E se fosse possível soldar metais sem qualquer calor, apenas aplicando pressão? A soldadura por pressão a frio faz exatamente isso, conseguindo uma ligação sólida ao pressionar metais juntos à temperatura ambiente. Este método evita problemas comuns como zonas afectadas pelo calor e fragilidade, tornando-o ideal para materiais como o alumínio e o cobre. Neste artigo, vamos explorar os tipos de soldadura a frio por pressão, o equipamento necessário e os seus prós e contras, fornecendo-lhe uma visão prática deste processo fascinante.
Soldadura por pressão a frio é um método de soldadura em estado sólido que consiste em aplicar pressão ao metal a soldar à temperatura ambiente e provocar uma deformação plástica.
Durante o processo de deformação plástica, as impurezas, como a película de óxido presente na interface da junta, são extrudidas. Isto permite um contacto mais próximo entre o metal puro, facilitando a ligação intergranular.
Em contraste com a soldadura a quente, o processo de soldadura por pressão a frio evita os problemas comuns de gerar uma zona de amolecimento, uma zona afetada pelo calor e uma fase intermédia de metal frágil.
É utilizado principalmente para metais de soldadura com boa plasticidade (como o alumínio, o cobre, etc.).
O princípio da soldadura a frio por pressão é relativamente simples. Sob pressão aplicada, a peça de trabalho a soldar sofre uma deformação significativa através do contacto físico com os materiais.
Durante a deformação, a película de óxido na superfície quebra-se e a deformação plástica dos materiais é espremida para fora da interface de ligação, permitindo que os metais puros entrem em contacto e formem uma junta de ligação sólida.
Para a soldadura a frio por pressão, em primeiro lugar, a peça de soldadura limpa é colocada no dispositivo de fixação, com a extremidade estendida num determinado comprimento, e depois fixada.
À medida que o dispositivo móvel avança, é aplicada pressão para o reviramento, com base na natureza do material a soldar e no tamanho da face final da peça de trabalho. Isto resulta numa deformação plástica local da face final da peça de trabalho, extrudindo alguns metais e impurezas.
A pressão de soldadura contínua faz com que os átomos na superfície de contacto da peça de trabalho formem uma combinação entre cristais, ligando firmemente as peças de trabalho para formar uma junta de soldadura, completando a pressão fria processo de soldadura.
O número de vezes de revolvimento necessário depende do material, variando geralmente de 1 a 3 vezes.
Existem dois factores importantes para realizar a soldadura a frio por pressão:
Em primeiro lugar, é aplicada uma certa pressão entre as peças, necessária para que o metal produza uma deformação plástica local e uma ligação atómica.
Em segundo lugar, sob esta pressão, o metal final da peça de trabalho deve ter uma pressão plástica a frio suficiente, que é uma condição necessária para a soldadura.
Ao realizar a soldadura por pressão a frio numa cavidade de molde fechada, a pressão aplicada deve ser maior.
Se o metal não tiver pressão plástica a frio suficiente, então a soldadura por pressão a frio não pode ser realizada.
Além disso, em alguns casos, confiar apenas na pressão e na deformação plástica pode não ser suficiente. Há quatro factores a considerar, incluindo a pressão, a deformação plástica suficiente, a temperatura gerada pela deformação plástica ao longo do tempo e a difusão atómica.
Para realizar a soldadura a frio por pressão sem problemas, é necessário que o metal a soldar tenha uma elevada plasticidade a baixas temperaturas. Por conseguinte, pode ser difícil realizar a soldadura por pressão a frio em materiais metálicos com dureza mais elevada.
De acordo com as diferentes formas de junta de soldadura a frio por pressão, esta pode ser dividida em soldadura a frio por pressão e soldadura a frio por pressão.
Ao efetuar a soldadura por pressão a frio para lapidaçãoA peça de trabalho deve ser posicionada e, em seguida, deve ser aplicada pressão utilizando um indentador de aço.
Quando o indentador tiver sido pressionado até à profundidade necessária, a soldadura pode ser concluída. A soldadura por sobreposição sob pressão a frio pode ainda ser classificada em duas categorias: soldadura por pontos e soldadura por sobreposição soldadura por costura.
Quando é utilizado um indentador colunar para criar o ponto de soldadura, este é designado por prensagem a frio. soldadura por pontos. Por outro lado, quando um indentador do tipo rolo é utilizado para criar um cordão de soldadura, é designado por calcinação a frio soldadura por costura.
A soldadura por sobreposição pode ainda ser dividida em soldadura por laminagem, soldadura por manga e soldadura por extrusão.
A soldadura por sobrepressão a frio é utilizada principalmente para ligar materiais em folha e em chapa.
Durante a soldadura topo a topo por pressão a frio, fixar a peça de trabalho entre as maxilas esquerda e direita, respetivamente, e estendê-la até um determinado comprimento. Aplicar pressão suficiente para fazer com que a peça estendida produza uma deformação plástica radial, que expulse quaisquer impurezas na peça superfície de soldadura para formar um flash metálico. O metal puro em contacto estreito forma então uma soldadura, completando a processo de soldadura.
A soldadura topo a topo por pressão a frio é utilizada principalmente para fabricar juntas topo a topo para fios, barras ou tubos do mesmo metal ou de metais diferentes.
O equipamento de soldadura por pressão a frio inclui principalmente pinças de soldadura por pressão a frio e máquinas de soldadura por pressão a frio.
As pinças de soldadura a frio por pressão são utilizadas principalmente para a soldadura a frio por pressão de topo e são adequadas para instalação no terreno. Podem soldar alumínio condutores com um diâmetro de 1,2~2,3 mm e são amplamente utilizados em instalações de soldadura de cabos.
A soldadura por pressão a frio envolve soldadura topo a topo e soldadura por pontos, sendo a máquina de soldar topo a topo de pressão a frio a mais utilizada. Esta máquina é composta por uma estrutura, uma cabeça de máquina, um mecanismo de alimentação, um dispositivo de tesoura e outros componentes.
Nas instalações de comunicações, de cabos eléctricos e de pequenos transformadores, as soldaduras de grandes secções transversais são normalmente ligadas utilizando máquinas de soldadura a frio por pressão. A dimensão da estrutura da matriz de soldadura por pressão a frio tem um impacto significativo na pressão de soldadura, tornando-a crucial para o projetista da máquina de soldadura por pressão a frio.
No entanto, para os utilizadores da máquina de soldadura a frio por pressão, o tamanho da estrutura da matriz será finalizado quando o equipamento de soldadura a frio por pressão for produzido. A pressão de soldadura pode ser selecionada de acordo com os parâmetros técnicos da máquina de soldar.
Nenhum fio de soldadura, fluxo ou outro materiais de soldadura precisam de ser adicionados durante a soldadura. Este processo pode ser realizado à temperatura ambiente, eliminando a necessidade de dispositivos de aquecimento e resultando em baixos custos de soldadura, uma estrutura simples, poupanças de energia significativas e tempo auxiliar reduzido necessário para o aquecimento da soldadura.
Uma vez que não é utilizado fluxo, não há necessidade de limpar a junta após a soldadura e não há risco de corrosão causada pelo fluxo durante a utilização da junta. Os parâmetros de soldadura são determinados pelo tamanho do molde e não é necessário ajustar a corrente, a tensão, a velocidade de soldadura ou outros parâmetros necessários na soldadura por arco. A prensagem a frio de metais diferentes, miscíveis ou não, é fácil de conseguir.
Não existe uma zona afetada pelo calor da soldadura na junta e não está presente uma zona de amolecimento nem uma fase intermédia de metal frágil. Como resultado, a condutividade eléctrica e a resistência à corrosão da junta são excelentes. O processo de soldadura produz endurecimento por deformação e a resistência da junta do mesmo metal de soldadura não é inferior à resistência do metal de base, enquanto a resistência da junta de metal diferente não é inferior à resistência do metal com menor resistência.
Não há difusão óbvia na superfície da junta, o que leva à ligação intergranular. O processo não é afetado pelas características do metal ligado, e a qualidade da soldadura permanece estável, mesmo em caso de flutuação da tensão da rede eléctrica. Além disso, proporciona boas condições de trabalho e sanitárias.
A soldadura por pressão a frio pode causar deformações locais significativas, resultando em fendas de pressão nas juntas sobrepostas.
Quando metais dissimilares, como o Cu e o Al, são soldados, a difusão a alta temperatura pode levar à formação de compostos frágeis na soldadura, reduzindo significativamente a sua plasticidade e condutividade.
Consequentemente, a pressão a frio juntas de soldadura de tais combinações de metais só podem funcionar eficazmente a temperaturas mais baixas.
A espessura da placa de sobreposição e a secção da junta de topo em peças de soldadura por prensagem a frio não podem ser demasiado grandes, uma vez que são limitadas pela capacidade de tonelagem da máquina de soldar.
Além disso, o material do molde utilizado para a peça impõe limites à sua dureza, que não pode ser demasiado elevada.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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