Soldagem a arco: como funciona e uso de cobots na aplicação

A soldagem a arco é uma das atividades mais aplicadas no setor industrial, sendo utilizada para diversos objetivos, como fabricação de estruturas metálicas, produção de peças para o setor de transporte, entre outros.

Esse procedimento requer destreza aguda e uma profunda compreensão dos materiais e da aplicação de calor. Com a baixa demanda de mão de obra de qualidade e a busca por processos mais ágeis, seguros e qualificados, cresce a busca por soluções automatizadas que ajudem as empresas a operarem com maior eficiência. Os robôs colaborativos (cobots) são ideais para esse tipo de tarefa.

Ao longo deste artigo vamos abordar algumas características gerais sobre a tarefa de soldagem com arco, além de apresentar os benefícios de implementar um cobot na sua linha de produção.

A soldagem a arco faz uso de energia elétrica para a união de peças de metal. Seu funcionamento ocorre através de uma corrente elétrica que passa a partir de um gás ionizado, o que cria uma descarga luminosa e gera calor intenso. Esse calor gerado pelo arco elétrico tem capacidade de fundir o metal e criar uma junta sólida e resistente.

Além disso, o arco elétrico possibilita uma alta penetração no metal, o que proporciona uma conexão mais duradoura.

A soldagem a arco é altamente versátil e dispõe de diferentes tipos de tecnologias, cada um com suas características e aplicações específicas. Isto é, ela é capaz de atender à diferentes necessidades na linha de produção.

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Listamos abaixo os principais tipos de soldagem a arco, suas características e aplicações. Confira:

Soldagem por Eletrodo Revestido (SMAW)

A soldagem com eletrodo revestido, ou SMAW (Shielded Metal Arc Welding), é um dos métodos mais utilizados. Aqui, o eletrodo é consumível e possui um revestimento especial. Quando o arco elétrico é aberto entre o eletrodo e a peça, esse revestimento se queima e gera gases que protegem a poça de fusão do contato com o ar.

Além disso, esse processo forma uma escória que cobre o cordão de solda enquanto ele esfria, ajudando na proteção e no acabamento.

A soldagem com eletrodo revestido é muito utilizada nas seguintes demandas:

• manutenção industrial;
• estruturas metálicas;
• caldeiraria pesada;
• reparos em campo, onde nem sempre há infraestrutura para processos mais automatizados.

Soldagem MIG/MAG

A soldagem MIG/MAG é um processo a arco com alimentação contínua de arame, que atua como eletrodo consumível. O que muda entre MIG e MAG é o tipo de gás de proteção:

• MIG (Metal Inert Gas): utiliza gases inertes, como argônio ou hélio, que não reagem com o metal.
• MAG (Metal Active Gas): utiliza gases ativos, como dióxido de carbono (CO₂) puro ou misturas com argônio, que interagem com o arco e podem influenciar penetração, estabilidade e formato do cordão.

Nesse tipo de soldagem o arame é alimentado automaticamente pela tocha e o o gás é liberado ao redor do arco, protegendo a poça de fusão da atmosfera.

Esse método de soldagem é muito utilizado em:

• indústria automotiva;
• fabricação seriada de peças metálicas;
• estruturas de aço;
• linhas de produção que exigem alta taxa de deposição e repetibilidade.

Soldagem TIG

A soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) faz uso de um eletrodo de tungstênio não consumível e um gás inerte, geralmente argônio, para proteger a região do arco.

O tungstênio é capaz de resistir a altas temperaturas sem se fundir, logo, permite um controle muito preciso do arco. O metal de adição, quando necessário, é alimentado separadamente (em forma de vareta).

O cordão de solda resultante costuma ter excelente acabamento e baixa quantidade de respingos.

Portanto, esse tipo de soldagem é extremamente preciso, o que o torna ideal para processos que demandam alta qualidade, como:

• indústria aeroespacial;
• equipamentos médicos e farmacêuticos;
• soldagem de tubulações de aço inoxidável;
• componentes em alumínio, titânio e ligas especiais.

Projetados para lidar com tarefas repetitivas e fisicamente exigentes, os robôs colaborativos (cobots) são programados para serem precisos. Logo, são ideais para aplicações de soldagem. Eles são capazes de manter o equilíbrio de aplicação de calor e material necessário para soldas de alta qualidade hora após hora, garantindo resultados consistentes o tempo todo.

Versáteis e facilmente reprogramáveis, os cobots também podem se adaptar às necessidades de produção em constante evolução, melhorando a qualidade das soldas e criando um ambiente de trabalho mais seguro e eficiente.

Desempenho controlado e preciso

A soldagem a arco exige qualidade excepcional, exigindo alta habilidade, precisão e movimentos ergonômicos. Mesmo pequenos erros podem levar a materiais deformados, ligações incompletas ou más conexões sob a forma de inclusões de escória ou subcotação.

Os cobots aplicam uma força de contato suavemente regulada para garantir arco estável e talão uniforme, e ferramentas integradas, como monitores e controle de força, evitam defeitos de variações excessivas de corrente ou pressão de contato.

Mais produtividade

Ter uma ferramenta de soldagem na forma de um robô colaborativo em sua linha pode ajudá-lo a produzir mais peças, ao mesmo tempo em que libera seus soldadores humanos experientes para se concentrarem em tarefas mais emocionantes e complexas.

Com uma máquina de solda robótica, você pode obter maior precisão, velocidade e consistência em cada solda através da solda MIG e TIG e soldagem por bastão. Os sistemas de soldagem cobot da UR são flexíveis, rápidos de implantar, simples para sua equipe programar e personalizáveis para atender às necessidades específicas do negócio.

Raymath

A Raymath, fabricante de metais sediada em Ohio, recorreu à Universal Robots para automatizar a soldagem TIG complexa, bem como a soldagem MIG e as aplicações de manutenção de máquinas CNC.

Implantando cobots UR10e, a empresa acelerou a soldagem e melhorou a qualidade, alcançando usinagem 24 horas por dia, 7 dias por semana, apesar da escassez de mão de obra, dobrando a produção e aumentando a produtividade da operação CNC em 600% em menos de 12 meses.

Carriere Industrial Supply (CIS)

A Carriere Industrial Supply (CIS) em Sudbury, Canadá, produz equipamentos pesados de terraplenagem para ambientes de mineração agressivos.

A empresa implantou cobots UR10e para apoiar sua produção altamente exigente de baixo volume e alta mistura (HMLV) de peças grandes e complexas para equipamentos pesados de terraplenagem. Enfrentando peças maciças e complexas, o cobot de corte a plasma reduziu 1.000 horas de tempo de limpeza, enquanto uma configuração de soldagem MIG personalizada dobrou a produção, com cobots e soldadores trabalhando lado a lado.

DeAngelo Marine Exhaust

A DeAngelo Marine Exhaust, com sede na Flórida, enfrentou desafios significativos para atender aos prazos de entrega devido à alta demanda por soldagem TIG complexa, à escassez de soldadores qualificados e às limitações da automação tradicional. Ao implementar cobots UR10e, DeAngelo aumentou a velocidade de soldagem em dez vezes, reduziu drasticamente os prazos de entrega e entrou com sucesso em novos mercados.

A soldagem robótica abre oportunidades para empresas de todos os portes. Compactos, leves e fáceis de realocar, os cobots se adaptam ao maquinário e processos existentes.

Com a solução certa dos parceiros UR+ e OEM, um cobot soldador UR pode trazer impacto imediato. Para projetos que exigem ferramentas, fixações ou desenvolvimento de processo, há integradores certificados UR que entregam sistemas completos.

Aplicações de soldagem robótica ajudam empresas no mundo todo a superar a escassez de mão de obra, aumentar qualidade e capacidade.

Quando estiver pronto para conhecer como um sistema de soldagem com cobot pode ajudar seu negócio, fale conosco. Vamos conectá-lo a um parceiro especializado no seu setor, que pode discutir sua aplicação e processos de soldagem, e até agendar uma demonstração presencial ou virtual.

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