Soldagem tradicional versus soldagem a laser

Com velocidades de processamento muito mais rápidas e qualidade superior, você pode pensar que a soldagem a laser dominaria rapidamente o campo. Mas a soldagem tradicional persiste. E dependendo de para quem você pergunta e quais aplicativos você considera, isso pode nunca desaparecer. Então, quais são os prós e os contras de cada método que continua a resultar num mercado misto?

Os métodos tradicionais de soldagem continuam populares. Em termos gerais, três tipos de soldagem tradicional usados ​​na indústria são MIG (gás inerte de metal), TIG (gás inerte de tungstênio) e ponto de resistência. Na soldagem a ponto por resistência, dois eletrodos pressionam as peças a serem unidas entre eles, uma grande corrente é forçada através desse ponto e a resistência elétrica do material da peça gera o calor que solda as peças. É um método rápido e, de acordo com Erik Miller, gerente de desenvolvimento de negócios do grupo de laser da Miller Electric Mfg LLC em Appleton, Wisconsin, tem sido o método dominante usado na indústria automotiva, especialmente para carrocerias. Mas, acrescentou ele, o maior mercado para a soldagem a laser tem sido a substituição da soldagem a ponto por resistência. Por outro lado, Miller não viu “qualquer tipo de avalanche” na substituição do laser pelo TIG ou MIG. E mesmo dentro do grupo de automação da empresa, cerca de 90% dos projetos são MIG.

O que explica a popularidade duradoura da MIG? “O consumível é um fio alimentado continuamente”, disse Miller. “Então é adicionar material e reforçar a solda, tornando-a perfeita para uma solda de filete [em que as peças são perpendiculares].” O laser autógeno funde os dois materiais originais. Um laser pode fazer uma solda de filete, mas a exatidão e a precisão das peças e de todo o resto precisam ser muito mais rigorosas, de acordo com Miller.

“Com uma solda MIG em filete, a tolerância é de pelo menos mais ou menos meio diâmetro do fio, e geralmente ainda mais”, disse ele. Da mesma forma, a janela de processo do MIG para outros tipos de solda é muito maior que a do laser. Em outras palavras, as peças não precisam ser tão precisas e os acessórios não precisam garantir um encaixe quase perfeito, como acontece com o laser autógeno.

A soldagem MIG também é mais fácil de automatizar. Como disse Miller, os únicos fatores que você precisa controlar são a velocidade de deslocamento, a tensão, a amperagem, o ângulo da tocha e o ângulo de trabalho, e “se você fizer cinco das dez coisas corretamente, ainda conseguirá uma boa solda”. Automatizar a soldagem a laser requer um robô com excelente precisão de trajetória e repetibilidade, e há mais fatores a serem controlados no processo de soldagem. TIG é semelhante nesse aspecto.

Isso não quer dizer que automatizar a soldagem MIG seja tão fácil que qualquer um possa fazer. Ainda requer um especialista para fazer a programação e diagnosticar problemas. Ed Hansen, diretor de gerenciamento global de produtos e automação flexível da ESAB Welding & Cutting Products, Denton, Texas, disse que essa é outra vantagem para a MIG.

“Após muitos anos de evidências empíricas e científicas, a soldagem tradicional é bem compreendida. Sabemos o que é necessário para obter um resultado previsível que proporcione a articulação que a estrutura exige. E embora falemos da escassez de mão de obra qualificada, que é um problema real para a indústria, ainda existe um grande conjunto de soldadores, técnicos e engenheiros experientes, todos familiarizados com a gestão desses processos tradicionais.” Para a maioria dos produtos, é uma solução simples e barata que proporciona resultados aceitáveis.

Acontece que o custo inicial de um sistema MIG ou TIG é menor do que um sistema a laser. No entanto, o custo dos lasers tem diminuído e continuará diminuindo. “O laser custa algo entre um terço e metade do custo de um sistema de soldagem a laser”, disse Hansen, “e o custo em função da capacidade de soldagem está caindo de 10 a 15% ao ano”.

Miller também observou que “o cabeçote de processo a laser é mais caro do que os cabeçotes tradicionais, a fibra de entrega é cara e a proteção de uma célula de laser também é mais cara”. Por exemplo, uma célula de laser deve ser “à prova de luz”, com paredes de 4" (101,6 mm) de espessura para resistir a um impacto direto por 10 minutos sem queimar. (O laser não estaria em foco acima de 4" [101,6 mm] profundidade espessa.) Os sistemas TIG e MIG podem ser protegidos por chapas metálicas baratas que permitem lacunas.