Soldagem e União Mecânica

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Curso: Engenharia Mecânica 
Matéria: Soldagem e União Mecânica 
Professor: Christian Dore 
Alunos: Camila Garlini (2931716) 
 
A EVOLUÇÃO DOS PROCESSOS DE SOLDAGEM E A TENDENCIA PARA O 
FUTURO. 
 
 Na soldagem, visa-se a união de duas ou mais peças mantendo a continuidade das 
propriedades físicas e químicas na junta. Para garantir a continuidade é necessário, 
normalmente, o uso de material adicional, capaz de preencher a folga entre as peças. Deve 
ocorrer a solubilização do material de adição com o material base e este processo requer 
energia para que ocorra. Existem vários processos de união de materiais, cada um 
atendendo com maior ou menor eficiência os requisitos a que são submetidos. (QUITES, 
2002). De modo geral, denomina-se soldagem o processo de união entre dois metais 
utilizando-se uma fonte de energia, aplicando pressão ou não (WAINER; BRANDI; 
MELLO, 1992) 
 Nas últimas décadas, presenciamos um crescente desenvolvimento tecnológico na 
área da indústria, acarretando forte otimização dos processos industriais, como redução 
de custos e aumento da produtividade industrial. Nesta conjuntura, os processos de solda 
também são áreas que vêm apresentando avanços bastante significativos. 
 Estima-se que hoje em dia estão sendo utilizados mais de 70 processos de 
soldagem mundialmente, sendo este um número dinâmico, pois vários outros processos 
estão em desenvolvimento em nível de pesquisa e projetando para breve novas alterações 
no mercado de soldagem. Isto implica em grandes controvérsias na classificação dos 
processos, não havendo uma classificação universalmente aceita para os mesmos. 
 Segue abaixo classificação dos processos de soldagem: 
 
 A divisão dos processos em três grandes famílias: Soldagem por fusão (fases 
líquida-líquida); Soldagem por pressão (fases sólida-sólida); Brasagem (fases sólida-
líquida). 
 No processo de soldagem MIG/MAG é considerado um processo semiautomático, 
pois utiliza como material de adição o arame eletrodo de alimentação contínua, no qual o 
soldador precisa apenas controlar a velocidade de avanço durante a operação, mantendo 
a distância do bico de contato à peça constante. Também são utilizados gases inertes ou 
ativos para proteger a região de solda. (SOLCI, 2012). A altura do arco elétrico é 
controlada pela diferença de potencial (voltagem) aplicada entre os eletrodos. ESAB 
(2005) cita como principais vantagens da soldagem MIG,MAG a possibilidade de ser 
efetuada em todas as posições, não haver a necessidade de remoção de escória, altas 
velocidades de soldagem e menos distorção das peças. 
 A soldagem TIG (tungstênio-inerte-gás), conforme SENAI (1996) é uma das que 
requer maior treinamento e habilidade do soldador, o calor necessário para essa soldagem 
provém de um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo de tungstênio, e o metal-base. 
É por não consumir o eletrodo que o processo TIG se diferencia da soldagem 
convencional e do MIG/MAG, sendo que quando necessário utilizar metal de adição, 
procede-se como na solda oxiacetilênica, onde se utiliza a vareta, mas não se devem 
estabelecer comparações entre os dois processos (ASM TREINAMENTOS, 2021). Na 
soldagem TIG a altura do arco elétrico é controlada pela distância eletrodo peça, 
diferentemente da soldagem MIG, MAG. As principais vantagens da soldagem TIG é que 
solda todos os metais, tem bom controle da penetração, também possibilita ser efetuada 
em todas as posições e possui baixos níveis de Hidrogénio (ASM TREINAMENTOS, 
2021). 
 Solda por pulso magnético foi criada em 2000 e em 2008 surge a solda híbrida a 
laser. A operação de soldagem de pulso magnético minimiza a quantidade de distorções 
indesejáveis que podem resultar em um ou ambos componentes metálicos. Ou seja, o 
processo de soldagem por pulso magnético é análogo ao processo de soldagem por 
explosão no qual o impacto entre dois materiais a altíssimas velocidades e causa a sua 
união. É um processo no estado sólido que usa a força gerada por um elevado campo de 
energia magnética para criar uma ligação entre os materiais envolvidos (VERSTRAETE 
et al., 2011). 
 A Figura abaixo ilustra como é realizada a soldagem por pulso magnético de uma 
forma simplificada. Os campos magnéticos opostos um ao outro, criados pela corrente 
dentro da bobina faz com que o metal do tubo externo seja implodido a alta velocidade 
impactando o metal do tubo interno. Se o impacto criar as condições ideais de velocidade 
e ângulo de impacto um sob o outro, a soldagem é realizada com sucesso (SHRIBMAN, 
2008). 
 
 
 O processo de soldagem híbrida laser-arco (HLAW, do inglês Hybrid LaserArc 
Welding), por sua vez, baseia-se na combinação de duas fontes de calor (o feixe laser e o 
arco elétrico), aliando as vantagens de cada processo isoladamente e contornando suas 
deficiências 
 O processo híbrido laser-GMAW possibilita o aumento da velocidade de 
soldagem e da penetração em relação ao GMAW e amplifica as tolerâncias na preparação 
das juntas soldadas por LBW, gerando juntas com geometrias intermediárias aos 
processos separadamente. Por isso, o HLAW é visto como um bom candidato para 
substituição dos processos convencionais, conferindo ganhos substanciais de 
produtividade. Entretanto, por tratar-se de um processo híbrido, o HLAW é considerado 
um processo complexo, o que dificulta sua aceitação na indústria. Assim, a obtenção de 
bons resultados com o uso do processo híbrido está condicionada ao entendimento da 
influência dos parâmetros e insumos envolvidos. 
 As tendências do mercado apontam para processos cada vez mais automatizados, 
diante disto, a soldagem automática reduz as exigências de força de trabalho, 
constantemente produz cordões de alta qualidade, mantém o programa de produção e 
reduz o custo das peças soldadas. Porém, a desvantagem é o alto custo inicial da máquina 
de solda, a necessidade de se manter o equipamento ocupando o tempo todo, já que a 
soldagem automática envolve elaborados sistemas de fixação dedicados com ferramentas, 
dispositivos fixadores, localização precisa e orientação das peças. Também pode envolver 
dispositivos de movimentação com sequências pré-determinadas de mudança dos 
parâmetros de soldagem e o uso de interruptores de fim de curso e cronômetros para 
adaptar ao cordão de solda. 
 Já a soldagem automatizada elimina as caras e elaboradas instalações, times 
automáticos e os interruptores de fim de curso necessários para controlar o arco com a 
peça de trabalho. Um programa de soldagem automatizada substitui complexos 
dispositivos rígidos e fixos de sequenciamento. A soldagem automatizada fornece a 
mesma economia de tempo e a precisão que a soldagem automática, contudo pode ser 
aplicada na produção de pequenos lotes, até mesmo para a produção de um único lote. 
Além disso, tem capacidade para fazer rápidas mudanças. Pode acomodar as mudanças 
em um produto sem a necessidade de redesenhar e refazer as caras instalações. 
 Também o Laser foi uma nova tecnologia utilizado na indústria, essa tecnologia é 
usada na soldagem, no tratamento térmico e no corte de metais. Na soldagem a laser 
possui um aporte de energia muito concentrado, produzindo uma solda estreita e 
profunda. A penetração é facilmente controlada pelo ajuste dos principais parâmetros, 
como potência e taxa de pulso. 
 No corte a laser, os equipamentos têm sofrido evoluções em vários aspectos. No 
campo da potência, o crescimento tem sido contínuo, sendo hoje possível encontrar no 
mercado, por exemplo, máquinas de corte por laser equipadas com geradores de CO2 com 
potência de 6kW. Com o objetivo de aumentar a performance, os sistemas de 
movimentação têm sofrido melhorias ao nível da rigidez e dos acionamentos usados, 
permitindo maiores velocidades e acelerações. No campo da automação, é vulgar 
encontrar hoje em dia o posicionamento automático do ponto focal, a regulação 
automática da pressão,a monitorização do processo em tempo real, etc. Alguns 
equipamentos propõem níveis de automação ainda mais evoluídos, tais como troca 
automática da cabeça de corte, troca e centramento automático do bico de corte. As 
máquinas de corte por laser atualmente disponíveis podem processar peças 
bidimensionais ou tridimensionais, dependendo do número de eixos. 
 No campo de soldagem também foram introduzidos robôs, primeiramente na 
indústria automobilística, para soldas por pontos, e eles estão sendo muito aplicados nesta 
área. Porém, atualmente a ênfase principal está no desenvolvimento de robôs de solda 
MIG. Recentemente foi desenvolvido o sistema de soldagem TIG em robôs, pois esse 
sistema de soldagem é difícil, lento e consequentemente e apresenta um trabalho 
enfadonho no qual a tocha de soldagem deve ser usada enquanto o arco do eletrodo de 
tungstênio pulsa intensamente. Sistemas de robôs com TIG foram desenvolvidos para 
sistemas industriais que soldam com a tocha e a alimentação do arame juntos, no cordão 
de solda. A figura abaixo mostra os elementos essenciais de um sistema TIG, que usa um 
escanner infravermelho para a localização do cordão. 
 
 
 
 O emprego da soldagem automática e suas variantes necessariamente não 
implicam que aquele equipamento deve ser altamente sofisticado e caro. Investir em 
novas técnicas e equipamentos de soldagem pode ajudar as empresas a enfrentar os 
desafios críticos do setor - desde a falta de soldadores especializados até prazos mais 
curtos do projeto ou mudança de materiais. Estar aberto a mudanças na operação de 
soldagem pode resultar em custos reduzidos, maior produtividade e menor tempo de 
treinamento para soldadores - ajudando a tornar sua empresa mais competitiva. 
 
Fontes: 
 
ASM TREINAMENTOS. Soldagem TIG. Disponível em: 
http://www.asmtreinamentos.com.br/asm/downloads/soldador/arquivo41.pdf Acessado 
em: 10 de abril de 2021. 
 
ESAB, Assistência Técnica Consumíveis. Soldagem MIG/MAG. Última revisão em 25 
de janeiro de 2005. 
 
FELIZARDO, I. Processos de fabricação por soldagem. Departamento de Engenharia 
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ZIEDAS, S.; TATINI, I. (Ed.). Soldagem. São Paulo: SENAI/SP, 1997. 553 p. Apostila 
de sala de aula. 
 
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