Já alguma vez se interrogou sobre a forma como são construídos os automóveis elegantes, as pontes robustas e os aviões avançados dos nossos dias? Este artigo explora seis tecnologias de soldadura de ponta que estão a revolucionar o fabrico, desde a soldadura a laser à soldadura de metal por ultra-sons. Ao ler, descobrirá como estes métodos melhoram a precisão, a velocidade e a força em várias indústrias.
Radiação laser aquece a superfície a ser maquinada e o calor é conduzido para a difusão interna através da transferência de calor. Ao controlar a largura do impulso laser, a energia, a potência de pico e a frequência de repetição, a peça de trabalho é fundida para formar uma poça de fusão específica.
Soldar a soldadura por pontos
Soldadura contínua a laser
A soldadura a laser pode ser realizada através da utilização de um feixe de laser contínuo ou pulsado.
O princípio da soldadura a laser pode ser dividido em duas categorias: soldadura por condução de calor e soldadura profunda a laser soldadura por penetração.
Quando a densidade de potência é inferior a 10^10 W/cm^2, considera-se que a soldadura por condução de calor.
Quando a densidade de potência é superior a 10^10 W/cm^2, a superfície metálica é côncava e forma "buracos" devido ao aquecimento, resultando numa soldadura por fusão profunda. Este processo caracteriza-se pela sua rápida velocidade de soldadura e pela elevada relação profundidade/largura.
A tecnologia de soldadura a laser é amplamente utilizada em indústrias de fabrico de alta precisão, tais como automóveis, navios, aviões e caminhos-de-ferro de alta velocidade. Melhorou muito a qualidade de vida das pessoas e empurrou a indústria de electrodomésticos para a era do fabrico de precisão.
Em particular, a criação pela Volkswagen da tecnologia de soldadura sem costura de 42 metros melhorou significativamente a integridade e a estabilidade da carroçaria.
O Grupo Haier, uma empresa líder em electrodomésticos, lançou orgulhosamente a primeira máquina de lavar roupa produzida com tecnologia de soldadura sem costura a laser.
A tecnologia laser avançada tem o potencial de trazer mudanças significativas para a vida das pessoas.
A soldadura híbrida a laser combina a soldadura por feixe de laser e a tecnologia de soldadura MIG para produzir um efeito de soldadura ótimo, uma velocidade de soldadura rápida e uma excelente capacidade de ponte de soldadura.
É atualmente o método de soldadura mais avançado.
As vantagens da soldadura híbrida a laser incluem alta velocidade, deformação térmica mínima, uma pequena área afetada pelo calor e a preservação da estrutura metálica e das propriedades mecânicas da soldadura.
A soldadura híbrida a laser não é apenas adequada para a soldadura de estruturas de chapa para automóveis, mas também para muitas outras aplicações.
Por exemplo, quando esta tecnologia é utilizada na produção de bombas de betão e de lanças de gruas móveis, estes processos exigem a utilização de aço de alta resistência e as tecnologias tradicionais necessitam frequentemente de processos adicionais, como o pré-aquecimento, o que aumenta o custo.
Além disso, a tecnologia também pode ser aplicada no fabrico de veículos ferroviários e estruturas de aço convencionais, como pontes, tanques de combustível e outros.
A soldadura por fricção utiliza o calor de fricção e o calor de deformação plástica como fontes de calor.
A soldadura por fricção (FSW) é um processo em que um pino cilíndrico ou de outra forma (como um cilindro roscado) é inserido na junta da peça de trabalho.
A cabeça de soldadura roda a uma velocidade elevada e entra em fricção com o material da junta, fazendo com que a sua temperatura aumente e amoleça.
Na agitação por fricção processo de soldaduraA peça de trabalho deve ser fixada firmemente à almofada traseira. A cabeça de soldadura roda a uma velocidade elevada enquanto a costura da peça de trabalho com rebordo se desloca em relação à peça de trabalho.
A secção saliente da cabeça de soldadura estende-se para dentro do material para fricção e agitação, e o seu ombro esfrega contra a superfície da peça de trabalho para gerar calor, que é utilizado para evitar o transbordo de material plástico e remover a película de óxido da superfície.
A soldadura por fricção resulta num buraco de fechadura no final do processo.
Este buraco de fechadura pode normalmente ser removido ou selado com outro método de soldadura.
A soldadura por fricção é capaz de soldar uma variedade de materiais diferentes, tais como metais, cerâmicas e plásticos.
Apresenta muitas vantagens, nomeadamentesoldadura de qualidadeA qualidade do produto é a mais alta, com o mínimo de defeitos, facilidade de mecanização e automação, qualidade consistente e alta eficiência de custos.
A soldadura por feixe de electrões (EBW) é uma tipo de soldadura método que utiliza a energia térmica gerada pela aceleração e focagem de um feixe de electrões que bombardeia o material a soldar num ambiente de vácuo ou não-vácuo.
A soldadura por feixe de electrões (EBW) é amplamente utilizada em indústrias como a aeroespacial, a energia atómica, a defesa nacional, a militar, a automóvel, a de instrumentos eléctricos e muitas outras, devido às suas vantagens, tais como a ausência de eléctrodos, a oxidação reduzida, a excelente repetibilidade do processo e a deformação térmica mínima.
Princípio de funcionamento da soldadura por feixe de electrões
Os electrões são libertados do cátodo do canhão de electrões.
Sob a influência da tensão de aceleração, os electrões são acelerados a velocidades que variam entre 0,3 e 0,7 vezes a velocidade da luz e ganham uma certa quantidade de energia cinética.
O feixe de electrões de alta densidade pode então ser focado pela lente eletrostática e pela lente electromagnética no canhão de electrões.
Quando o feixe de electrões incide sobre a superfície da peça, a sua energia cinética transforma-se em energia térmica, provocando a rápida fusão e evaporação do metal.
Devido ao vapor metálico de alta pressão, forma-se rapidamente um pequeno orifício, conhecido como buraco de fechadura, na superfície da peça de trabalho.
Com o movimento relativo do feixe de electrões e da peça de trabalho, o metal líquido flui à volta do buraco da fechadura e solidifica para formar a soldadura na parte de trás do banho de soldadura.
Principais características da soldadura por feixe de electrões
Os resultados mostram que o feixe de electrões tem uma forte penetração e uma elevada densidade de potência, resultando numa grande relação profundidade/largura da soldadura, que pode atingir 50:1. É capaz de soldar materiais de grande espessura num único passe, com um máximo de espessura de soldadura de até 300 mm.
A soldadura por feixe de electrões tem também a vantagem de uma boa acessibilidade, de uma velocidade de soldadura rápida (geralmente superior a 1m/min), de uma pequena zona afetada pelo calor, de uma deformação mínima da soldadura e de uma elevada estrutura de soldadura precisão. A energia do feixe de electrões pode ser ajustada para acomodar uma vasta gama de espessuras de metal, de 0,05 mm a 300 mm, sem necessidade de uma ranhura, tornando-a uma opção versátil em comparação com outras métodos de soldadura.
Além disso, a soldadura por feixe de electrões é adequada para soldar uma variedade de materiais, particularmente metais activos, metais refractários e peças de trabalho de alta qualidade.
A soldadura de metais por ultra-sons é um método único de ligar metais semelhantes ou dissimilares utilizando a vibração mecânica energia da frequência ultra-sónica. Ao contrário de outros métodos de soldadura, a soldadura de metais por ultra-sons não requer a aplicação de uma corrente eléctrica ou de uma fonte de calor a alta temperatura na peça de trabalho.
Em vez disso, sob pressão estática, a energia de vibração da estrutura é convertida em trabalho de fricção, energia de deformação e um aumento limitado da temperatura. Isto resulta numa ligação metalúrgica entre as juntas, criando uma soldadura em estado sólido sem que o metal de base derreta.
Supera eficazmente os salpicos e a oxidação durante soldadura por resistência.
Pode ser utilizado para soldadura de ponto único, soldadura de vários pontos e soldadura de tiras curtas de materiais como cobre, prata, alumínio, níquel e outros fios ou folhas não ferrosos. As máquinas de solda são amplamente utilizadas na soldagem de cabos SCR, fusíveis, cabos elétricos, peças de pólo de bateria de lítio e terminais de pólo.
A soldadura de metais por ultra-sons utiliza ondas de vibração de alta frequência que são transmitidas à superfície metálica a ser soldada. Sob pressão, as duas superfícies metálicas são friccionadas uma contra a outra para formar uma ligação entre as camadas moleculares.
As vantagens da soldadura de metais por ultra-sons incluem a velocidade, a eficiência energética, a elevada força de fusão, a boa condutividade, a ausência de faíscas e um processo semelhante ao processamento a frio. No entanto, as suas desvantagens são que as peças metálicas soldadas não devem ser muito espessas (geralmente não excedendo 5 mm), o ponto de soldadura não deve ser muito grande e deve ser aplicada pressão.
O princípio do flash soldadura topo a topo consiste em utilizar uma máquina de soldar topo a topo para pôr em contacto as duas extremidades do metal. São aplicadas uma baixa tensão e uma corrente elevada, aquecendo o metal a uma determinada temperatura até este ficar mole. A junta de soldadura é formado pela aplicação de pressão axial e forjamento.
O princípio da soldadura topo a topo rápida consiste em utilizar uma máquina de soldar topo a topo para pôr em contacto as duas extremidades do metal. É aplicada uma tensão baixa e uma corrente elevada, fazendo com que o metal aqueça até uma temperatura específica e se torne macio. Em seguida, é efectuado um forjamento por pressão axial para criar a junta de soldadura topo a topo.
As duas peças a soldar são fixadas por dois eléctrodos de pinça, que são depois ligados à fonte de alimentação antes de entrarem em contacto. Quando a pinça móvel é deslocada, as duas extremidades das peças entram em ligeiro contacto, o que as electrifica e aquece.
Isto resulta numa faísca, que forma o flash quando o ponto de contacto explode devido ao metal líquido formado pelo aquecimento. À medida que o dispositivo móvel continua a mover-se, o flash continua a ocorrer, aquecendo ambas as extremidades das peças.
Quando atingem a temperatura desejada, as extremidades das duas peças são extrudidas e o potência de soldadura é cortada, solidificando as peças. A resistência da junta é utilizada para aquecer a soldadura, fazendo com que o ponto de contacto se inflame e derreta o metal na face final da soldadura. Uma força de topo é então aplicada rapidamente para completar a soldadura. processo de soldadura.
A soldadura topo a topo de aço consiste em inserir dois barras de aço numa junta de topo. A corrente de soldadura que passa pelo ponto de contacto das duas barras de aço gera um calor de resistência que funde o metal no ponto de contacto e produz uma forte faísca. Isto forma um clarão e liberta moléculas vestigiais, acompanhadas de um odor pungente. O soldadura por pressão O processo de forjamento é então rapidamente completado pela aplicação de força de forjamento.
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.
PT 
EN 
ES 
FR 
RU 
DE 