são bem grandes, o cordão fica irregular, o barulho do arco se torna menos estridente. Indutância É muito importante lembrar que o ajuste ótimo da indutância depende do diâmetro do arame que está sendo utilizado, da tensão, da corrente e da velocidade de deslocamento da tocha. Indutância
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