A soldagem a ponto é um processo de junção de metal que utiliza pressão e calor para unir as peças sobrepostas. Também está familiarizado com o nome soldagem por resistência a ponto entre os fabricantes.
Talvez você esteja se perguntando onde está o nome “soldagem a ponto” vem de. Bem, isso soldagem de metal abordagem deixa um pequeno ponto - mais parecido com um ponto - na posição de soldagem.
O processo de soldagem a ponto
Máquina de solda a ponto com eletrodos de cobre
Vários metais e ligas podem ser usados como eletrodos em soldas a ponto, como cobre, cromo, zircônio e aço de baixo carbono. No entanto, o cobre é o metal mais comum. Alta condutividade térmica e baixa resistência elétrica o tornam ideal para o trabalho. A fonte de alimentação de alta tensão com pressão intensa na área concentrada derrete o metal e inicia a fusão. A baixa resistência elétrica permite uma geração de calor na posição de soldagem mais do que nos eletrodos.
Como funciona a soldagem a ponto?
O processo de soldagem a ponto pode ser dividido em três etapas: fixação da peça, introdução da corrente e solidificação.
- Etapa 1: Configuração das peças de trabalho
A primeira etapa envolve a colocação de peças de trabalho na máquina de solda na posição de sobreposição. As peças de trabalho podem ser do mesmo tipo de material ou de diferentes tipos. Em seguida, a ponta do eletrodo é ajustada na posição de soldagem. Além disso, os eletrodos superior e inferior precisam ser alinhados com precisão antes de aplicar a pressão.
- Etapa 2: Apresentando o atual
Arcos de aquecimento na soldagem a ponto
Após o posicionamento correto das peças, a corrente começa a fluir pelos eletrodos. Enquanto a corrente flui de um outro eletrodo com alta potência, a resistência da peça cria calor (H= eu2RT) e derrete a área de soldagem. Os pontos de fusão dos eletrodos devem ser maiores que os da peça de trabalho. O baixo ponto de fusão leva à falha da junta porque derrete antes da fusão da peça de trabalho,
- Estágio 3: Solidificação
O tempo de passagem da corrente no ponto de solda depende da espessura e do material. Depois de enviar a corrente por um tempo especificado, a próxima etapa é resfriar a posição de soldagem. Os eletrodos permanecem na peça de trabalho e funcionam como suporte até que ela fique totalmente solidificada. Aqui, os eletrodos também ajudam a perder o calor da articulação. Depois de criar uma junta apertada, os eletrodos são removidos das peças de trabalho e vão para outro ponto de soldagem.
Vamos entender o processo de soldagem a ponto por um fluxograma;
Fluxograma: Processo de soldagem a ponto
Variáveis de soldagem a ponto
A qualidade final de uma solda a ponto é afetada por muitos fatores, incluindo tensão, corrente, pressão e espessura. Por exemplo, uma pequena mudança na pressão pode diminuir drasticamente a qualidade de uma solda.
- Pressão do eletrodo
A força é aplicada à peça de trabalho através do eletrodo. Isso ajuda a prendê-los e criar uma articulação substancial. Se a força do eletrodo se tornar muito alta, ela cria um melhor contato com a superfície e reduz a transformação de calor devido à diminuição da resistência. Portanto, requer uma alta corrente enquanto aumenta a pressão para compensar a mudança na resistência. Existe uma faixa de pressão específica para cada tipo de material; por exemplo, a soldagem a ponto de aços de baixo carbono requer 1.5 a 2 KN por mm de espessura da chapa.
- Atual
Geração de calor (H=I2RT) e a qualidade da solda são diretamente influenciadas pela quantidade de corrente fornecida ao ponto de solda. Aconselha-se ajustar a corrente de acordo com a temperatura de soldagem necessária e a resistência da peça.
- Tempo de soldagem
O tempo que os eletrodos ficam expostos à pressão e ao fluxo de corrente afeta a qualidade da solda. Se o tempo de soldagem for maior que o necessário, isso afetará o empenamento, a fusão e a vida útil do eletrodo. Portanto, limitar o tempo o mais curto possível é a opção ideal. Em vez de prolongar o período de exposição, você deve pulsar a corrente e a pressão quando a espessura for grande (<2mm),
- Diâmetro da ponta dos eletrodos
Aplicar o tamanho apropriado da ponta do eletrodo é muito crucial para a soldagem a ponto. Uma ponta pequena pode causar uma junta fraca e uma ponta grande pode causar superaquecimento – o aquecimento excessivo resulta na formação de vazios e bolsões de gás após a solidificação.
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Vantagens da soldagem a ponto
Eletrodos de cobre criam uma solda a ponto.
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- A soldagem a ponto é a espinha dorsal do processo de união de metais em várias aplicações. É adequado para peças de trabalho semelhantes e diferentes e cria juntas sólidas e duradouras.
- Existem vários benefícios do uso de soldagem a ponto para metais e ligas condutivas. Vamos discutir algumas das vantagens importantes em detalhes.
- Uniformidade nas juntas: A soldagem a ponto cria juntas uniformes ao unir as peças de trabalho com vários pontos de solda. A mesma pressão e corrente através do eletrodo em cada posição de soldagem resultam em uniformidade. Além disso, a soldagem a ponto automática ou semiautomática pode ser usada para eliminar possíveis erros humanos.
- União de materiais dissimilares: Nem sempre é possível produzir uniões de alta qualidade entre peças incompatíveis usando o procedimento de soldagem tradicional. A soldagem a ponto pode fazer juntas fortes e de qualidade entre materiais diferentes sem distorção ou empenamento. O único requisito é que os materiais sejam mais eletricamente resistivos do que os eletrodos de soldagem.
- União de materiais leves: A soldagem em um material leve é complicada com as abordagens de soldagem tradicionais. O calor excessivo pode queimar o material da posição de soldagem. A soldagem a ponto é a melhor alternativa para evitar esse problema. Pode criar juntas excelentes em um peso leve com a aplicação de pressão junto com o calor.
- Custo-benefício: Ao contrário de outras técnicas de soldagem, a soldagem a ponto não requer gás inerte, enchimento ou material extra, reduzindo o custo de consumíveis e tornando a soldagem mais acessível. Além disso, a eficiência energética contribui para a redução dos custos de soldagem.
- Velocidade de soldagem: Uma solda a ponto leva, em média, entre 0.01 e 0.63 segundos para ser concluída, tornando-a uma das técnicas de soldagem rápida. Embora a espessura do componente de união possa afetar a velocidade de soldagem, ainda é uma operação rápida em comparação com outras técnicas de soldagem.
- Repetibilidade: não importa quantas soldas idênticas você precise fazer, ele mantém uma excelente consistência dimensional. No caso de soldagem manual, pode depender da habilidade do operador. No entanto, a soldagem a ponto automática e semiautomática oferece excelente repetibilidade.
- Zona menos afetada pelo calor: A soldagem a ponto usa aquecimento concêntrico na posição de soldagem, o que limita a transferência de calor na peça de trabalho. Como resultado, em comparação com outras formas de soldagem, causa menos danos causados pelo calor.
Desvantagens
A soldagem a ponto tem algumas desvantagens, assim como qualquer outra tecnologia. Compreender as desvantagens ajuda a limitar a chance de erro e falha. Vamos falar com mais detalhes sobre algumas desvantagens significativas.
Limitação de espessura
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- Limitação de espessura: A soldagem a ponto não é adequada para chapas grossas. A espessura de uma chapa compatível com soldagem a ponto varia de 0.6 a 3 mm (G. Kashiyama, 2013). Portanto, é melhor escolher outras técnicas de soldagem se precisar soldar chapas com espessura superior a 3 mm. O procedimento de soldagem torna-se complicado quando a espessura é maior que 3 mm.
- Tamanho limitado da peça de trabalho: O equipamento de soldagem a ponto é normalmente projetado para peças de tamanho pequeno ou médio e pode não ser adequado para peças maiores ou de formato irregular.
- O número limitado de pontos: A soldagem a ponto é normalmente usada para unir duas superfícies metálicas em um único ponto, portanto, pode não ser adequada para unir grandes áreas ou vários pontos.
- Materiais limitados: Nem todos os tipos de metal podem ser soldados por pontos, pois certos metais, como alumínio e cobre, exigem condições específicas. diferentes técnicas de soldagem.
- Preparação da superfície: A preparação da superfície é importante para a soldagem a ponto, pois qualquer sujeira, óleo ou tinta na superfície pode afetar a qualidade da solda.
- Alto consumo de energia: A soldagem a ponto requer alta energia elétrica e pode causar um aumento nos custos de energia.
- Requer operador qualificado: A soldagem a ponto requer um operador qualificado para configurar e operar adequadamente o equipamento, para garantir a qualidade das soldas.
- Portabilidade limitada: O equipamento de soldagem a ponto geralmente é grande e pesado, portanto, pode não ser adequado para uso em locais onde a mobilidade é um requisito.
Aplicações
A soldagem a ponto é capaz de unir quase todas as chapas de metal e liga com espessura máxima de 3 mm. No cenário atual, uma ampla gama de indústrias utiliza soldagem a ponto automatizada e semiautomática, incluindo automotivo, aeroespacial, utensílios de cozinha, arquitetura, elétrica e construção. Vamos entrar em mais detalhes sobre alguns deles.
- Automotiva
A soldagem a ponto desempenha um papel significativo na fabricação de carrocerias de automóveis. É amplamente utilizado na fabricação de carrocerias de automóveis (Mishra, 2016). Por exemplo, chapas de alumínio são unidas por meio de soldagem a ponto para criar uma carroceria de carro. Além disso, as indústrias automotivas usam apenas máquinas automatizadas de solda a ponto e robôs.
- Expositores e Eletrónica
Numerosas peças e produtos elétricos apresentam soldagem a ponto em sua construção. É frequentemente usado para fabricar placas de PCB, baterias, sensores, conectores, células solares, painéis e outras peças. Além disso, algumas baterias preferem soldagem por pontos em vez de solda.
- Utensílios de cozinha
A soldagem a ponto é aplicável na criação de diferentes utensílios de cozinha, incluindo espátulas, cortadores de pizza, alças e copos.
- Ortodontia
Você pode estar familiarizado com aparelhos dentários. O dentista costumava realinhar os dentes e outros diversos tratamentos ortodônticos. Uma tecnologia de soldagem a ponto (tamanho pequeno) faz a união de uma ponta à outra.
- Reparando
A soldagem a ponto é usada na reparação de automóveis, móveis metálicos e peças arquitetônicas. Também desempenha um papel significativo na remodelação de um carro danificado.
Pensamento final
A soldagem a ponto é uma das técnicas de união de metal mais precisas e econômicas com uma limitação de espessura de 3 mm. Combina uma aplicação de pressão e calor. Eletricidade e pressão são aplicadas à posição de soldagem por eletrodos.
O controle das variáveis de soldagem a ponto é um processo complicado que afeta a qualidade da solda. A corrente apropriada, tensão, pressão, tempo de soldagem e outras variáveis de soldagem a ponto devem ser fixadas com base no tipo de material, espessura e requisitos de qualidade.
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Saiba mais: O que é soldagem de chapas metálicas?
Perguntas Frequentes
O que é soldagem a ponto?
A soldagem a ponto refere-se à união de metal com a aplicação de calor e pressão. As chapas (Max. de 3mm) são posicionadas entre o eletrodo, que aplica pressão e corrente elétrica na posição de soldagem. A corrente elétrica gera o calor necessário para a fusão e a pressão contribui para a fusão.
Por que escolher a soldagem a ponto?
A soldagem a ponto oferece juntas fortes, precisão, tempo de entrega rápido, repetibilidade e união de materiais diferentes a preços competitivos em comparação com outras técnicas de soldagem.
Onde está o uso de solda a ponto?
A soldagem a ponto aplica-se à fabricação de carrocerias automotivas, utensílios de cozinha, ortodontia, reparos, eletrônicos e muitas outras aplicações.
Quais são as variáveis críticas de soldagem a ponto?
Algumas variáveis importantes de soldagem a ponto incluem corrente, tensão, pressão do eletrodo, tempo de soldagem e tempo de espera.
Bibliografia
- Kashiyama, HM (2013). Simulação do processo de formação de pepitas em soldagem a ponto com fita de processo. 1º Simpósio Conjunto Internacional de Junção e Soldagem. Ciência Direta.
- Mishra, SS (2016). Pesquisa em Soldagem por Ponto por Resistência de Chapas Metálicas Dissimilares: Uma Visão Geral. Avanço tecnológico na fabricação e processamento de novos materiais.