Métodos de fornecimento de energia para soldagem

MÉTODOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA PARA SOLDAGEM

Existem dois processos de fornecimento de energia para esta tecnologia, que são:

- Soldagem por arraste contínuo (ou fricção convencional).

- Soldagem por inércia.

-Soldagem por arraste contínuo

Neste processo, as peças de trabalho são fixadas nas garras da máquina de soldar. Uma das peças é acelerada por uma unidade motora, girando até a velocidade de soldagem pré-determinada pelo projeto. A outra peça, restringida de rotação, é deslocada até tocar a peça girante, aplicando-se uma força axial de atrito a ela.

Quando as superfícies em contato das peças alcançam a temperatura de forjamento, a unidade motora é desconectada e a peça fica em repouso por atuação de um freio. Então, o módulo da força axial é aumentado, atingindo a força axial de forjamento. Quando esta intensidade é alcançada, o regime é mantido até que as juntas estejam soldadas. O processo pode ser ilustrado da seguinte maneira:

Figura 1: Etapa 1: uma peça é posta para girar e outra é deslocada linearmente até o contato

Figura 2: Etapa 2: a rotação e a força axial geram o aquecimento da superfície de solda.

Figura 3: Etapa 3: rotação é parada, e a força é elevada até o módulo de forjamento, completando a solda.

Existem duas formas de controlar o fim da soldagem por arraste contínuo: o primeiro é terminar a solda no período pré-determinado pelo projeto através de parâmetros constantes; o segundo é levando em consideração a quantidade total de deslocamento, que determina o fim do processo. Uma alternativa que tem sido aplicado é o controle através da temperatura das junções soldadas.

Figura 4: processo convencional.

Figura 5: esquema de máquina para soldagem por fricção convencional

- Soldagem por inércia.

Neste processo de fornecimento de energia, as duas peças de trabalho são fixadas às garras da máquina de soldar, mas uma delas é conectada a um volante acumulador de energia, enquanto a outra é restringida de rotação. O volante é acelerado até a velocidade rotacional pré-determinada, armazenando a energia requerida. O motor é, então, desconectado e as peças são postas em contato, gerando um atrito entre as superfícies sob forças axiais de compressão.

A partir daí, a energia cinética acumulada pela inércia do volante é dissipada em forma de calor na junta soldada, de acordo com que a velocidade do volante diminui. Pode-se aplicar um aumento na força de fricção, alcançando o módulo da força de forjamento, que é mantida por um tempo após o repouso do volante, completando o processo de soldagem. As etapas do processo são muito similares ao método convencional, porém a tecnologia do método é diferente.

Figura 6: esquema de máquina para soldagem por fricção por inércia

A soldagem por inércia possui vantagens sobre o processo convencional de soldagem por fricção no que diz respeito a:

Figura 8: processo por inércia.

Ao final do processo de soldagem nas duas situações (método convencional e inercial), encontra-se o “colar” (uma camada de material abrasivo gerado sobre a região da solda). Após um curto período, a camada é esfriada pela temperatura ambiente, a máquina de soldagem é ligada e faz com que as peças já soldadas girem novamente. Com o auxílio de uma ferramenta de corte (uma lâmina), o colar é facilmente destacável da peça acabada, fazendo com que a superfície da solda fique lisa.

Figura 9: Camada de material abrasivo ao redor da solda

VARIAÇÕES DOS PROCESSOS

As variações do método convencional de soldagem por fricção convencional podem ter as seguintes configurações:

Figura 10: Configuração básica: uma peça é posta em rotação e a outra é restringida