SOLDAGEM A FRIO
A soldagem a pressão fria é uma forma de soldagem no estado sólido única porque é realizada à temperatura ambiente. Outras formas de soldagem no estado sólido são conduzidas em temperaturas elevadas.
Soldagem a frio é um processo de colagem durante o qual dois sólidos são forçados a formar uma única peça aplicando pressão adequada, conforme mostrado na Figura 3.2. Em outras palavras, soldagem a frio é um processo de soldagem em estado sólido no qual a união de metais ocorre sem fusão/aquecimento na interface de duas partes a serem soldadas. Soldagem a frio também é conhecida como soldagem por contato. Em processos de soldagem por fusão, nenhuma fase líquida ou fundida está presente na junta. Na soldagem a frio, os metais são unidos sem o uso de fluxo.
A soldagem das peças é feita por extrema alta pressão ou por contato em alto vácuo sem aplicação de calor. A pressão é aplicada aos pontos a serem soldados a uma temperatura inferior à temperatura de recristalização dos metais a serem soldados. Esta pressão aplicada faz com que os átomos na interface a ser soldada entrem em contato tão próximo que eles se difundem através da interface e uma solda a pressão fria é feita. Os átomos dos metais são mantidos juntos por ligações metálicas. A ligação metálica pode ser descrita como uma 'nuvem' de átomos livres e carregados negativamente em uma unidade como resultado de forças atrativas.
soldagem a frioTodos os metais são cercados por camadas superficiais (óxido) que devem ser rompidas caso precisem ser soldadas. A soldagem a frio realizada à temperatura ambiente depende do uso de alta pressão compressiva de 1400 a 2800 N/mm2 para o alumínio e pelo menos o dobro desse valor para o cobre. Ele fornece deformações interfaciais de 60% a 80% que quebram as camadas de óxido para expor o contato de metal fresco e não contaminado. Neste estado, as forças interatômicas produzem a solda.
Características da soldagem a frio
(i) Uma solda fria é geralmente mais forte que o material original e tem as mesmas características elétricas.
(ii) Pelo menos um dos metais deve ser dúctil sem encruamento excessivo.
(iii) Ocorre ausência total de aquecimento aplicado.
(iv) A preparação da superfície é importante.
(v) Ambas as peças podem ser de metais semelhantes ou diferentes.
(vi) Ambas as peças de trabalho devem ser limpas.
(vii) Seções curtas nas peças de trabalho devem ser cortadas.
Vantagens, Limitações e Aplicações da Soldagem a Frio
Vantagens do trabalho a frio:
1. Não há efeitos térmicos nas peças a serem unidas e o processo é rápido.
2. Como o processo é realizado à temperatura ambiente, não há efeitos térmicos nas peças a serem unidas.
3. A zona de solda não é apenas metalurgicamente homogênea, mas o metal é endurecido e mais resistente do que as áreas adjacentes.
4. É simples e barato de operar depois que as matrizes foram produzidas.
5. O processo é rápido.
6. Praticamente não há deformação.
7. As extremidades do fio ou vareta não necessitam de preparação de superfície para soldar e o alinhamento das duas extremidades é automático à medida que o material é colocado na matriz.
8. As peças são unidas sem contaminação por faíscas, poeiras e vapores.
Limitações do trabalho a frio:
1. Como as soldas são feitas no estado sólido, elas são difíceis de inspecionar.
2. A espessura das peças é reduzida significativamente na solda, onde as superfícies de contato são cisalhadas.
3. É um tipo de soldagem altamente especializado em relação ao projeto da junta e aos materiais a serem soldados.
4. Embora a velocidade seja uma vantagem para os montadores, também pode ser uma limitação.
5. Quando um corpo que se move tão rápido encontra outro, ele tentará deslocá-lo.
Aplicações de trabalho a frio:
1. É usado para unir fios, folhas e fios, fios bimetálicos e incrustação de recipientes sensíveis ao calor, como aqueles que contêm explosivos.
2. As bobinas da haste são soldadas de topo para permitir a continuidade na trefilação pós-soldagem em diâmetros menores.
3. É usado para unir componentes onde o aquecimento não é possível, como ímãs.
4. Na indústria eletrônica, processos de soldagem a frio são usados para selar latas de cristal de aço estanhado e embalagens de cobre para dispositivos semicondutores sensíveis ao calor.
