Soldagem de Alumínio com um Cobot (Robô Colaborativo) – Funciona?

7 dicas práticas para uma junta de solda perfeita

Sem dúvidas a soldagem de alumínio é a primeira classe da soldagem. Agora pense na seguinte hipótese: O que fazer quando há uma grande quantidade de alumínio a ser soldada, mas um soldador sozinho não conseguirá lidar com ela? E contratar um soldador adicional não é uma opção ou simplesmente não consegue encontrar um especialista em soldagem adequado? Você pode ter a ajuda de um Cobot - um robô colaborativo – para obter os mesmos resultados da soldagem manual de alumínio.

Se considerar as 7 dicas a seguir, conseguirá resultados incríveis soldando alumínio com um Cobot.  

7 dicas práticas para soldagem de alumínio com um Cobot

1.    Garanta a limpeza

Ao soldar alumínio, é essencial trabalhar de forma limpa – tanto de limpeza da peça, quanto do ambiente. O primeiro ponto é um requisito básico, claro, quando se deseja que o resultado da soldagem seja de boa qualidade. Este princípio aplica-se igualmente à soldagem manual, com um robô de soldagem industrial e soldagem de alumínio com um Cobot. Óleo, graxa ou mesmo água precisam ser mantidos longe da superfície da peça de trabalho. O óleo em uma superfície de aço não é um problema durante a soldagem porque o óleo simplesmente queima. No entanto, é diferente se o carbono entrar em uma solda de alumínio: Uma conexão entre a peça de trabalho e o material adicional não é mais possível com inclusões de carbono. Se uma junta de solda for formada com inclusões de carbono, é muito provável que ela se rompa posteriormente. A soldagem de alumínio deve, portanto, ser realizada de forma limpa, e é ainda melhor se feita em uma sala separada, se possível.

Além da limpeza em relação à graxa e óleo na preparação para o processo de soldagem – não apenas na automação – a camada de óxido também deve ser removida. Forma-se imediatamente na superfície do alumínio, assim que é exposto ao oxigênio, um revestimento branco-prateado. Esta camada de óxido de alumínio deve ser removida mecanicamente antes da soldagem, garantindo uma remoção suave, porque arranhões no alumínio definitivamente devem ser evitados. Como essa camada de óxido se forma novamente em alguns minutos, isso deve ser levado em consideração ao preparar as peças, e esse processo pode ter que ser repetido. Mas mesmo no próprio processo de soldagem, ao usar a soldagem MIG AC, a camada é quebrada pela meia onda positiva na corrente alternada.

Outra recomendação é rebarbar as bordas das peças de trabalho, pois a sujeira também pode grudar nelas. Quanto mais limpa for uma peça de trabalho para o processo de soldagem com o Cobot, mais confiável e boa qualidade possui a junta de solda.

2. Evite umidade

Além do próprio material, o gás de proteção utilizado na soldagem do alumínio também deve estar isento de umidade. Às vezes, a umidade se acumula nos sistemas de tubulação que transportam o gás para o processo. A umidade no gás leva à inclusão de hidrocarbonetos, que por sua vez cria poros nas juntas de solda, e a formação de poros significa rejeitos. Dispositivos de teste especiais conectados ao ponto de derivação de gás podem medir a umidade em tubulações de gás. Se for encontrada umidade no tubo de gás, ele deve ser lavado com nitrogênio gasoso até que o teor de umidade seja de no máximo 200 ppm.

A estrutura do sistema de tubulação em loop desempenha um papel importante quando se trata de inclusão de umidade. Às vezes você pode ver que as interfaces ou junções são seladas “hemp sealing”, mas isso deve ser evitado. Devido às suas propriedades naturais, este tipo de selagem nos pontos de conexão pode deixar o oxigênio e, portanto, a umidade entrar na linha de gás. A fita adesiva de PTFE é mais adequada para vedar tubos de gás com conexões aparafusadas. No entanto, as conexões frisadas estão sendo usadas cada vez com mais frequência. Existe também a opção de soldar os pontos de conexão, mas isso é mais demorado e caro.

Além da formação de poros, a umidade também pode levar a manchas escuras na junta de solda – independentemente de vir da linha que fornece o gás de proteção, permanecer no material de base ou ser introduzida com o arame de solda. Isso não é desejável para componentes feitos de alumínio, onde são produzidas principalmente juntas visíveis.

3. Limpeza do arame

Obviamente, a limpeza também é importante para o arame ao soldar alumínio com um robô colaborativo. O arame não deve ser muito velho. Por exemplo, se um carretel de arame de alumínio estiver por vários anos sem proteção, como um barril aberto em uma sala de produção, o arame não poderá mais ser usado. Ele foi exposto ao oxigênio ambiente por muito tempo e agora construiu uma camada de óxido que não pode mais ser removida. A única coisa que ajuda é o descarte adequado. Portanto, o armazenamento correto também deve ser garantido com o arame de alumínio. Se o arame estiver no lugar há apenas alguns dias ou semanas, desenrolar e remover a camada superior ajudará.

4. Equipamento correto da fonte de energia e tocha de soldagem

Não há requisitos especiais para a própria fonte de energia, que deve ter características especiais para soldagem de alumínio. No entanto, deve-se ter muita atenção ao equipamento correto da fonte de energia para soldagem de alumínio. O mesmo se aplica ao equipamento da tocha de soldagem. A seguir, reunimos os pontos mais importantes a serem observados para a fonte de alimentação e a tocha de soldagem:

Alimentação de arame na fonte de energia

Enquanto o arame de aço é alimentado com um canal em V nos rolos de alimentação, canal em U é necessária no rolo de alimentação para soldagem de alumínio. Este canal semicircular encaminha o fio de alumínio macio de forma suave e confiável para o conjunto de cabos e sem deformá-lo. Escolher o formato errado de canal pode ter como consequência, por exemplo, as partículas do arame de alumínio literalmente se soltando. 

Guia PTFE Especial / Guia Espiral 

Devido à superfície muito lisa guia PTFE Especial / guia Espiral, o arame de alumínio pode ser alimentado com muita facilidade e suavidade a partir da conexão da tocha de soldagem no lado da máquina, para o conjunto de cabos e para o processo. A parte frontal deste guia, no entanto, consiste em um pedaço de espiral de cobre, o que garante que o PTFE não queime – o que aconteceria inevitavelmente se fosse usado também na parte da guia que passa pela cabeça da tocha e diretamente ao processo. 

Bicos de contato especiais e bocais de gás

Para garantir que o arame de alumínio possa ser guiado com segurança, o diâmetro interno do bico de contato – também chamado bocal de contato – deve ser maior. Por exemplo, se o arame de alumínio tiver um diâmetro de 1,2 mm, o bico de contato usado deve ser de aproximadamente 0,2 mm mais largo no diâmetro interno do que seria usado para o arame de aço. Além disso, existem bicos de contato específicos para soldagem com arame de alumínio. Bicos de contato feitos de E-Cu são adequados para isso, pois o próprio arame de alumínio não é tão condutor quanto um arame revestido de cobre e o bico de contato assume a tarefa de transmitir corrente. Bicos de contato atuais feitos de CuCrZr também são adequados para soldagem de alumínio.

Assim como o bico de contato, o bocal de gás também deve ter um diâmetro interno maior para garantir uma melhor cobertura do gás. O diâmetro do bico de gás ao soldar alumínio deve ser de pelo menos 16 mm.

5. Comprimento máximo do conjunto de cabos

Quanto mais longo o conjunto de cabos da tocha de soldagem, mais resistência para o fio. Como o arame de alumínio é muito macio, o conjunto do cabo deve ser o mais curto possível ao soldar alumínio com um Cobot, se você estiver trabalhando com um acionamento simples para a alimentação do arame. Recomendamos um comprimento máximo de 3 metros para o conjunto de cabos do Cobot para soldagem de alumínio.

Muito importante: a soldagem de alumínio com um Cobot funciona melhor com uma tocha de soldagem refrigerada a água. A razão para isso é simples: o conjunto do cabo refrigerado a água é mais estável. Ao mesmo tempo, os consumíveis têm uma vida útil mais longa porque são melhor refrigerados e, portanto, a adesão de respingos é reduzida. Isso, por sua vez, garante um fluxo laminar confiável do gás de proteção.

6. Soldagem frontal em geral

Sempre há fuligem produzida ao soldar alumínio. Para evitar que essa fuligem entre na poça de fusão, recomenda-se a soldagem Forehand (soldagem empurrando). Durante a soldagem Forehand, o Cobot segura a tocha em um ângulo de 20° em relação à direção da soldagem. O arco atinge o material de base, que ainda não derreteu. A fuligem resultante sempre corre na frente da poça de fusão e queima de novo, imediatamente. O resultado é um perfil de junta de solda plana e suave, além de uma profundidade de penetração rasa.

Se a tocha for mantida em uma posição neutra, a fuligem entra na junta de solda, porque o arco queima o metal de solda, que fica visível como pequenos pontos escuros ao escovar a junta após a soldagem. Ao soldar, a tocha voltada para a parte acabada da solda – a chamada soldagem “puxando” – apresenta resultados ainda piores, pois todo o cordão de solda fica fuliginoso, não podendo ser escovado. Além disso, a soldagem puxando resulta em penetração mais profunda e a junta de solda também é mais alta. Portanto, a soldagem puxando é geralmente a direção de soldagem correta para soldagem de alumínio.

7. Sempre solde uma raiz

O alumínio sempre tem que ser soldado com raiz, não só na automação. Isso significa que a junta de solda deve ser soldada com penetração total para obter uma conexão sólida entre o material e o material de enchimento. Se o alumínio não for soldado com penetração total, um entalhe é criado na parte traseira e a peça soldada pode quebrar neste ponto. A estabilidade desejada só é alcançada soldando uma raiz na soldagem de alumínio.

Por último, mas não menos importante, o soldador usa seu conhecimento especializado para decidir o quão bom é o resultado ao soldar alumínio com um Cobot. Em muitos casos, ainda existe um medo generalizado de que um Cobot acabará com o trabalho de um soldador qualificado. Esse medo de perder o emprego pode ser rapidamente refutado. Um Cobot é tão bom quanto seu programador, um soldador experiente. É verdade que programar um robô colaborativo não requer os conhecimentos de programação e o tempo necessários para programar um robô de soldagem, mas o programador do Cobot deve ser um especialista em soldagem.

Ao programar um Cobot, o soldador insere todos os seus conhecimentos especializados e habilidades em seu sistema, para que, no final, cada componente tenha o resultado desejado. Uma vez programado, um funcionário sem conhecimento especializado pode equipar o robô colaborativo. O soldador treinado tem assim tempo extra para trabalhos mais exigentes que requerem todo o seu know-how. Desta forma, por um lado, podem ser produzidas maiores quantidades com qualidade consistente, porque uma vez programado, um Cobot solda sem interrupção. Por outro lado, um Cobot até cria empregos na empresa, porque os componentes devem ser preparados de acordo, disponibilizados para o robô colaborativo e preparados novamente para processamento posterior.

A soldagem de alumínio com um Cobot significa uma soldagem mais eficiente com qualidade consistente e é ideal para grandes quantidades.

Se tiver de soldar maiores quantidades de componentes de alumínio e procura uma solução ideal para aliviar os seus soldadores manuais e utilizá-los para tarefas mais exigentes, não hesite em contactar-nos. A maneira mais fácil é através do botão »contate-nos« em nosso site.
Boa soldagem!