SOLDAGEM DE COBRE PURO

Tipos de cobre

O cobre puro é um material frequentemente utilizado na indústria devido principalmente às suas propriedades físicas. Existem diferentes tipos, cada um com sua própria composição química e da mesma forma, características específicas.

• Eletrolítico (ETP)

Também conhecido como ETP (Electrolytic Tough Pitch), é um dos tipos mais comuns de cobre puro. Ele possui uma composição química de aproximadamente 99,9% de cobre, o que garante uma alta condutividade elétrica e ademais excelente maleabilidade. Essas características o tornam ideal para aplicações que exigem alta eficiência elétrica e facilidade de conformação, como por exemplo fios elétricos e ademais componentes eletrônicos.

• Fosforoso (Cu-Ph)

O cobre fosforoso, ou Cu-Ph, é outro tipo de cobre puro que contém uma pequena quantidade de fósforo em sua composição. Adicionada com a finalidade de melhorar não apenas a resistência à corrosão, como também a usinabilidade do cobre. Tornando-o dessa forma, adequado para aplicações em ambientes corrosivos e ademais em processos de fabricação que requerem alta precisão, como por exemplo na usinagem de peças.

• Outros tipos

Além do cobre eletrolítico e do cobre fosforoso, existem outros tipos de cobre puro. Com composições químicas específicas para atender a diferentes requisitos de aplicação. Esses incluem o cobre de alta condutividade (Cu-HC), o cobre com adição de oxigênio (Cu-OFE) e ademais o cobre com adição de prata (Cu-Ag).

Principais aplicações do cobre puro

O cobre puro se encontra em uma variedade de setores industriais. Em virtude das suas excelentes propriedades elétricas, térmicas e igualmente mecânicas. Algumas das principais aplicações incluem:

Elétrica

• Fios e cabos elétricos: O cobre puro se emprega frequentemente na fabricação de fios e cabos. Devido principalmente à sua alta condutividade elétrica. Garantindo dessa forma, a eficiência na transmissão de energia elétrica.
• Transformadores e motores: Componentes elétricos, como enrolamentos de transformadores e motores, frequentemente empregam o cobre puro. Devido à sua baixa resistividade e ademais sua capacidade de dissipação de calor.

Construção

• Tubulações e sistemas de encanamento: O cobre puro se usa em sistemas de encanamento devido à sua resistência à corrosão e durabilidade, sendo uma escolha popular para aplicações de água potável e aquecimento.

Indústria Automotiva

• Radiadores e sistemas de refrigeração: Componentes de cobre puro se utilizam frequentemente em radiadores e sistemas de refrigeração devido à sua excelente condutividade térmica e resistência à corrosão, garantindo um desempenho eficiente e duradouro.

Outros setores industriais

• O cobre puro também se emprega em uma variedade de outras aplicações industriais, incluindo equipamentos de ar condicionado, equipamentos de telecomunicações, utensílios domésticos e muito mais.

Consumíveis

A American Welding Society (AWS) estabelece normas para os consumíveis de solda utilizados em diferentes materiais, incluindo o cobre puro. As principais classificações para os consumíveis de solda para cobre puro são ERCu e ERCuSi-A.

• ERCu: Esta classificação se utiliza para consumíveis de solda que depositam metal de solda de cobre puro, sem adição de elementos de liga.
• ERCuSi-A: Esta classificação corresponde a liga bronze silício, empregada como alternativa para soldar cobre puro e fazer ligações dissimilares de cobre com aços. A adição de silício melhora a fluidez do metal de solda, facilitando dessa forma as operações de soldagem.

Soldagem de cobre com Tig e Mig

Tanto o processo Tig quanto o Mig são técnicas de soldagem por arco elétrico. Onde o calor gerado funde o metal de base e o material de adição, formando dessa forma a junta soldada. No processo Tig, um eletrodo de tungstênio não consumível se emprega para criar o arco. Enquanto no processo Mig, um arame de solda alimentado automaticamente atua como eletrodo consumível. Essas duas técnicas de soldagem produzem melhor fusão e penetração do que o processo manual com eletrodo revestido. Devido principalmente a uma maior concentração de calor na área de solda.

Ao mesmo tempo, o gás argônio se utiliza como gás de blindagem, enquanto o gás hélio pode reduzir a temperatura mínima de preaquecimento. G O processo Tig se adapta melhor para soldar para metais finos, de até 6 mm. Enquanto o Mig se indica para metais mais espessos, acima de 6 mm. Devido à alta condutividade térmica do cobre, o preaquecimento frequentemente é necessário, para alcançar a fusão completa das juntas, obtendo dessa maneira uma penetração adequada.

Os metais de adição mais frequentemente empregados para soldagem de cobre puro são os consumíveis ERCu e o ERCuSi-A. O primeiro contém tipicamente 0,4% de Si e Mn com 0,8% de Sn para auxiliar na fluidez. O segundo contém 1% de Mn e 3% de Si , sendo o preferido para soldar cobre de baixa dureza e cobre desoxidado com fósforo.

Equipamentos para a soldagem de cobre

Para soldagem Tig, são necessários uma fonte de energia, uma tocha de soldagem TIG, um cilindro de gás, reguladores de pressão e fluxo de gás. Além disso, o eletrodo de tungstênio e o material de adição.

Para a soldagem Mig, os principais equipamentos incluem uma fonte de energia e uma tocha de soldagem. Ademais, um sistema de alimentação, cilindro de gás, reguladores de pressão, gases inertes e o arame de solda.

Procedimentos utilizados

Ao soldar cobre puro, é crucial preparar adequadamente as superfícies das peças, remover qualquer revestimento ou contaminante que possa interferir na soldagem. O controle preciso da temperatura e da corrente de soldagem será fundamental para evitar a oxidação do cobre durante todo o processo de soldagem.

Aquecimento das peças

O cobre tem uma alta condutividade térmica, o que significa que o calor se dissipa rapidamente. Isso pode tornar difícil alcançar a temperatura necessária para a soldagem. Portanto, é crucial preaquecer as peças de cobre antes da soldagem.

Gases de solda

O argônio é o gás mais comumente usado na soldagem de cobre puro, devido à sua capacidade de proteger o metal fundido da oxidação atmosférica. Em algumas aplicações específicas, o hélio se mistura ao argônio para melhorar a penetração e a estabilidade do arco.

Qualidade das juntas

A soldagem de cobre puro apresenta alguns desafios. Como a alta condutividade térmica do material, que pode causar dificuldades na formação e manutenção do arco elétrico. Além disso, a sensibilidade do cobre à oxidação requer cuidados extras para evitar a formação de escória e inclusões no cordão de solda.

Quando realizada corretamente, a soldagem de cobre puro produz juntas fortes e duráveis, com boa resistência à corrosão e excelente condutividade elétrica e térmica. A qualidade da junta depende, em primeiro lugar, da precisão na execução dos procedimentos de soldagem e do mesmo modo, do controle das variáveis do processo.