Soldagem: o que é, para que serve, tipos e cuidados

Muito utilizada nos setores de metalurgia e ourivesaria, a soldagem é um processo físico e químico cujo objetivo é promover a união entre materiais metálicos a partir do fornecimento de calor ou pressão no sistema. Tal união entre materiais é essencial para a fabricação de diversos materiais, como brincos, anéis e joias em geral, além de materiais eletrônicos e máquinas, por exemplo, que se deseja construir ou realizar alguma manutenção.

Figura 1. Soldagem.

A soldagem é, normalmente, composta por dois metais que formam a liga desejada: o metal base (que corresponde à peça original) e o metal de adição ou metal de solda (que é fundido sobre o local de união e promove a conexão entre as peças). Além disso, uma característica exclusiva da soldagem que a diferencia da brasagem é a temperatura: na soldagem, a temperatura utilizada para promover a liga é sempre maior do que a temperatura de fusão do metal base em questão, enquanto na brasagem a união das peças se dá pela fusão apenas no metal de adição, implicando que, para esse processo, a temperatura utilizada deve ser sempre maior do que a temperatura de fusão do metal de adição, mas não do metal base.

O processo

De maneira geral, a soldagem é feita utilizando uma fonte de calor, como um maçarico com fluxo de oxigênio, por exemplo, a qual derrete o metal de solda e junta-o ao metal base. Esse processo faz com que ocorra a fusão de ambos os materiais, formando uma zona termicamente afetada, uma zona de ligação entre o metal de solda e o metal base, e, por fim, uma zona fundida, que corresponde ao metal de solda fundido, conforme é possível observar na Figura 2.

Figura 2. Peça vista transversalmente após a soldagem.

Tipos de soldagem

Embora o objetivo final da soldagem seja o mesmo, esse processo pode ser realizado de diversas formas, dependendo da complexidade, do aspecto final, do local onde se realiza, entre outros. Nesse sentido, dentre essas variações, destacamos a soldagem por eletrodo revestido, TIG, MIG/MAG e solda a laser.

Soldagem por Eletrodo Revestido

Esse processo promove a soldagem a partir de um arco elétrico estabelecido entre as partes desejadas e um eletrodo metálico revestido, o qual é formado por uma vareta metálica denominada alma, protegida por uma camada composta por diferentes materiais. Tal camada é essencial para esse tipo de soldagem, uma vez que é responsável por ionizar e estabilizar o arco elétrico, proteger a poça de fusão da poluição atmosférica a partir da presença de gases, e por formar uma escória que protege o metal fundido durante o processo.

Figura 3. Esquema de um processo de soldagem por eletrodo revestido. Fonte: “Análise de Soldagem por Eletrodo Revestido do Tipo Rutílico, Básico e Celulósico”, de Augusto Magalhães Rocha.

Por esses motivos, e também pela simplicidade e versatilidade do método, esse tipo de soldagem se tornou o mais comum, sendo normalmente realizado em materiais como níquel, aço inoxidável, cobre e alumínio, por exemplo.

TIG

O processo de soldagem por gás inerte de tungstênio (TIG) é um método de solda realizado a partir da criação de um arco elétrico entre a peça e o eletrodo de tungstênio, o qual, nesse caso, não é consumível. A solda é feita pelo aquecimento gerado pelo arco elétrico, enquanto a proteção da poça de fusão gerada e o próprio eletrodo são protegidos por uma mistura de gases inertes, como argônio ou hélio.

Figura 4. Processo de soldagem tipo TIG. Fonte: Infosolda.

A soldagem por TIG produz uma solda com excelente qualidade, não gera escória e pode ser aplicada em várias juntas e posições. Contudo, deve ser realizada em materiais de baixa espessura e necessita de maior conhecimento e habilidade do operador.

MIG/MAG

O tipo de solda MIG/MAG é realizado a partir de um arame consumível de polo positivo que, ao entrar em contato com o metal que será fundido (e que possui polo negativo), fecha o circuito e permite a passagem de corrente, a qual aquece a peça até o ponto de fusão do metal base e do arame consumível, gerando uma poça de fusão que, quando resfriada, finaliza a solda.

Figura 5. Processo de soldagem tipo MIG/MAG. Fonte: Balmer.

A principal diferença entre a solda MIG/MAG vem do gás de proteção utilizado: no caso da solda MIG é utilizado um gás inerte, como argônio, enquanto a solda MAG utiliza um gás ativo, como uma mistura de argônio e gás carbônico.

Solda a laser

Outro tipo de soldagem é a solda a laser. Esse método, apesar de elevado custo, tem sido apresentado como uma alternativa interessante para a soldagem de peças mais delicadas (como joias que já possuam pedras cravadas) ou em regiões de peças próximas a molas ou esmaltações.

O princípio da soldagem a laser é a utilização de um feixe luminoso concentrado de alta energia que, ao entrar em contato com a peça a ser soldada, transmite calor e a aquece por meio da condução térmica. Assim, por ser um feixe extremamente direcionado, o metal aquece, funde e vaporiza, gerando uma cavidade no metal que promove a união das peças. Por esse motivo, a soldagem a laser não necessita do uso de um metal de adição ou do fluxo de solda.

Figura 6. Soldagem a laser.

A soldagem na ourivesaria

Já na ourivesaria, o processo de soldagem mais comum é realizado em um sistema um pouco diferente dos métodos citados anteriormente. Dessa forma, para realizar a soldagem, são utilizados maçarico, tijolo refratário, pinças para manuseio das peças e fluxo de solda.

Assim, a técnica é iniciada com o preparo das peças envolvidas, que devem estar devidamente limpas e niveladas (normalmente utiliza-se, para isso, produtos ácidos e lixas). Em seguida, passa-se o fluxo de solda na peça e os metais de adição são cortados em pedaços pequenos, de modo a não influenciar o acabamento final da peça. Feito isso, liga-se o maçarico e direciona-se a chama aos pedaços de solda, os quais formam esferas maleáveis que são colocadas nos locais de união. Ao final, após aquecer toda a extensão da peça, o sistema é resfriado e a soldagem é finalizada.

Figura 7. Processo de soldagem na ourivesaria - 1) aquecimento brando da peça; 2) aplicação do fluxo de solda e secagem; 3) aplicação do metal de adição; 4) peça soldada.

Além disso, é válido ressaltar que a aplicação do fluxo de solda nesse processo é de extrema importância, já que facilita o processo de soldagem. Esse produto, que pode ser composto por bases e ácidos orgânicos fracos ou sais, remove a oxidação presente na superfície do metal base e o protege do oxigênio, fazendo com que o metal de adição seja aderido com maior facilidade à solda, ocasionando o uso de uma chama mais branda e um menor tempo de processo.

Figura 8. Fluxo para solda da Aurhora Análises.

Cuidados no processo de soldagem

Apesar de o princípio de realização do processo de soldagem parecer simples, o envolvimento de gases, corrente elétrica e elevadas temperaturas elevam o risco de acidentes durante a sua realização. Nesse sentido, é essencial que boas práticas sejam tomadas para evitar acidentes com o operador, como:

• realizar a solda em um local com boa ventilação ou exaustão, a fim de evitar o contato com gases/fumaças prejudiciais (como a de óxidos metálicos liberadas no processo);

• utilizar equipamentos de segurança individuais (EPI’s), como máscaras e óculos de proteção, para evitar o contato direto com radiações geradas no processo de soldagem;

• evitar a presença de materiais inflamáveis nos arredores do local de trabalho, devido à possibilidade de faíscas;

• utilizar materiais em bom estado (como eletrodos e fios devidamente encapados), bem como luvas secas, a fim de evitar possíveis choques elétricos.

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