Solda em Alumínio

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UNIAN – UNIVERSIDADE ANHANGUERA
CENTRO UNIVERSITÁRIO PLINIO LEITE
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
MANUFATURA MECÂNICA: SOLDAGEM
ALEXSANDRE 
REINALDO 
NITERÓI
2016
Solda em Alumínio
Na soldagem ao arco elétrico com gás de proteção (GMAW – Gas Metal Arc Welding), também conhecida como soldagem MIG/MAG (MIG – Metal Inert Gas e MAG – Metal Active Gas), um arco elétrico é estabelecido entre a peça e um consumível na forma de arame. O arco funde continuamente o arame à medida que este é alimentado à poça de fusão. O metal de solda é protegido da atmosfera pelo fluxo de um gás (ou mistura de gases) inerte ou ativo. A Figura 1 mostra esse processo e uma parte da tocha de soldagem.
Figura 1 – Processo básico de soldagem MIG/MAG
O processo de soldagem funciona com corrente contínua (CC), normalmente com o arame no pólo positivo. Essa configuração é conhecida como polaridade reversa. A polaridade direta é raramente utilizada por causa da transferência deficiente do metal fundido do arame de solda para a peça. São comumente empregadas correntes de soldagem de 50 A até mais que 600 A e tensões de soldagem de 15 V até 32 V. Um arco elétrico autocorrigido e estável é obtido com o uso de uma fonte de tensão constante e com um alimentador de arame de velocidade constante. 
Melhorias contínuas tornaram o processo MIG/MAG aplicável à soldagem de todos os metais comercialmente importantes como os aços, o alumínio, aços inoxidáveis, cobre e vários outros. Materiais com espessura acima de 0,76 mm podem ser soldados praticamente em todas as posições.
Vantagens: 
O processo de soldagem MIG/MAG proporciona muitas vantagens na soldagem manual e automática dos metais para aplicações de alta e baixa produção. Suas vantagens combinadas quando comparado ao eletrodo revestido, arco submerso e TIG são:
· A soldagem pode ser executada em todas as posições; 
· Não há necessidade de remoção de escória; 
· Alta taxa de deposição do metal de solda; 
· Tempo total de execução de soldas de cerca da metade do tempo se comparado ao eletrodo revestido; 
· Altas velocidades de soldagem; menos distorção das peças; 
· Largas aberturas preenchidas ou amanteigadas facilmente, tornando certos tipos de soldagem de reparo mais eficientes; 
· Não há perdas de pontas como no eletrodo revestido. 
Tubulação de Alumínio
Os tubos de alumínio são ótimos condutores de nitrogênio, ar comprimido, água gelada, quente ou industrial. Eles são usados na fabricação de máquinas agrícolas, sistemas de irrigação, construção civil, instalações elétricas, sistema de ventilação e iluminação, confecção de móveis, acessórios para piscinas e automóveis. Antes, os tubos mais utilizados para esses fins eram os de aço carbono, mas como os tubos de alumínio apresentam mais vantagens e também estão sofrendo grande barateamento de custo, eles vêm substituindo aos poucos os tubos confeccionados com outros materiais.
 	Enquanto os tubos de aço carbono são pesados, precisam de uma equipe técnica e maquinário para serem instalados, são ásperos, sofrem rápido desgaste e corrosão que contamina os líquidos e gases transportados e apresentam vazamentos constantemente, os tubos de alumínio são leves e fáceis de instalar, não sofrem corrosão. Os tubos de alumínio são fáceis de limpar, têm um longo tempo de vida útil e o custo benefício é extremamente vantajoso, dessa forma, eles evitam vazamentos, explosões e garantem ótima condução de gases e líquidos. Essas inúmeras vantagens existem porque a qualidade do material usado na confecção dos tubos é excelente.
 	Mesmo apresentando tantas qualidades, os tubos de alumínio precisam de alguns cuidados básicos para que consigam durar mais tempo em perfeito estado. Os principais cuidados são: pintura apropriada, uso de produtos de limpeza específicos para este metal e armazenamento adequado.
 	Para que os tubos de alumínio atendam a todas as necessidades dos clientes, eles são fabricados em diversas espessuras e cumprimentos. As matérias-primas usadas na fabricação desses tubos de metal são: alumínio, ferro, silício, zinco, manganês e cobre. Cada um desses materiais contribuiu para que os tubos sejam mais resistentes e duráveis.
 	Agora que você já conhece todas as propriedades dos tubos de alumínio, sabe quais são suas funções, vantagens e desvantagens, caso precise comprar esse tipo de produto, avalie preços, compare marcas e adquira o que apresentar melhor custo benefício.
Tubos Leves porém resistentes
Os Tubos de Alumínio tem vindo a ser largamente empregados na construção civil nos últimos cinco anos. Antes disso, este material não era considerado o mais apropriado para integrar tubulações que transportassem fluídos em extremas temperaturas e pressões adversas. A razão para isso era o seu processo de produção, conhecido como extrusão. Ele já permitia o uso de tubos de alumínio em equipamentos de baixa pressão, como bebedouros.
 	Somente mais, tarde, quando o processo de produção de alumínio foi aperfeiçoado, é que foi possível a sua utilização em instalações hidráulicas que exigissem resistência a altas pressões. Basicamente, foram incluídas duas novas etapas na produção desse material. A trefilação é a deformação das extremidades do tubo para chegar ao tamanho/formato desejado, e o recozimento vai uniformizar novamente o alumínio para que tenha uma aparência lisa e sem rachaduras.
 	Além disso, os Tubos de alumínio podem receber um revestimento interno extra de material plástico, como o polietileno, garantindo uma durabilidade superior a muitos outros materiais usados normalmente em tubulações. O alumínio revestido consegue suportar grandes temperaturas e pressão, sendo ainda atóxicos e praticamente contendo risco nulo de vazamentos e contaminação por ar ou por outras substâncias vindas de fora. O seu peso leve e o seu tamanho bastante reduzido tem atraído a atenção de várias outras indústrias para outra aplicações que necessitem de uma material simples mas eficaz.
 	Aquecedores atuais fazem uso ativo de tubos de alumínio, por suas propriedades de baixa dilatação em contato com altas temperaturas. Outra das principais aplicações de tubos de alumínio de alta pressão é em aparelhos de ar-condicionado. A facilidade com que o alumínio pode ser moldado é uma grande vantagem do seu uso em equipamentos que precisam suportar altas pressões ou temperaturas. A sua instalação é considerada pelo menos três vezes mais rápida do que os materiais usados convencionalmente, pois necessita de menos conexões e raramente utiliza material de sedação como colas e soldas. Menores e mais leves, os aparelhos de ar-condicionado são cada vez mais utilizados nas residências e estabelecimentos comerciais.
 	Não se trata de um avanço insignificante; o mercado brasileiro consome mais de 900 mil unidades por ano. O emprego de componentes de alumínio no interior destes equipamentos tem contribuído para este cenário, e a utilização do metal em modelos “split” – com evaporador e condensador separados – é ainda mais evidente.
 	O alumínio agregou valor ao ar condicionado, sobretudo em elementos de acabamento resinados, na proteção das serpentinas na troca de calor e na prevenção anticorrosiva. A afirmação é de José Alfredo de Albuquerque e Silva, responsável pela área de logística da Springer Carrier, a maior fabricante de ar-condicionado do País, com cerca de 25% do mercado interno.
 	Ele explica, entretanto, que os fabricantes nacionais ainda podem ampliar sua participação, já que cerca de 5% dos itens de alumínio usados na estrutura dos aparelhos de ar-condicionado são importados. Segundo Silva, as indústrias brasileiras de alumínio não fabricam tubos de trocadores de calor revestidos com resina polimérica, utilizada em aplicações especiais no acabamento dos trocadores e que funciona como uma espécie de capa de proteção, agregando valor ao produto. Para ele, atendida esta questão técnica pelos fabricantes, o material usado no sistema de refrigeração do ar-condicionado pode ser 100% nacional.
 	“O alumínio tem diversas vantagens sobreoutros materiais na fabricação do ar-condicionado: é mais leve, resistente à corrosão e possui maior condutibilidade térmica se comparado a outros metais; além disso, suas propriedades mecânicas possibilitam um controle mais eficaz do processo”, diz o executivo da Springer Carrier.
 	Silva lembra que os aparelhos de ar-condicionado têm sistemas de refrigeração avaliados rotineiramente pela indústria. Assim, os estudos de viabilidade técnica podem levar a mudanças no uso de materiais, tornando maior a presença do alumínio. “Nos últimos anos, o alumínio ampliou sua participação, na composição do ar condicionado, sobre o aço, o plástico e, sobretudo, o cobre, mas pode aumentar ainda mais”, afirma.
 	Por outro lado, continua o executivo, devido às propriedades mecânicas do alumínio, o processo de fundição do metal é mais difícil de ser controlado, fazendo com que a empresa importe alguns itens.
Tecnologia envolvida no Tubo de Alumínio:
Para o diretor de negócios de Precision Tubing da Hydro, SérgioVendrasco, a velocidade de fusão do alumínio pode ser controlada. Ele explica que as indústrias de aparelhos de ar-condicionado possuem ampla tecnologia e conhecimento técnico dos processos de solda do alumínio.
 	“A velocidade de fusão é diferente. Enquanto no cobre é de aproximadamente 1.200o C, no alumínio a fusão dá-se a 670o C. As fábricas de aparelhos de ar-condicionado, entretanto, têm a tecnologia para controlar de modo satisfatório esse processo”, afirma. Segundo Vendrasco, a empresa se empenha, atualmente, na disseminação da cultura de utilização do alumínio como substituto do cobre – de uso arraigado no setor – seja em aparelhos para ambientes residenciais ou comerciais. Vendrasco destaca que o cobre, além de ser mais caro que o alumínio, é três vezes mais pesado é uma consideração importante na fabricação dos equipamentos, pois a aquisição dos tubos é dimensionada em função do peso do material e não na metragem.
 	“É importante considerar que a tecnologia da Hydro permite a fabricação de tubos de alumínio com diferentes formas, espessuras de paredes e propriedades mecânicas diversas, o que possibilita ganhos de custo e performance no equipamento de ar-condicionado”, diz Vendrasco. Hoje o alumínio é empregado em aletas e na estrutura (vigas e perfis) que compõem o equipamento, mas ainda não avançou sobre a tubulação que corre nos trocadores de calor. De acordo com o executivo, até a metade deste ano entrará no mercado o primeiro equipamento nacional com tubulação de alumínio.
 	O diretor de Operações da Novelis do Brasil, Mauro Moreno, ressalta as propriedades do alumínio como componente dos trocadores de calor. As aletas – frisos bastante finos que envolvem a tubulação, por onde circula o fluido refrigerante, e que são responsáveis pela retirada do ar quente dos ambientes – têm diminuído de tamanho quando fabricadas com alumínio. “Quanto menor a área e mais fina a espessura, o aparelho tem um custo menor”, diz. Segundo o executivo, outra vantagem
do alumínio é que as folhas feitas com o metal, em média com espessuras inferiores a 150 mícrons, possuem novos desenhos e garantem a redução de custo.
 	Segundo o diretor da Novelis, mesmo em tal grau de espessura, fabricantes de folha de alumínio podem desenvolver ligas, de acordo com a demanda dos fabricantes de aparelhos de ar-condicionado. Moreno acrescenta que o alumínio produzido para a indústria do setor influencia positivamente no acabamento do produto com a pintura hidrofílica, que permite que a água que
molha o equipamento saia mais rapidamente.
 	Outra grande vantagem do alumínio diz respeito à integridade do gás, por não permitir qualquer tipo de vazamento. “E essas propriedades, aliadas ao preço menor, explica a migração dos fabricantes para o alumínio”, assegura Moreno. “Enquanto a tonelada de cobre está sendo comercializada a US$ 3.260, o alumínio está cotado na LME (London Metal Exchange) a US$ 1.830 a tonelada, levando-se em conta preços de fevereiro de 2005″, afi rma o executivo
da Novelis.
Referências
http://www.webarcondicionado.com.br/tubulacoes-em-cobre-e-aluminio-na-instalacao-do-ar-condicionado-saiba-as-diferencas
https://pt.wikipedia.org/wiki/Alum%C3%ADnio
http://eficienciaenergetica.atlascopco.com.br/tipos-de-rede-de-ar-comprimido/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Soldagem_MIG/MAG