Dicas práticas para soldagem: afiação dos eletrodos de tungstênio

5 dicas essenciais para afiar corretamente os eletrodos de tungstênio usados na soldagem TIG

Excelentes juntas de solda podem ser obtidas com a soldagem TIG. Não é apenas a escolha do eletrodo de tungstênio correto que influencia na aparência e na qualidade do resultado da soldagem. A forma COMO o eletrodo de soldagem TIG é afiado também tem uma enorme influência na junta de solda. Vamos mostrar como afiar corretamente eletrodos de tungstênio para que este acessório de soldagem essencial para a tocha TIG possa desenvolver todo o seu potencial.

Forma muito praticada, porém, errada – Essa não é a maneira correta de afiar um eletrodo de tungstênio!

Arco instável, má ignição ... isso soa familiar?

Você configurou tudo, verificou uma última vez as conexões e iniciou o seu processo de soldagem. Parece que todos os requisitos para uma soldagem bem executada foram cumpridos, mas o arco não inicia corretamente. O que pode ocasionar isso? 
O fornecimento de gás possivelmente não é o ideal? Se há como descartar essa hipótese, o melhor é dar uma olhada no seu eletrodo de soldagem TIG. Se estiver sem a afiação correta, e portanto, desgastado ou poroso, ele deve ser afiado. Talvez você tenha acabado de afiar o eletrodo de soldagem TIG e o problema com a má ignição do arco ou sua estabilidade seja devido ao afiamento incorreto do eletrodo de soldagem.

Por que você precisa afiar eletrodos de tungstênio?

Um eletrodo de tungstênio é um dos chamados eletrodos não consumíveis, mas no decorrer de seu uso também muda suas propriedades, que vêm dos elementos químicos adicionados – e do formato. Para ser mais preciso: na extremidade, onde há aquecimento.

Elementos químicos e suas tarefas – uma pequena explicação

Elementos químicos comumente adicionados ao eletrodo são os óxidos de tório, lantânio, cério e zircônio. Uma de suas tarefas é facilitar a emissão de eletrodos do eletrodo de tungstênio, pois isso significa mais energia no arco, soldagem mais eficiente e muitas vezes até maior velocidade de soldagem. Como um eletrodo de soldagem TIG pode atingir temperaturas de até 3.000°C no processo e ainda mais na ponta, o ponto de fusão do tungstênio é excedido.
Como já mencionado, altas temperaturas significam boa emissão de eletrodos, mas isso também significa que mais material é removido. Os elementos químicos adicionados também levam a uma redução da temperatura necessária para a emissão e, dessa forma, reduzem o desgaste do eletrodo de tungstênio. 

Quanto mais um eletrodo de soldagem TIG é usado, mais os elementos químicos são emitidos, o que significa que o eletrodo de tungstênio, por exemplo, pode não iniciar bem o arco ou tornar-se instável. Isso também pode ocorrer devido a ponta do eletrodo ficar porosa e manter estes poros abertos, como a figura a seguir mostra.

Esta figura mostra a chamada “depleção severa de óxido de lantânio” na ponta de um eletrodo de tungsténio usado (WL 20). Fonte: Andreas Endemann, Weldstone Components GmbH

Portanto, se você deseja que seu eletrodo de tungstênio dure bastante tempo, saiba que o elemento químico adicionado evapora lentamente da ponta do eletrodo de soldagem TIG. Com a evaporação desse elemento, o mesmo também se difunde mais lentamente do núcleo do eletrodo para a ponta. Assim, o ideal é ter um eletrodo de tungstênio, cujos óxidos adicionados sejam retidos pelo maior tempo possível. Por exemplo, o eletrodo de tungstênio E3® da ABICOR BINZEL é significativamente mais estável do que o eletrodo com óxido de cério, que evapora relativamente rápido. Com um eletrodo de soldagem E3®, é possível usar o eletrodo de tungstênio por mais tempo e só é necessário afiá-lo em intervalos significativamente mais longos.
 
Um fenômeno que também pode ser observado em eletrodos de tungstênio é a chamada formação de coroa. Talvez você também tenha visto quantos pequenos picos se formam ao redor da ponta afiada do eletrodo. Pode-se supor que isso tenha a ver com as propriedades do tungstênio, mas não há ligação. Essas são as consequências da oxidação com oxigênio, sublimação e a transição da fase do estado sólido para o gasoso – e a subsequente dissociação (divisão do composto químico em duas ou mais moléculas) dos óxidos resultantes. Ao afiar os eletrodos de tungstênio, esses anéis de material podem ser removidos novamente sem problemas.
 
Afiar eletrodos de tungstênio é, portanto, essencial para os melhores resultados de soldagem!
Ao afiar um eletrodo de tungstênio, no entanto, detalhes essenciais devem ser observados. Reunimos aqui cinco deles.

5 dicas para afiar corretamente os eletrodos de tungstênio

1. Tenha cuidado com a ponta quebrada ou comprimida do eletrodo

Se você olhar para uma ponta de eletrodo de tungstênio, muito ampliada, poderá ver claramente o chamado tamanho de grão no material, que se caracteriza por áreas claras e escuras. Cada limite de uma área para a outra representa o limite de grão. Eletrodos de tungstênio têm seu ponto fraco quando submetidos a tensões mecânicas ao longo do contorno do grão. Isso significa: Um eletrodo de soldagem TIG comprimido ou desgastado é enfraquecido nos limites do grão. Se este for afiado, acontece algo semelhante que, figurativamente, é conhecido pela afiação de lápis com um apontador sem corte: O material não se abre muito bem.

O calor durante a soldagem pode causar a formação de fendas na ponta se o limite de grão for danificado. Ao afiar o eletrodo de tungstênio, você deve proceder com muito cuidado para que o limite de grão não seja danificado. A pressão para afiar também deve ser leve. Se a pressão for muito grande, o calor aumenta, o que, por sua vez, pode danificar o contorno do grão.

 2. Nunca afie o eletrodo de soldagem TIG à mão livre

Esmerilhadeira angular, pedra de afiar ou discos abrasivos - existem diversas maneiras de afiar eletrodos de tungstênio manualmente. Em qualquer caso, não tente lixar o eletrodo de tungstênio à mão livre! Para um bom resultado de soldagem, a ponta deve ser concêntrica e a superfície de afiação lisa. Mesmo com um controle manual muito firme, você nunca obteria uma afiação perfeita do eletrodo de tungstênio. E isso é especialmente importante quando as juntas de solda são mais exigentes. Além disso, a afiação manual nunca é igual nas próximas vezes. No entanto, os parâmetros repetíveis são o princípio e o fim de tudo para uma afiação de alta qualidade.

3. A direção correta de afiação para eletrodos de tungstênio: axial em vez de radial

Ao afiar o eletrodo de soldagem TIG, a direção da afiação é decisiva: Se for transversal, ou seja, radial ao eletrodo de soldagem, um amplo arco cônico é gerado. A profundidade de penetração é então menor, o que leva a erros de ligação na raiz, por exemplo, no caso de uma junta “i”. Se, por outro lado, o corte for longitudinal ao eletrodo, i. e. axialmente, o arco é mais focado, permite uma penetração mais profunda e assim torna mais fácil para o soldador aplicar a energia com extrema precisão.

Há uma regra de ouro: a ponta do eletrodo de tungstênio deve ter o dobro do comprimento de seu diâmetro. 

4. Afiação no ângulo correto

Você obtém melhores resultados de soldagem com o ângulo de afiação correto. Quanto mais afiado for o eletrodo de soldagem TIG, mais direcionada e estreita é a penetração. Ao mesmo tempo, porém, a carga na ponta do eletrodo é extremamente alta, o que, por sua vez, limita sua vida útil. Com um pico extremo de, por exemplo, 30°, o tungstênio pode entrar na poça de fusão e contaminá-la. Se, por outro lado, o eletrodo de tungstênio não for afiado e você soldar com ele na mesma corrente de soldagem que com o eletrodo afiado, a penetração é mais ampla e menos focada. Recomendamos um ângulo de 60° para eletrodos de soldagem TIG para obter os melhores resultados de soldagem.

5. Achate a ponta do eletrodo após afiar

Recomendamos que você achate ou aponte a ponta do eletrodo de tungstênio após a afiação. A diretriz para isso é de aproximadamente 10% do diâmetro do eletrodo – um eletrodo com um diâmetro de 1,6 mm tem, portanto, uma ponta achatada de aproximadamente 0,15 mm. A ponta achatada tem um efeito positivo na saída do eletrodo porque evita que partículas saiam da ponta do eletrodo de tungstênio. Além disso, aplica menos tensão no eletrodo e, assim, prolonga a vida útil deste consumível.
 

Afiando o eletrodo ao soldar com AC

Ao soldar com corrente alternada, a afiação de um eletrodo de tungstênio comporta-se de forma diferente: Em vez de ser pontiagudo, o eletrodo de soldagem é plano (semicircular), para que se possa formar uma extremidade esférica. Esta forma esférica pode ser criada mais facilmente se o eletrodo tiver sido chanfrado ou afiado a 45°. Se notar que um eletrodo de tungstênio, tal como o E3®, não abre o arco de forma normal - o que pode se dever ao esgotamento dos elementos adicionados – tente os processos mencionados anteriormente para afiação. Uma pequena dica para obter uma bela calota: segure a tocha com uma mão e abra o arco, enquanto utilizando a outra mão aumente brevemente a corrente na fonte de energia para se obter uma calota arredondada... e assim deverá obter uma boa calota. 

Se notar que a calota é significativamente mais larga do que o diâmetro do eletrodo, então a corrente de soldagem é muito alta para este eletrodo.
 

Formação da calota com diferentes amperagens (soldagem AC)

    Muito baixo                   Correto                   Muito alto

Indo direto ao ponto: Qual dispositivo é mais adequado para afiar eletrodos de tungstênio?

Esmerilhadeira angular, pedra de afiar ou discos abrasivos... é melhor não usar esses dispositivos para afiar eletrodos de tungstênio. Embora a afiação manual com tais dispositivos seja muito difundida e possa ser suficiente para pequenas fábricas, recomendamos a afiação do eletrodo com um afiador de eletrodo de tungstênio. Existem bons dispositivos no mercado para isso, nos quais definitivamente vale a pena investir se você deseja obter os melhores resultados de soldagem.
Siga as dicas do fabricante do afiador e todo o conhecimento adquirido, para que a afiação seja a mais correta possível.


Como você pode ver, a afiação de eletrodos de tungstênio tem uma influência significativa no processo e resultado da soldagem. O que você já vivenciou ou quais são suas experiências com os eletrodos de soldagem TIG?

Para mais informações sobre os eletrodos de soldagem TIG, acesse o nosso site: https://www.binzel-abicor.com/BR/por/produtos/acessorios/tungsten-electrodes/
Boa soldagem!