O processo de soldagem MIG/MAG é muito exigente e tanto o homem quanto o material são levados aos seus limites - muitas vezes até mais além. Portanto, é ainda mais importante trabalhar com boas ferramentas, especialmente a tocha de solda com seus consumíveis. Estas peças estão muito próximas do processo e tem que resistir ao calor e aos respingos de solda pelo máximo de tempo possível. Especialmente o bocal de gás, que, além de sua tarefa real, é frequentemente mal utilizado como um “martelo”.
A tarefa do bocal de gás é “acalmar” o fluxo de gás e conduzi-lo de forma uniforme e laminar no processo, a fim de garantir uma boa cobertura de gás de proteção na área de soldagem e dissipar o calor o mais rápido possível. O bocal de gás é a parte de uma tocha de soldagem na área frontal da cabeça da tocha que é a primeira a entrar em contato com o calor do processo e os respingos de solda. Como o processo de soldagem MIG/MAG é um processo de arco, os curtos-circuitos desejados ou indesejados sempre produzem mais ou menos respingos de solda, que ficam presos tanto dentro como fora do bocal de gás. Os bocais de gás especialmente revestidos para tochas MIG/MAG podem limitar consideravelmente este efeito indesejado e assim garantir uma vida útil mais longa deste consumível.
A construção de mais ou menos todo bocal de gás para solda MAG ou MIG é feita de cobre - ou uma liga de cobre. O cobre é um excelente condutor de calor, pode ser processado facilmente e é, no entanto, muito robusto. A propriedade de boa condutividade térmica é importante porque o calor do processo é inevitavelmente absorvido no bocal de gás e deve ser dissipado o mais rápido possível, o que por sua vez prolonga a vida útil de todos os consumíveis. Quanto mais frio o bocal de gás, menor a aderência dos respingos - já que estes não podem aderir ao bocal, podem ser facilmente removidos ou não penetram tão profundamente no material do corpo do bocal de gás. A funcionalidade, a vida útil e a facilidade de manutenção do bocal de gás são aumentadas desta forma.
Há bocais de gás feitos de cobre puro ou latão, mas também com revestimentos como o níquel. O revestimento de níquel age como uma camada separadora e dificulta a queima ou a aderência de respingos de solda. Além disso, o níquel tem a propriedade de refletir - não apenas a luz, mas também o calor - o que é bom para uma menor absorção de calor do processo de soldagem. Há até mesmo bocais de gás niquelados de alto brilho, como utilizamos em nossas tochas de solda ABIMIG®.
Como já mencionado, não se pode evitar que partículas ou respingos de metal se “colem” no bocal de gás e dentro dele durante o processo de soldagem. Os bocais de gás devem ser limpos regularmente para que possam continuar a garantir um bom fluxo de gás. O uso de um alicate de limpeza especial é recomendado aqui para este fim.
Entretanto, se os respingos de solda se acumularem e não puderem ser removidos, é hora de substituir o bocal de gás. No caso de a soldagem continuar apesar das partículas presas, ocorreriam contornos de interferência na trajetória de fluxo do gás de proteção e um fluxo de gás laminar não seria mais possível. Em um bocal de gás com acúmulo de partículas, o gás é represado na frente dos corpos estranhos e um turbilhão se forma atrás dele. Esta turbulência pode fazer com que o ar seja sugado da atmosfera como se estivesse em uma espécie de efeito de reentrada e assim contaminar o gás. O resultado é mostrado através da formação de poros e pontos negros sobre e junto ao cordão de solda devido à oxidação.
O material de revestimento de um bocal de gás influencia, portanto, na rapidez com que os respingos de solda se acumulam sobre e no bocal de gás ou o quão bem eles evitam que os respingos de solda adiram devido às suas propriedades únicas. Independentemente disto, um processo de soldagem bem ajustado e em grande parte sem respingos cria a base para uma longa vida útil dos consumíveis.
Além disso, você pode preparar seus bocais de gás antes da soldagem para que fiquem protegidos contra respingos: por exemplo, pulverização com spray de cerâmica ou imersão em pasta antirrespingos antes da soldagem reveste a superfície do bocal e faz com que os respingos de solda adiram mais lentamente. Os sprays separadores formam uma camada separadora no bocal de gás, assim as partículas quentes não aderem tão rapidamente e podem ser facilmente removidas dali.
As tochas da série MB têm um bocal de gás de encaixe que é encaixado diretamente sobre a cabeça da tocha. Os bocais de encaixe, que têm uma superfície de contato maior para dissipação de calor do que os bocais de gás rosqueados, também são equipados com um anel de retenção que mantém o bocal no lugar assim que ele é encaixado. Entretanto, se você trocou o bocal de gás em uma tocha de solda muitas vezes, o material também é removido. Um anel de retenção garante que o bocal continue no lugar.
Naturalmente, um bocal de gás MIG/MAG deve encaixar com a mesma segurança quando quente como quando frio. O anel de retenção ou uma mola de retenção ajudam a superar as diferenças, expandindo ou contraindo o material com segurança. Como resultado, o bocal de gás sempre se assenta com segurança no se encaixe.
Cada solda tem suas próprias exigências individuais para o formato de um bocal de gás. Algumas tarefas exigem boa acessibilidade ao componente, enquanto outras requerem uma ampla cobertura de gás. E muitas vezes, é preciso fazer concessões.
Quanto mais larga for a extremidade frontal do bocal de gás - isto é chamado de largura nominal (NW) - maior será a cúpula de gás. A ABICOR BINZEL oferece bocais de gás em larguras nominais de 7 mm (conjunto narrow-gap para MB 401/501) a 21 mm (cilíndrico para ABIMIG®), embora ainda existam outras variantes cônicas entre estes tipos, dependendo do tipo de tocha. Se o acesso à peça a ser soldada for muito pobre ou se a junta a ser soldada estiver em uma fenda estreita ou mesmo angulada, os chamados bocais de gás narrow-gap ou aqueles com a extremidade frontal curvada a 45 graus oferecem uma ajuda valiosa. Falaremos mais adiante.
Se você escolher o bocal de gás errado, há um alto risco de que a cobertura de gás de proteção não seja suficiente. As imagens a seguir demonstram o fluxo de gás que pode ser registrado com a chamada interferometria Schlieren no ABICOR BINZEL ARCLab. No departamento interno de pesquisa e desenvolvimento, o fluxo de gás é visualizado e analisado com câmeras especiais enquanto o processo de soldagem está em andamento.
Estas quatro imagens são instantâneos da visualização do fluxo de gás com interferometria Schlieren. Elas mostram o fluxo de gás e seu comportamento de fluxo em uma peça de trabalho plana e com dois formatos diferentes de bocal de gás. Além do formato do próprio bocal de gás, o fluxo de gás e a geometria da peça de trabalho também têm uma grande influência na qualidade da cobertura do gás.
As duas primeiras imagens mostram um formato inadequado do bocal de gás - primeiro sem arco, depois com arco - que pode ser visto a partir da turbulência no gás de proteção. Esta comparação também mostra claramente que o arco tem uma influência decisiva sobre o comportamento do fluxo. As duas figuras abaixo mostram um bocal de gás cilíndrico que garante um fluxo laminar constante de gás de proteção no processo de soldagem e, portanto, uma cobertura de gás otimizada.
O quão boa é realmente a cobertura de gás de proteção pode ser mensurado ao medir o conteúdo de oxigênio abaixo do bocal de gás, que também pode ser verificado no ABICOR BINZEL ARCLab.
Os resultados da medição de oxigênio mostram as diferenças na qualidade da cobertura de gás de proteção para as duas formas cilíndricas padrão de bocal de gás.
Cada ponto de solda livremente acessível é bom para o manuseio, mas também há juntas a serem soldadas com acessibilidade complexa. Se o componente for de difícil acesso, você pode selecionar um formato de bocal de gás para obter uma solda de boa qualidade também neste caso. Um exemplo disto é a soldagem das chamadas juntas em T, onde a soldagem tem que ser feita "em um canto". Materiais sensíveis à oxidação - como aço inoxidável ou alumínio - devem ser soldados com um bocal de gás que proporcione a maior cobertura de gás de proteção possível.
Há uma seleção de bocais de gás especializados para praticamente todos os desafios especiais em acessibilidade ao componente:
Um bocal cônico de gás se estreita em direção à extremidade frontal e é adequado para soldar juntas em T, por exemplo. Os bocais de gás fortemente cônicos oferecem ainda mais espaço na parte frontal e ainda permitem a passagem de gás de proteção suficiente.
Seu formato garante uma cobertura de gás bastante ampla e é, portanto, a escolha ideal para soldar alumínio ou aço inoxidável - desde que a acessibilidade o permita. Se a cobertura de gás for insuficiente com estes metais, isto leva a uma coloração indesejada e oxidação. A remoção destas oxidações é uma operação cara e, portanto, desnecessária. No pior dos casos, a peça é sucateada. Você pode evitar isto com a escolha correta do bocal de gás.
Os bocais de gás, também conhecidos como "Heavy Duty" (HD), têm uma parede mais espessa, o que os torna ideais para aplicações de soldagem onde muito calor é gerado. Por exemplo, ao soldar na faixa de alta amperagem ou quando a peça tem que ser pré-aquecida para que o cordão de solda não forme trincas. Os bocais de gás HD absorvem mais calor e o dissipam da mesma forma. Os bocais de gás para serviço pesado (HD) estão disponíveis para os tipos MB EVO/MB EVO PRO 25, 401, 501 e ABIMIG® W T 540.
Como o nome sugere, o bocal de gás de alto desempenho é adequado para soldagem de alta amperagem e tem uma vida útil relativamente longa, apesar da carga pesada. Não é um formato particular que é decisivo aqui, mas a estrutura do corpo do bocal de gás. Os bocais de gás utilizados na série ABIMIG® são fornecidos com um composto isolante no corpo do bocal. Isto assegura que nenhum calor seja emitido para o encaixe do bocal de gás, o que torna a tocha de solda mais resistente em geral.
Além dos bocais de gás padrão mencionados acima, há também aqueles para aplicações muito especiais, tais como soldagem de juntas em T (também chamadas de soldas de filete), narrow-gap ou onde muito calor é gerado ao soldar com altas correntes ou em processos de pulso. Estes pertencem à categoria de bocais de gás especiais. Cada um deles preenche requisitos muito especiais que os tornam verdadeiros especialistas em sua área e são de grande ajuda quando os bocais padrão atingem seus limites:
Este bocal de gás em forma de garrafa permite tanto uma boa acessibilidade quanto uma boa visão da peça de trabalho. Finalmente, a forma do bocal de gás em combinação com o bico de contato, que naturalmente também tem influência no fluxo de gás, ainda permite fluir gás de proteção suficiente para soldar uma junta adequadamente.
Para soldar juntas em T ou filetes, o bocal de gás angulado 45 graus é ideal. Com este bocal especial de gás você pode soldar muito bem em cantos e usar um pescoço de tocha reto, o que torna possível, por exemplo, soldar uma solda de filete em uma fenda estreita. Para este tipo de bocal de gás é necessário um conjunto completo de consumíveis incluindo bico de contato curvado.
Com seu formato garrafa ainda mais acentuado, este bocal de gás especial possibilita o acesso em espaços muito estreitos que não podem ser alcançados com um bocal de gás padrão. Os bocais de gás narrow-gap são utilizados principalmente onde são soldadas chapas grossas de aproximadamente 30 a 50 mm de espessura e é necessário soldar tanto uma raiz limpa como boas camadas intermediárias. Exemplos são a construção naval, a construção em aço, a construção de plantas e o setor de chapas espessas em geral. Com bocais de gás narrow-gap, é essencial observar: o bocal tem que ser limpo com mais frequência, pois entope-se com relativa rapidez.
Este bocal de gás de dupla parede tem seu próprio fluxo refrigeração e conexão de retorno e pode ser fornecido com fluído refrigerante independentemente da refrigeração interna da tocha de solda. Em situações extremas com potência máxima de soldagem, onde outros bocais de gás excedem seu limite em termos de dissipação de calor, este bocal extra refrigerado garante uma extremidade frontal resfriada na tocha de soldagem. Isto pode ser muito útil com componentes pré-aquecidos, entre outras coisas.
Não importa com que tarefas de soldagem você tenha que lidar: use somente bocais de gás da melhor qualidade. Naturalmente, o mesmo se aplica a todos os outros consumíveis para soldagem. As pessoas frequentemente buscam economizar dinheiro, usam material mal processado, reduzem a espessura das paredes e depois se irritam quando o resultado não é bom e/ou rejeitado.
Quando falamos com os usuários sobre bocais de gás e listamos quais tipos de bocais a ABICOR BINZEL tem em oferta além dos itens padrão, muitas vezes ouvimos respostas como, por exemplo "Se eu soubesse disso, teríamos abordado o problema de forma muito diferente".
Fale diretamente conosco ou através de seu contato de vendas caso tiver alguma dúvida sobre aplicações e itens especiais de soldagem.
Boas soldas!