AULA_5_GESTAO_DE_PROC_PROD_SOL

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Sistemas de Informação
Curso: Eng. de Produção
Disciplina: Tecnologia de Processos de Produção
SOLDA
Prof. Ricardo Célio 2011
Sistemas de Informação
Definição: 
É a operação que visa obter a união de duas ou mais peças, assegurando na junta a continuidade das propriedades físicas e químicas necessárias ao seu desempenho.
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Principais tipos de solda:
Arco elétrico
Maçarico
Brasagem
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Arco elétrico = fusão por corrente elétrica entre os metais
Com grande consumo de eletrodo
MMA - Manual metal adition
MIG - Metal Inert Gas
MAG - Metal Active Gas ( consumo)
Com pouco consumo de eletrodo
TIG - Tungstênio Inert Gas
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Gas Metal Arc Welding -GMAW é um processo que utiliza o arco
elétrico para aquecer a peça, e um metal de alimentação contínua para a união de peças
metálicas. 
Esse processo utiliza uma fonte externa de gás de proteção para a poça de solda,
contra contaminação do ar externo.
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MIG: Metal Inert Gas
Para a soldagem de aços em geral, precisamos de um gás de característica INERTE/IONIZÁVEL, pois precisamos proteger a poça de solda, para que enquanto o material estiver sendo depositado, ele não reaja com nada à sua volta. A opção tradicional neste caso é o gás chamado "Mistura", que se compõe normalmente de 75% de CO2 e 25% de argônio. Em situações específicas, pode se utilizar este gás em proporções diferentes.
MAG: Metal Active Gas 
É necessário um gás ATIVO, que reage na poça de solda durante a soldagem, e o gás utilizado é o CO2 principalmente por questões de custo. Este gás é vendido por kg em cilindros de alta pressão, sendo que o tamanho padrão para a indústria são cilindros com capacidade de 25 kg 
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PROCEDIMENTO DE SOLDA
O soldador deve aproximar a tocha da peça e acionar o gatilho. Quando o eletrodo tocar a peça, dá-se a abertura do arco, iniciando o fluxo de gás protetor e alimentação do arame. Depois da formação da poça de fusão, a tocha é deslocada ao longo da junta com velocidade uniforme. Ao final da operação, o soldador deve soltar o gatilho, interrompendo todo o processo.
A manutenção do arco é garantida pela alimentação contínua de arame ao arco, e seu comprimento é mantido aproximadamente constante, independentemente dos movimentos do soldador, dentro de certos limites. Essa característica se dá devido à utilização de fontes de soldagem de corrente constante que permitem grandes variações de tensões para pequenas variações de corrente.
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Equipamento para soldagem Mig / Mag
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VANGAGENS
1.Operação fácil e suave;
2.Alta eficiência;
3.Velocidade de deposição elevada; 
4. Alta taxa de deposição;
5.Soldagem com longos cordões de solda, sem interrupção;
6.Não há praticamente formação de escória;
7.Soldagem em todas posições;
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DESVANGAGENS
1.Dificuldade de realização de solda em lugares estreitos;
2.Necessidade de proteção contra ventos, onde correntes de ar são consideráveis; 
4.Maior sensibilidade à variação dos parâmetros elétricos de operação do arco;
5.Ajuste rigoroso de parâmetros para se obter um determinado conjunto de característica para a solda;
6.Menor variedade de consumíveis.
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Maçarico = Chama
Oxiacetilênica ( temp. - acetileno+O2 ou ar ):
Solda (adição de metal com fusão)
Oxicorte (corte de chapa por oxidação)
Possui alta temperatura de chama (3.100 ºC)
Não necessita energia elétrica
Solda em todas as posições
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OXIACETILENO
 
Soldagem a oxigás, inclui qualquer operação que usa a combustão de um gás combustível com oxigênio como fonte de calor. O processo envolve a fusão do metal base e normalmente de um metal de enchimento, usando uma chama produzida na ponta de um maçarico. O gás combustível e o oxigênio são combinados em proporções adequadas dentro de uma câmara de mistura.
 O metal fundido e o metal de enchimento, se usado, se misturam numa poça comum e se solidificam ao se resfriar. x
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OXIACETILENO
 
 Um gás para ser conveniente às operações de soldagem deve apresentar as seguintes propriedades quando queimado:
Alta temperatura de chama;
Alta taxa de propagação de chama;
Conteúdo de calor suficiente;
Mínimo de reação química da chama com os metais de base e de enchimento.
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OXIACETILENO
 
 Dentre os gases comerciais disponíveis o mais usado é o acetileno, pois é o que mais se aproxima dos requisitos relacionados.
 
 Gases como propano, gás natural, oferecem temperaturas suficientes altas, mas possuem baixas taxas de propagação de chama.
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Proteção de conjunto oxi-corte
Vista Lateral
Vista Lateral
Vista Frente
Vista de traz
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Operações de Solda e Corte a Quente
 1- Transporte dos cilindros de oxigênio/acetileno. 
RISCOS
Esforço excessivo, prensamento de membros.
Queda dos cilindros, danos nas válvulas.
Incêndio/explosão. 
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Operações de Solda e Corte a Quente
MEDIDAS PREVENTIVAS:
Transportar os cilindros em carrinhos adequados e amarrados com correntes de proteção.
2. Manter sempre o capacete de proteção nos cilindros, para retirar os cilindros até o carrinho, girar o mesmo ligeiramente inclinado sobre sua base.
3. Manter o “capacete” de proteção livre de óleo ou graxa, por dentro e por fora. Armazenar cilindros de oxigênio e acetileno separados em local adequado com chapa de separação e correntes de segurança. 
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Operação de corte com uso de equipamento oxicorte. 
RISCOS:
Risco de queda com diferença de nível do trabalhador que executa o serviço.
2. Queda de fagulhas, materiais e ferramentas no local embaixo da execução dos trabalho.
3. Problemas respiratórios.
4. Radiação ultravioleta.
Problemas de ordem calorífica 
6. Incêndio / explosão
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Operação de corte com uso de equipamento oxicorte. 
MEDIDAS PREVENTIVAS:
1- Utilizar cinto de segurança tipo para-quedista com dois talabartes com alma de aço, mantendo sempre um dos talabartes acoplada à estrutura ou cabo guia. 
2- Sinalizar o local embaixo da execução dos trabalhos.
3- Utilizar máscara de proteção respiratória.
4. utilizar óculos de proteção com lentes nº 5.
5. Utilizar Luvas de Couro com punho longo, Avental ou colete de raspa de couro, mangote de raspa de couro, perneira e calçado de segurança c/ biqueira de aço.
6. Sempre manter próximo ao serviço de corte 01 extintor de PQS ou CO2, não efetuar corte próximo à pintura ou produtos inflamáveis.
6.1- Utilizar isqueiro de fricção, não utilizar outros meios de acendimento tais como: isqueiro comum, fósforo ou equipamento que provoque centelhas
6.2- Nunca utilizar mangueiras com emendas e afastar materiais combustíveis.
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Soldagem elétrica das estruturas metálicas.
RISCOS:
1- Risco de queda com diferença de nível do trabalhador que executa o serviço.
2. Queda de fagulhas, materiais e ferramentas no local embaixo da execução dos trabalho.
3. Irradiação do arco voltaico, corpo estranho nos olhos.
4. Problemas respiratórios.
5. Problemas de ordem calorífica 
Exposição à energia elétrica.
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Soldagem elétrica das estruturas metálicas.
MEDIDAS PREVENTIVAS:
1-Utilizar cinto de segurança tipo para-quedista com dois talabartes com alma de aço, mantendo sempre um dos talabartes acoplada à estrutura ou cabo guia. 
2- Sinalizar e isolar o local embaixo da execução dos trabalhos.
3- Utilizar máscara para solda , nunca
olhar para o trabalho com os olhos desprotegidos.
4- Utilizar máscara de proteção respiratória.
5- Utilizar Luvas de Couro com punho longo, Avental ou colete de raspa de couro, mangote de raspa de couro, perneira e calçado de segurança c/ biqueira de aço.
6- Evitar improvisações nas ligações elétricas. Aterrar os equipamentos e as peças a serem soldadas. Manter fios e alicates de soldagem longe de locais com óleo, graxa ou umidade.
6.1- Nunca tocar em eletrodos com as mãos nuas, com luvas molhadas ou sobre superfície ou piso molhado.
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PROCESSO DE SOLDAGEM TIG (Tungstênio Inert Gas)
 O processo de soldagem TIG, como é mais conhecido atualmente, é um processo de soldagem a arco elétrico que utiliza um arco entre um eletrodo não consumível de tungstênio e a poça de soldagem. 
 A poça de soldagem, o eletrodo e parte do cordão são protegidos através do gás de proteção que é soprado pelo bocal da tocha. 
 Seu grande desenvolvimento deveu-se à necessidade de disponibilidade de processos eficientes de soldagem para materiais difíceis, como o alumínio e magnésio, notadamente na indústria da aviação no começo da segunda grande guerra mundial.
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PROCESSO TIG DE SOLDAGEM.
VANTAGENS
 -Produz soldas de qualidade superior, geralmente livres de defeitos;
 -Está livre de respingos que ocorrem em outros processos a arco;
 -Permite controle preciso das variáveis da soldagem;
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PROCESSO TIG DE SOLDAGEM.
DESVANTAGENS
 -Taxa de deposição inferior ao processo de eletrodos consumíveis;
 - Menos econômico que o processo de eletrodos consumíveis para espessuras de 10 mm;
 - Dificuldade de manter a proteção em ambientes turbulentos;
 - Pode haver inclusão de Tungstênio, no caso de haver contato do mesmo com a poça de soldagem;
 - Pode haver contaminação da solda se o metal de adição não for adequadamente protegido.
 
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RISCOS EM OPERAÇÕES DE SOLDA Fumos metálicos: 
 Proveniente do metal que está sendo soldado:
A composição dos fumos dependem do metal
Se o metal é aço há grande quantidade de ferro e menor dos outros componentes da liga.
Este dependem do tipo de aço: manganês, cromo, níquel, zinco ( em altas concentrações em chapas galvanizadas)
Maçaricos (oxiacetileno por exemplo) geram fumos basicamente da chapa que está sendo trabalhada.
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2 – Proveniente do eletrodo:
Mais comum em solda a arco elétrico
Maior quantidade de fumos se há consumo do eletrodo (MAG, MIG e comum)
Menor se não há consumo do eletrodo (TIG)
Eletrodos tem composição variável:
Os mais comuns tem o interior (alma) de ferro e revestidos de um fundente.
Os usados em solda MAG e MIG são um arame contínuo com alma de ferro e fundente de cobre
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Há ainda os tipos:
Celulósicos: alto teor de material orgânico
Rutílico: alto teor de TiO2
Ilmenítico: ferro, titânio e manganês
Básico: cal e fluorita
Cal-titânio
Pó de ferro: ferro e silicatos
Em eletrodos podem ainda existir: carbono, níquel, silício, molibdênio, zircônio, alumínio, cálcio, sódio, potássio, magnésio, cobre, cádmio, fluoretos
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A maior ou menor exposição a fumos varia com:
Voltagem e amperagem da corrente elétrica
Composição das peças soldadas
Composição dos eletrodos
Consumo do eletrodos
Prática do soldador (velocidade da soldagem)
Ventilação do local
Processo de soldagem
Existência de óleos (ou outras substâncias) protetoras nas chapas
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Os tamanhos da partículas de fumos metálicos das soldas por arco elétrico variam entre 0,001 a 2 m.
A retenção alveolar é maior nas partículas de 1 a 5 m, em geral < que 10% do total.
Em soldas MAG com CO2 aumenta a % de maiores que 1 m
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Exemplo de avaliação ambiental
(Colacioppo. Avaliação da Exposição Profissional a Fumos Metálicos em Operações de Solda. Revista Brasileira de Saúde Ocupacional, N.49- Vol. 13 Jan/Fev/Mar de 1985 pp. 50-77 46 ref.)
Amostra 200 soldadores de uma metalúrgica no ABC, separados em 4 subgrupos ( A,B,C D e E) 
Condições:
Solda MAG: eletrodo consumível e arco elétrico
Voltagem:20 a 33 V - amperagem de 150 a 250 A.
Eletrodos arame cobreado AWS A.5 18.69 E.70 e AWS A.5 18.79 ER.70S-6 
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Composição do eletrodo 
Carbono: 0,07-0,15%
Manganês 1,40% a 1,85%
Silício 0,80 –1,15%
Fósforo 0,025% max.
Enxofre 0,035% max
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Resultados de análise biológica de soldadores e prensistas
Grupo
Urina em (g/L
Sangue em (g/dL
Cr
Mn
Cu
Fe
Cd
Zn
Pb
A
4,87
6,30
23,09
138,03
8,29
1229,94
21,03
B
4,94
8,29
22,24
140,90
7,38
867,71
22,94
C
5,84
6,91
19,79
139,47
7,97
1122,71
22,81
D
6,44
8,60
19,63
138,70
6,36
859,8
22,50
E
5,38
7,49
24,64
150,44
8,04
1148,73
20,78
Limite (*)
40
50
33
-
100
1200
60
Fonte: Adaptado de Colacioppo. Avaliação da Exposição Profissional a Fumos Metálicos em Operações de Solda. Revista Brasileira de Saúde Ocupacional, N.49- Vol. 13 Jan/Fev/Mar de 1985 pp. 50-77
(*) Considerado de várias fontes, como “Limites” , BEIs, IBMPs, da época do trabalho, mesmo que os limites não sejam de indicadores validados internacionalmente, e para alguns metais que não possuem limites ocupacionais existentes ou claramente definidos, foram usados valores de natureza não ocupacional
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Fumos de solda
1 – Fluoretos: Se o eletrodo é o Básico (cal e fluorita) deve-se pensar em risco de Fluorose Ocupacional
Fluorose = Doença grave e incapacitante que leva a uma calcificação dos ligamentos. 
Monitoramento = fluoreto urinário no periódico (pré e pós 4 dia de jornada a semana).
Vigilância à saúde = raio X de bacia para verificar se há desaparecimento das trabéculas ósseas no admissional, no periódico e no demissional. O fluoreto em indivíduos afastados do trabalho também pode estar elevado (> 4 mg/g/ creat.), mostrando elevado depósito de fluoreto no corpo.
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2 - Cobre
Risco só para para quem tem a “Doença de Wilson” 
Não se faz monitoramento e nem vigilância à saúde.
3 - Cromo 
Se houver alto teor de cromo no material (aço inox por exemplo chega a 20 a 25%) há alto risco de haver exposição excessiva ao Cromo hexavalente (cancerígeno Grupo 1 da IARC).
Não há ulcera de septo nasal, pois não se trata de ácido crômico (galvanoplastia).
Monitoramento biológico = Pode-se fazer monitoramento através de Cromo urinário no periódico
Vigilância à Saúde = Raio X de tórax ????
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OBS. “Pelos riscos que envolvem os soldadores, o controle ambiental dos locais de solda é de suma importância. Para algumas exposições ( de agentes carcinogênicos, por exemplo) não deveria ser permitido exceder os limites de tolerância mesmo quando este limite seja zero. Não é política correta, nem éticamente compreensível, manter os trabalhadores em ambientes com concentrações perigosas de agentes cancerígenos e ficar passivamente procurando sinais precoces da doença.” Prof. Jorge da Rocha Gomes - 1985 (GOMES, Jorge da Rocha. Saúde do Trabalhador em operações de soldagem . Revista Brasileira de Saúde Ocupacional, N 49 - Vol. 13 Jan/Fev/Mar de 1985 pp. 7-49 107 ref.)
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4 - Alumínio = De pouco significado toxicológico. Poderia haver fibrose pulmonar em casos raros
Não existe monitoramento biológico
5 - Ferro = siderose. Não há importância como tóxico sistêmico
6 - Magnésio = Febre dos fumos metálicos
Não tem importância como tóxico sistêmico e não tem monitoramento biológico.
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7 - Cádmio
= Em materiais que tenham altos teores deste metal deve-se tomar cuidado extremo.
Extremamente lesivo para pulmão (enfisema do cádmio) e para os rins com proteinúria e IRC. Também causa descoloração do colo dos dentes e anosmia.
Monitoramento = Cd urinário no admissional, periódico e demissional (Cd-U > 5 g/g. cret.) = intoxicação
Vigilância à saúde = Cd-U, função pulmonar e urina I com microalbuninúria.
Cádmio é ainda carcinogênico (Pulmão-Próstata?)
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8 - Níquel = O aço inox também tem também elevados teores deste metal ( até 15%).
Provoca febre dos fumos metálicos e sensibilização cutânea (alergia) 
É cancerígeno na refinação de níquel, pulmão e cav. nasal (grupo 1 da IARC), mas na solda ??
Não há monitoramento biológico previsto na NR-7
9 - Manganês = Provoca Manganismo, que é uma doença grave incapacitante e irreversível(Parkinson Mangânico) 
Não há monitoramento biológico previsto na NR-7. O Mn-U é um indicador ruim pois varia muito entre as pessoas. É aconselhado fazer monitoramento ambiental
Vigilância à saúde = procurar sinais precoces de Manganismo???
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10 – Zinco = as chapas galvanizadas emitem grande quantidade de fumos de zinco, mesmo em solda a ponto. O zinco em forma de fumos de zinco irritantes e potentes causadores de febre dos fumos metálicos.
Não há indicadores biológico no Brasil, e é um indicador de difícil execução.
11- Titânio = considerado praticamente atóxico. Há descrições não confirmadas claramente de alguns casos de fibrose pulmonar.
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