Capturando Fumos de Solda em sua Fonte

Soldagem por arco elétrico com gás de proteção, sigla em inglês GMAW (Gas Metal Arc Welding) é hoje um dos métodos mais populares de soldagem em praticamente todos os campos de produção industrial. Isso é um desenvolvimento positivo, entretanto, o processo tem uma ampla gama de riscos para o soldador. Soldadores se protegem de efeitos negativos da soldagem ao utilizar equipamento de proteção para proteger seus corpos e olhos de queimaduras, choque elétrico e luz brilhante e radiação ultravioleta.

Proteção contra fumos de soldagem é frequentemente deixada de fora dessa equação. Os fumos de solda contêm partículas minúsculas de óxidos, silicatos e fluoretos metálicos - geralmente com tamanho inferior a 1,0 µm. A composição dos fumos de soldagem varia de acordo com o material que está sendo usado e que pode ser prejudicial se inalado.

É possível escolher processos de soldagem e consumíveis que geram menos níveis de fumos de soldagem ou níveis mais baixos de componentes-chave de gases nocivos, como manganês e cromo. Por exemplo, usando uma mistura de gás com uma porcentagem maior de argônio, ou mudando de ER70S-6 para ER70S-3, que contém menos manganês. Algumas fontes de energia de soldagem também utilizam formas de onda que reduzem a geração de fumaça.

Organizações de Saúde e Segurança Ocupacional pelo mundo recomendam que a remoção desses fumos inicie na origem da solda. Isso é alcançável utilizando uma tocha com extração de fumos.

Tochas com Extração de Fumos são eficientes ao remover fumos de soldagem prejudiciais diretamente em sua fonte sem afetar o fluxo de gás de proteção. Nesses tipos de tochas, o vácuo é integrado no bocal frontal e suga os fumos através de uma mangueira para um sistema de filtragem para capturar partículas prejudiciais.

Há muitos benefícios em se utilizar tochas MIG com extração de fumos. Primeiro e acima de tudo, a zona de respiração do soldador é protegida. Também limpa o ar para os outros que estão trabalhando ao redor. Em outros processos, a filtração ocorre após a zona de respiração do soldador, portanto, não protegendo os trabalhadores que estão em contato com a pior qualidade do ar. Capturar fumos em sua fonte é extremamente econômico e eficiente como o processo ocorre onde a maior concentração de partículas é encontrada. Como a extração de fumos é construída na ferramenta, o soldador não tem que se preocupar em mover um braço de ventilação para a posição apropriada; entre 6-12 polegadas da solda. Também requer menos volume de vácuo; normalmente 80-100 CFM comparado a 600-900 CFM para braços de extração de fumos grandes. Quando o ar é evacuado para fora, você também deve considerar custos extras com aquecimento ou ar condicionado.

Para o alcance de excelentes resultados em extração de fumos: Cada detalhe é importante.

A teoria
É realmente importante entender os fatores em questão para executar corretamente uma eficiente extração de fumos. Primeiro, o fumo quente de soldagem vai para cima! Parece simples, mas isso precisa ser entendido. Também, a velocidade do fumo é proporcional a força usada para executar a solda; quanto maiores os parâmetros, mais rápido os fumos irão subir. Para capturar os fumos, você precisa estar propriamente posicionado e ter vácuo o bastante para remover mais rápido do que a velocidade do fumo subindo.

A tocha

Tochas com extração de fumos são mais pesadas que tochas GMAW padrão. Escolha a tocha mais ergonômica e mais leve possível para o que a aplicação requerida. Também tenha certeza de que o bocal e a capa protetora são pequenas o bastante para acessar suas soldas. Para aplicações de amperagens mais altas, considere utilizar tochas refrigeradas a água para manter o peso baixo. Isso irá garantir conforto aos soldadores, reduzir a fatiga e otimizar o manuseio.

Posicionamento

O posicionamento próprio é tão vertical quanto possível para a solda. Soldas planas requerem uma posição de aproximadamente 90 graus. Soldas em ângulo são mais difíceis de controlar e necessitam de mais vácuo e até as vezes de utilizar um cone na frente da tocha. Como essa ferramenta está sendo integrada a produção, considere no design das partes soldar em posição reta tão quanto possível. 

Gás de Proteção

Outro fator para controlar é o gás de proteção da soldagem. Isso necessita ser apuradamente configurado para cobrir propriamente a solda, mas não em excesso pois isso empurra o fumo para longe da zona de sucção eficiente. Também é crítico controlar o pico de gás inicial que pode ser de até 3 vezes o fluxo ajustado por alguns segundos, especialmente quando o fluxômetro estiver longe do alimentador. Um fluxômetro deve ser usado em uma base regular para checar o fluxo de gás com o vácuo funcionando.

É importante manter a parte dianteira da tocha livre de detritos e respingos de solda. Isso irá assegurar cobertura de gás e vácuo próprios. Spray cerâmico antirrespingo funciona bem aplicado diretamente nos consumíveis da parte dianteira e capa protetora.

Vácuo

As tochas de extração de fumos precisam de um tipo de vácuo HVAC. Os modelos mais recentes funcionarão adequadamente sem causar problemas de porosidade ou qualidade de solda em até 100 CFM. Isso requer que o sistema de vácuo forneça esse volume na pressão operacional de 85-90 em H2O (-22 kPa). A capacidade de pressão estática do sistema é irrelevante, pois não informa a pressão de operação no fluxo desejado.

Treinamento

Como em muitas outras situações, treinamento é um aspecto importante a se considerar ao integrar novos equipamentos assim como tochas com extração de fumos. Os soldadores precisam usar as melhores práticas recomendadas como em soldagem regular GMAW. Eles também precisam entender porque alguns aspectos são extremamente críticos em extração de fumos. A posição própria da tocha é fácil de implementar e o uso de sessões de vídeo é muito útil para eles verem sua própria posição em relação à performance da extração de fumos.  

O básico de manutenção e limpeza da tocha devem ser parte inicial do treinamento.

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Esse post originalmente aparece na seção Shop Metalworking Technology's Tech Tips.

Escrito por: Jim DiLeo
Tradução: Binzel do Brasil