1. Soldagem a laser
A radiação laser aquece a superfície a ser usinada e o calor é direcionado para difusão interna através da transferência de calor. Ao controlar a largura do pulso do laser, a energia, a potência de pico e a frequência de repetição, a peça de trabalho é derretida para formar uma poça fundida específica.
Solde a soldagem por pontos
Soldagem a laser contínua
A soldagem a laser pode ser obtida através do uso de um feixe de laser contínuo ou pulsado.
O princípio da soldagem a laser pode ser dividido em duas categorias: soldagem por condução de calor e soldagem por penetração profunda a laser.
Quando a densidade de potência é inferior a 10^10 W/cm^2, é considerada soldagem por condução de calor.
Quando a densidade de potência é superior a 10^10 W/cm^2, a superfície do metal é côncava e forma “buracos” devido ao aquecimento, resultando em soldagem por fusão profunda. Este processo é caracterizado por sua rápida velocidade de soldagem e alta relação profundidade/largura.
A tecnologia de soldagem a laser é amplamente utilizada em indústrias de manufatura de alta precisão, como automóveis, navios, aviões e ferrovias de alta velocidade. Melhorou muito a qualidade de vida das pessoas e empurrou a indústria de eletrodomésticos para a era da fabricação de precisão.
Em particular, a criação da tecnologia de soldagem contínua de 42 metros pela Volkswagen melhorou significativamente a integridade e estabilidade da carroceria.
O Grupo Haier, uma empresa líder em eletrodomésticos, lançou orgulhosamente a primeira máquina de lavar produzida com tecnologia de soldagem a laser sem costura.
A avançada tecnologia laser tem o potencial de trazer mudanças significativas na vida das pessoas.
2. Soldagem híbrida a laser
A soldagem híbrida a laser combina soldagem por feixe de laser e tecnologia de soldagem MIG para produzir o efeito de soldagem ideal, velocidade de soldagem rápida e excelente capacidade de ponte de solda.
Atualmente é o método de soldagem mais avançado.
Os benefícios da soldagem híbrida a laser incluem alta velocidade, deformação térmica mínima, uma pequena área afetada pelo calor e preservação da estrutura metálica e das propriedades mecânicas da solda.
A soldagem híbrida a laser não é adequada apenas para soldar estruturas de chapas automotivas, mas também para muitas outras aplicações.
Por exemplo, quando esta tecnologia é utilizada na produção de bombas de betão e lanças de gruas móveis, estes processos requerem 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 na fabricação de veículos ferroviários e estruturas metálicas convencionais, como pontes, tanques de combustível, entre outros.
3. Soldagem por fricção e mistura
A soldagem por fricção utiliza calor de fricção e calor de deformação plástica como fontes de calor.
A soldagem por fricção e mistura (FSW) é um processo no qual um pino cilíndrico ou de outro formato (como um cilindro roscado) é inserido na junta da peça de trabalho.
A cabeça de soldagem gira em alta velocidade e esfrega contra o material na junta, fazendo com que sua temperatura suba e amoleça.
No processo de soldagem por fricção, a peça de trabalho deve ser fixada com segurança ao encosto. A cabeça de soldagem gira em alta velocidade enquanto a costura da peça de borda se move em relação à peça de trabalho.
A seção saliente da cabeça de soldagem se estende para dentro do material para fricção e agitação, e seu ombro esfrega contra a superfície da peça para gerar calor, que é usado para evitar o transbordamento do material plástico e remover a película de óxido da superfície.
A soldagem por fricção resulta em um buraco de fechadura no final do processo.
Este buraco de fechadura normalmente pode ser removido ou selado com outro método de soldagem.
A soldagem por fricção e mistura é capaz de soldar uma variedade de materiais diferentes, como metais, cerâmicas e plásticos.
Possui muitos benefícios, incluindo soldagem de alta qualidade, defeitos mínimos, facilidade de mecanização e automação, qualidade consistente e alta relação custo-benefício.
4. Soldagem por feixe de elétrons
A soldagem por feixe de elétrons (EBW) é um tipo de método de soldagem que utiliza a energia térmica gerada pela aceleração e foco de um feixe de elétrons que bombardeia o material a ser soldado em um ambiente de vácuo ou sem vácuo.
A soldagem por feixe de elétrons (EBW) é amplamente utilizada em indústrias como aeroespacial, energia atômica, defesa nacional, militar, automobilística, instrumentos elétricos e muitas outras devido aos seus benefícios como ausência de eletrodos, oxidação reduzida, excelente repetibilidade de processo e deformação térmica mínima.
Princípio de funcionamento da soldagem por feixe de elétrons
Os elétrons são liberados do cátodo do canhão de elétrons.
Sob a influência da tensão de aceleração, os elétrons são acelerados a velocidades que variam de 0,3 a 0,7 vezes a velocidade da luz e ganham uma certa quantidade de energia cinética.
O feixe de elétrons com alta densidade pode então ser focado pelas lentes eletrostáticas e pelas lentes eletromagnéticas dentro do canhão de elétrons.
À medida que o feixe de elétrons atinge a superfície da peça, sua energia cinética se transforma em energia térmica, fazendo com que o metal derreta e evapore rapidamente.
Devido ao vapor metálico de alta pressão, um pequeno orifício conhecido como buraco de fechadura é rapidamente formado na superfície da peça de trabalho.
Com o movimento relativo do feixe de elétrons e da peça de trabalho, o metal líquido flui ao redor do buraco da fechadura e solidifica para formar a solda na parte traseira da poça de fusão.
Principais características da soldagem por feixe de elétrons
Os resultados mostram que o feixe de elétrons tem forte penetração e alta densidade de potência, resultando em uma grande relação profundidade/largura da solda, que pode chegar a 50:1. É capaz de soldar materiais de grande espessura em um único passe, com espessura máxima de soldagem de até 300 mm.
A soldagem por feixe de elétrons também tem a vantagem de boa acessibilidade, velocidade de soldagem rápida (geralmente acima de 1m/min), uma pequena zona afetada pelo calor, deformação mínima de soldagem e alta precisão da estrutura de soldagem. A energia do feixe de elétrons pode ser ajustada para acomodar uma ampla gama de espessuras de metal, de 0,05 mm a 300 mm, sem a necessidade de ranhura, tornando-o uma opção versátil em comparação com outros métodos de soldagem.
Além disso, a soldagem por feixe de elétrons é adequada para soldar uma variedade de materiais, especialmente metais ativos, metais refratários e peças de alta qualidade.
5. Soldagem ultrassônica de metal
A soldagem ultrassônica de metais é um método exclusivo de conexão de metais semelhantes ou diferentes, utilizando a energia de vibração mecânica da frequência ultrassônica. Ao contrário de outros métodos de soldagem, a soldagem ultrassônica de metal não requer a aplicação de corrente elétrica ou fonte de calor de alta temperatura à 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 aumento limitado de temperatura. Isso resulta em ligação metalúrgica entre as juntas, criando uma solda de estado sólido sem fusão do metal base.
Ele supera efetivamente os respingos e a oxidação durante a soldagem por resistência.
Ele pode ser usado para soldagem de ponto único, soldagem multiponto e soldagem 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 polares de baterias de lítio e terminais polares.
A soldagem ultrassônica de metal utiliza ondas de vibração de alta frequência que são transmitidas à superfície do metal 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 soldagem ultrassônica de metal incluem velocidade, eficiência energética, alta resistência de fusão, boa condutividade, falta de faíscas e um processo semelhante ao processamento a frio. No entanto, suas desvantagens são que as peças metálicas soldadas não devem ser muito espessas (geralmente não excedendo 5 mm), o ponto de soldagem não deve ser muito grande e deve ser aplicada pressão.
6. Soldagem de topo flash
O princípio da soldagem flash topo a topo é usar uma máquina de solda a topo para colocar as duas extremidades do metal em contato. Uma baixa tensão e uma alta corrente são aplicadas, aquecendo o metal a uma certa temperatura até amolecer. A junta de soldagem é formada pela aplicação de pressão axial e forjamento.
O princípio da soldagem flash topo a topo é usar uma máquina de solda a topo para colocar as duas extremidades do metal em contato. Uma baixa tensão e alta corrente são aplicadas, fazendo com que o metal aqueça até uma temperatura específica e fique macio. Um forjamento de pressão axial é então realizado para criar a junta de soldagem de topo.
As duas peças a serem soldadas são fixadas por dois eletrodos de pinça, que são então conectados à fonte de alimentação antes do contato. Quando a pinça móvel é movimentada, as duas faces finais das peças fazem um leve contato, que as eletrifica e aquece.
Isso resulta em uma faísca, que forma o flash à medida que o ponto de contato explode devido ao metal líquido formado pelo aquecimento. À medida que o acessório móvel continua a se mover, o flash continua a ocorrer, aquecendo ambas as extremidades das peças.
Ao atingir a temperatura desejada, as extremidades das duas peças são extrudadas e a potência de soldagem é cortada, solidificando as peças. A resistência da junta é usada para aquecer a soldagem, fazendo com que o ponto de contato falhe e derreta o metal na face final da soldagem. Uma força superior é então aplicada rapidamente para completar o processo de soldagem.
A soldagem de topo de aço envolve a inserção de duas barras de aço em uma junta de topo. A corrente de soldagem que passa pelo ponto de contato das duas barras de aço gera calor de resistência que derrete o metal no ponto de contato e produz uma forte faísca. Isso forma um flash e libera moléculas vestigiais, acompanhadas por um odor pungente. O processo de soldagem sob pressão é então rapidamente concluído pela aplicação de força de forjamento.
