Eléctrodos de tungsténio TIG polivalentes: todos os metais (aço, inox, alumínio)

A soldadura Tungsten Inert Gas (TIG) é um processo inovador que confere aos soldadores vantagens consideráveis no exercício da sua profissão. Com efeito, a soldadura TIG permite trabalhar de forma precisa e com excelente acabamento. Fácil de utilizar e aplicável em todas as posições, a soldadura TIG baseia-se num princípio simples. Requer principalmente o uso de gás à base de árgon, bem como um eléctrodo de tungsténio para soldadura. O primeiro preserva o banho de fusão do ar ambiente enquanto o segundo serve para fundir o metal. Este último participa em primeiro plano na obtenção do arco elétrico e é determinante para a qualidade da soldadura. Existem eléctrodos para diferentes tipos de metais, cada um com as suas vantagens específicas.

No entanto, porquê mudar de eléctrodo de cada vez que se trata de soldar diferentes metais se se pode fazê-lo com um só? Sim, isso é possível e diremos mais sobre o eléctrodo de tungsténio para todos os metais na continuação deste artigo.

Qual é a utilidade de um eléctrodo?

Também chamada vareta de soldadura, o eléctrodo é o metal de adição necessário à soldadura. Serve para unir dois elementos de aço independentes para soldadura. É inserido na pinça de um posto de soldadura Mig profissional, por exemplo, e em função do metal a soldar e da sua espessura é percorrido pela corrente elétrica com uma intensidade variável. Graças ao arco elétrico gerado, o eléctrodo funde quando entra em contacto com o metal à massa.

De que é composto?

Como dissemos anteriormente, um eléctrodo em soldadura serve de metal de adição. Para tal, é composto por:

•         De um núcleo metálico que é o elemento central do eléctrodo;
•         De um revestimento friável que envolve o núcleo.

Geralmente, o núcleo deve ser compatível ou feito do mesmo material que o metal a soldar. O revestimento friável, embora utilizado para envolver o núcleo, é o elemento principal da vareta de soldadura. Durante a soldadura, é ele que se encarrega de preservar o arco. Serve também de condutor elétrico na ignição. Em função da posição de soldadura (plana, descendente, horizontal superior ou ascendente), o revestimento permite orientar com precisão o arco. Por fim, graças a uma escória que sobe à superfície, o revestimento protege eficazmente o banho de fusão.

O Eléctrodo de Tungsténio WL15 (Lantânio)

Habitualmente azul ou dourada, os eléctrodos de Tungsténio para soldadura de Lantânio são varetas de soldadura TIG polivalentes e universais. Ao contrário dos modelos padrão, que são apenas adaptados a certos tipos de metais, os eléctrodos de tungsténio WL15 podem soldar todos os tipos de metais e são utilizados tanto em corrente contínua (DC) como em corrente alternada (AC). O Alumínio, o Cobre, o Magnésio e o Titânio, para citar apenas esses, podem ser soldados em materiais puros ou em ligas graças ao eléctrodo universal. Estes têm um desgaste surpreendentemente lento e uma ignição mais económica em energia do que os eléctrodos WR2 (que são outra categoria de eléctrodos polivalentes). Isto deve-se à elevada taxa de óxido de lantânio incorporado nas suas composições. São todavia recomendados para correntes fracas.

Os eléctrodos de tungsténio para soldadura WL15 respondem igualmente às exigências de pequenos trabalhos de reparação, trabalhos de soldadura em oficinas, bem como em estaleiros. Conferem ao utilizador uma margem importante em caso de erro de manipulação graças a uma boa capacidade de ignição. O eléctrodo de tungsténio universal é também utilizado em indústrias altamente profissionalizadas. Nessas indústrias, destina-se a ser utilizado por robots com uma elevada proporção de normalização.

Vantagens e características do eléctrodo de tungsténio polivalente

Os eléctrodos universais são adaptados à soldadura de metais em aço, latão, cobre, inox, etc. Oferecem um modo de soldadura a baixas ou médias intensidades. É também possível, graças a estes eléctrodos de tungsténio, soldar em corrente alternada alumínio. Para além de não serem radioativos, estas varetas de soldadura adaptadas a todos os metais têm propriedades semelhantes às do eléctrodo toriado. No entanto, as varetas de soldadura polivalentes em tungsténio distinguem-se das outras graças à sua grande qualidade de ignição. Perfeitas para a soldadura automática, garantem uma excelente regularidade na realização do cordão.

O critério de escolha do eléctrodo de tungsténio universal

Sem dúvida, "o fator" mais importante na escolha de um eléctrodo de tungsténio para soldadura é a sua qualidade. Este critério tem uma incidência direta na capacidade de ignição, na durabilidade e na qualidade do arco elétrico. É também em função da qualidade do eléctrodo que o resultado da soldadura será ou não ideal. Na soldadura, é geralmente difícil detetar a olho nu certos defeitos de qualidade. Neste caso, o único recurso seria uma análise metalúrgica aprofundada. No entanto, eis os principais indicadores de qualidade de um eléctrodo de tungsténio:

•         A qualidade da superfície: este critério obriga os fabricantes a apresentar eléctrodos com uma rugosidade regulamentada por lei. A superfície destes deve ser absolutamente polida e sem impurezas.
• A solidez do eléctrodo: este elemento é indispensável para um eléctrodo de tungsténio para soldadura porque o controlo do arco elétrico e o sucesso da afiação dependem deste aspeto.
•         A composição: esta, igualmente regulamentada por lei, permite saber se os eléctrodos são ou não puros. O objetivo é que a composição dos eléctrodos permita evitar a formação de gotículas no banho de soldadura.
•         O fabrico: entre os defeitos de fabrico mais comuns, encontra-se a distribuição não homogénea dos aditivos de óxido ou erros de sinterização no eléctrodo.

O processo de afiação dos eléctrodos de tungsténio

A afiação dos eléctrodos é uma fase essencial da soldadura TIG. A razão é que a qualidade do cordão dependerá fortemente disso. Assim, a afiação da ponta do eléctrodo é diferente durante uma soldadura em corrente alternada e durante a soldadura em corrente contínua. No entanto, seja qual for a situação, as estrias resultantes da rectificação devem estar no sentido do eléctrodo e seguir um ângulo determinado com um chanfro plano. Isto é indispensável para evitar inclusões de tungsténio no interior do cordão de soldadura. A vareta de soldadura deve assim seguir uma geometria específica.

Que ângulo de afiação respeitar?

A geometria do cordão e as características do arco elétrico estão direta ou indiretamente sujeitas à influência do ângulo de afiação. Este último é, por isso, muito importante em todo o processo de soldadura. Geralmente, os especialistas em soldadura optam por eléctrodos cujo vértice tem um ângulo compreendido entre 15 e 45˚. Um ângulo que exceda este intervalo conduz a uma coluna de arco em forma de cilindro, enquanto um ângulo inferior a este intervalo dilatará o arco e conduzirá a uma coluna de arco mais cónica.

No que diz respeito à indústria e aos seus processos automatizados, a determinação do ângulo de afiação é feita de forma a assegurar uma boa estabilidade e uma boa durabilidade do arco elétrico. Para alcançar esta estabilidade, o eléctrodo é sempre afiado no sentido longitudinal. Além disso, tenha cuidado para não o afiar perpendicularmente ao eixo. Isso poderia tornar o arco instável, errático e induziria a um acabamento aleatório da soldadura. O eléctrodo é depois polido para obter uma boa durabilidade.

O chanfro plano

A posição do chanfro plano na ponta do eléctrodo para soldadura é essencial. É determinada tendo em conta a densidade de corrente utilizada. Se o eléctrodo for aguçado e bem afiado, a ignição do arco faz-se com muito mais facilidade. No entanto, após algum tempo, degrada-se e conduz a riscos de inclusão do tungsténio na soldadura. Quando o chanfro plano é significativo, isso permite aumentar a durabilidade do eléctrodo. Por outro lado, se o chanfro plano for demasiado grande ou demasiado largo em relação à corrente, o arco elétrico torna-se pouco diretivo e bastante instável.

É portanto natural que, para um arco elétrico estável, seja necessário um chanfro plano adequado. Escolher bem o chanfro plano permite também uma transferência precisa dos eletrões e uma maior durabilidade dos eléctrodos sem receio de inclusão do tungsténio para soldadura. Último critério, é importante ter em conta a distância tubo-eléctrodo. Esta influencia igualmente a largura do cordão graças à tensão acrescida do arco e, por consequência, na relação largura interior/exterior do cordão.

Eléctrodo de tungsténio: qual é o comprimento de saída ideal?

Para estar protegido do gás, é importante respeitar a distância bico-eléctrodo. Se o comprimento de saída do eléctrodo for demasiado pequeno, haverá sufocamento do arco e aquecimento do bico cerâmico. Pelo contrário, se este comprimento for demasiado grande, o arco ficará desprovido do seu efeito de concentração e praticamente não haverá proteção do banho de soldadura nem do eléctrodo. O comprimento adequado representa 2 a 3 vezes o diâmetro do eléctrodo. Em teoria, esta é a solução ideal quando os chanfros têm uma profundidade que o permite.