Processos e Especificações Técnicas na Soldadura de Alumínio
A soldadura de alumínio e das suas ligas apresenta desafios metalúrgicos radicalmente diferentes dos encontrados nos aços. O alumínio possui uma condutibilidade térmica elevada (cerca de quatro vezes superior à do aço) e uma temperatura de fusão baixa (aproximadamente 660°C).
Contudo, o maior obstáculo técnico reside na camada superficial de óxido de alumínio (alumina – Al2O3), que funde apenas a cerca de 2072°C. A execução exige, por isso, processos que consigam quebrar esta camada refratária sem perfurar o metal base.
1. Parâmetros e Seleção de Processos
A união deste material requer equipamentos avançados com controlos eletrónicos precisos de onda para gerir a poça de fusão.
- Processo GTAW / TIG (Corrente Alternada – AC): É o método de eleição para espessuras finas e componentes de precisão. A utilização de Corrente Alternada é mandatória: a meia-onda positiva (+) atua na limpeza catódica (bombardeamento de iões que quebra a camada de alumina), enquanto a meia-onda negativa (-) garante a penetração térmica no material. O controlo da frequência e do balanço de onda permite estreitar o arco e focar o calor.
- Processo GMAW / MIG (Modo Pulsado): Indicado para espessuras médias a elevadas e produções de maior escala. O modo pulsado (pulsed MIG) é crítico, pois permite o destacamento gota a gota do material de adição sem curto-circuito, reduzindo o aporte térmico global e minimizando as distorções geométricas e o risco de perfuração (burn-through).
2. O Problema da Condutibilidade Térmica e Porosidade
A elevada condutibilidade térmica do alumínio faz com que o calor se dissipe rapidamente da zona de soldadura. Em peças de maior volume, isto exige frequentemente um pré-aquecimento localizado (até um limite estrito de 60°C a 100°C nas ligas tratáveis termicamente) para evitar a falta de fusão no início do cordão.
Além disso, o alumínio no estado líquido apresenta uma solubilidade extremamente elevada para o Hidrogénio, que decresce abruptamente aquando da solidificação. Isto torna o processo altamente suscetível à porosidade. Para mitigar este risco, exige-se:
- Utilização de gases de proteção de elevada pureza (Árgon comercial puro ou misturas de Árgon-Hélio para espessuras elevadas).
- Limpeza mecânica rigorosa (escovagem com escova de aço inoxidável dedicada exclusivamente ao alumínio) e desengorduramento químico imediato antes da soldadura.
3. Seleção de Consumíveis e Fissuração a Quente
A escolha do metal de adição (vareta ou fio) é ditada pela liga original do componente (séries 1000 a 7000) e pelos requisitos de resistência mecânica ou anodização posterior. Ligas da série 6000 (Al-Mg-Si), muito comuns na serralharia estrutural, são altamente propensas à fissuração a quente se soldadas sem material de adição adequado. A utilização de consumíveis das classes ER4043 (ligas com Silício) ou ER5356 (ligas com Magnésio) é estritamente necessária para alterar a composição química da poça de fusão e evitar a fratura durante a contração no arrefecimento.
Execução de Soldadura Qualificada em Alumínio
A soldadura de alumínio requer operadores com formação específica e equipamentos com tecnologia de inversor avançada capazes de estabilizar o arco em corrente alternada ou pulsada. Dispomos da competência técnica e dos procedimentos de soldadura adequados para trabalhar este material, assegurando uniões estanques, mecanicamente fiáveis e em total conformidade com os requisitos geométricos do seu projeto.
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