Os projetos mecânicos envolvem sempre os grandes desafios da engenharia, requerendo um conhecimento aguçado em estruturas e design, produtos, fluidos, vasos de pressão, métodos de fixação, entre outros assuntos.
Entre os diferentes métodos de fixação existentes, por exemplo, a solda está entre as mais utilizadas na confecção de dispositivos e máquinas.
O motivo? Temos vários e logo iremos apresentá-los aqui.
Contudo, por termos diferentes tipos de soldas e técnicas de aplicação diferentes, temos então “desafios que geram outros desafios”.
E isso mostra o quão importante é sabermos quando utilizar tanto esses diferentes tipos de soldas quanto às suas diferentes técnicas de aplicação.
Por isso, o texto de hoje trata de mostrar a diferença de dois tipos de técnicas de soldagem: a solda de topo e a solda de encaixe.
Afinal, diferentes tipos de técnicas apresentam diferentes benefícios para o seu projeto, não concorda?
Se você compreende a importância de se obter conhecimento específicos em assuntos como este, você mais do que sabe que você está entre os que sairão na frente no mercado de trabalho. Até porque conhecimento nunca é demais e nunca é perdido.
Sem enrolação, vamos conhecer as diferenças entre esses dois tipos de técnicas de solda?
Conteúdos
Por que utilizar solda?
Por que utilizar solda e não outro método de fixação? É sempre bom cair neste tipo de pergunta antes de optar por um dispositivo que a tenha ou antes de incluí-la em um projeto mecânico.
E no final das contas, vocês sabem que a resposta para esse tipo de pergunta tem muito a ver com um as variações e necessidades do projeto. Mas não estamos aqui para responder coisas rasas (porém verdadeiras) como essa.
A solda, comparada com outros métodos de fixação, apresentam alguns benefícios e iremos apresentá-los a você.
Então, sempre que você ver um dispositivo ou projeto que a utilize, você pode assimilar essas vantagens e entender o seu uso.
- Estética: diz a respeito de ser ou não “agradável” esteticamente, sem a necessidade de elementos visíveis de fixação, como parafusos, rebites, etc;
- Espaço reduzido: pode ser aplicada em áreas de difícil acesso ou em componentes de tamanho reduzido, o que pode ser exatamente a solução para designs eficientes e compactos;
- Versatilidade: pode ser utilizada em uma ampla variedade de materiais, o que permite uma união de diferentes materiais e ampliando a aplicabilidade e o design em diferentes setores industriais;
- Vedação: em certas aplicações, a solda pode fornecer vedação efetiva, evitando vazamento de líquidos ou gases entre as peças unidas. Pode ser aplicada em junções herméticas, garantindo a integridade de sistemas de tubulações e recipientes pressurizados;
- Condutividade elétrica: importante para realizar conexões elétricas confiáveis entre componentes eletrônicos e trilhas condutoras em PCBs. A boa condutividade elétrica minimiza perda de sinal e melhora o desempenho geral do dispositivo eletrônico;
- Distribuição uniforme de cargas: uma solda bem feita e com uma área de união contínua entre as peças pode resultar em uma distribuição uniforme de carga, o que faz com que a carga aplicada seja compartilhada de forma mais eficiente entre as peças juntas, o que minimiza o estresse e falha locais;
- Resistência mecânica: a solda proporciona uma união muito resistente. É claro que a resistência mecânica do local soldado pode variar de acordo com uma série de coisas. Mas o fato é que a solda pode apresentar resistência mecânica superior a outros métodos de fixação;
- Integridade estrutural: a junta soldada é menos suscetível a afrouxamentos, folgas ou deslizamentos em comparação a outros métodos de fixação. Isso é importante para aplicações sujeitas a vibrações ou movimentos constantes.
O que são as técnicas de soldagem de topo e de encaixe
Antes de diferenciarmos as duas técnicas de soldagem, iremos apresentar a vocês uma breve introdução ao que são esses tipos de soldagem.
Solda de topo
Tecnicamente, diz-se que as extremidades são biseladas ou cortadas para formar uma superfície perpendicular à peça.
Mas vamos facilitar essa explicação?
A solda de topo (ou Butt Welding – BW) é um processo de soldagem em que ambas as extremidades das peças a serem unidas, são preparadas em formato de chanfro em ângulo reto (90 graus), ou seja, ambas as extremidades se assemelham a um trapézio.
Assim, é facilitada a aplicação do metal de adição (solda) neste espaço entre as extremidades das peças, realizando uma fundição entre as extremidades e o metal de adição.
Esse tipo de solda normalmente é utilizada em tubos, uniões de placas metálicas, perfis estruturais, entre outros.
Solda de encaixe (solda soquete)
Conhecida também como solda soquete ou Socket Welding (SW), é um processo de soldagem em que as extremidades das peças são preparadas para encaixar uma dentro da outra, formando uma espécie de junta.
Em outras palavras, uma extremidade é alargada ou aliviada, enquanto a outra é reduzida, para que o encaixe aconteça.
Desse modo, o material de adição (solda) é aplicado na região da junta e fundido através do calor.
Já este tipo de soldagem é utilizado em tubulações, conexões de tubos e outros sistemas de dutos.
Qual a diferença entre a solda de topo a e de encaixe
Citamos a integridade física, resistência mecânica, vedação, aplicação em espaço reduzido, entre outros benefícios de se utilizar a solda como método de fixação entre duas juntas.
Quais equipamentos ou dispositivos utilizam a solda para esses benefícios? Diversos. Até mesmo um dispositivo bem comum e de fácil acesso: a válvula.
No entanto, não ficou muito claro sobre qual técnica utilizar, visto que ambas são utilizadas em aplicações comuns entre si.
Por isso, vamos listar as diferenças entre esses dois tipos de soldagem através de uma comparação.
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Tamanho
Solda de Encaixe
Sobre o tamanho, as soldas de soquete podem ser uma melhor escolha, visto a sua capacidade de conectar cubos de diferentes diâmetros.
É claro, temos algumas limitações. Os diâmetros dos tubos podem ser de pequeno porte por conta do seu design.
No contrário, as soldas de encaixe podem soldar tubos com uma faixa de diâmetro de 2 polegadas a 4 polegadas.
Solda de Topo
Por outro lado, as soldas de topo são utilizadas para tubos de grandes diâmetros.
Tubos em maiores diâmetros permitem a verificação e soldagem traseira da parte de trás da junta, o que produz juntas de alta resistência.
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Força
Solda de Encaixe
Esse tipo de soldagem é consideravelmente confiável para tubos de soldagem que podem transportar tudo.
Quando dizemos “tudo”, estamos incluindo até mesmo os materiais líquidos ou tóxicos, os quais não podem vazar de modo algum (exceto fluidos corrosivos – ler o Item 5).
Assim, a solda de encaixe tem a capacidade de soldar tubos usados para suportar vapor abaixo de 600 libras por polegadas quadradas (Psi).
Portanto, são utilizados em classes de alta pressão (classe 3000, 6000, 9000)..
Solda de Topo
A solda de topo já oferece uma força maior, incluindo a durabilidade e a resistência à temperatura, além de lidar melhor com a corrosão.
Em alguns casos, oferecem força até duas vezes maior do que a solda de encaixe.
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Cordão de solda
Sobre o chanfro ou método de encaixe, nós já dizemos. Mas repetiremos nesta lista.
Solda de Encaixe
Não precisa de bisel quando se trata deste tipo de solda.
Os cordões desse tipo de solda são em forma de filete.
Solda de Topo
Necessita de extremidades chanfradas de 30 a 37,5 graus, para que o espaço vazio seja bem aproveitado com o material de adição.
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Teste e Inspeção
Como validar se ambos os tipos de soldagem atendem aos requisitos dos projetos?
Solda de Encaixe
As soldas de soquete tem dois métodos de teste: o teste penetrante (PT) e teste de partículas magnéticas (MT).
Enquanto o MT é usado em casos de aço carbono, o PT é utilizado em casos em que se utiliza aço inoxidável.
Solda de Topo
Podem ser testadas por raio-x, garantindo que não haja vazamentos.
Apesar de parecer simples, os requisitos da solda de topo são mais criteriosos do que os requisitos impostos pelos testes da solda de encaixe.
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Instalação
Solda de Encaixe
Apesar da solda de soquete ter uma instalação fácil, é preciso ter uma folga de aproximadamente 1/16” de diâmetro na parte inferior do tubo, para que ocorra o encaixe.
Essa folga oferece brecha para a expansão térmica, no entanto, pode provocar um problema de sobrepressão, o que pode prejudicar a solda do filete de encaixe.
Além disso, a solda de encaixe não pode ser utilizada para transporte de fluidos corrosivos.
Solda de Topo
A qualidade e a resistência à temperatura e a erosão deste tipo de solda é melhor.
Por outro lado, a soldagem difícil requer um soldador especializado, para que a fusão da raiz seja completa.
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Estética
Solda de Encaixe
A solda de encaixe tem a forma de filete, o que é simples.
Solda de Topo
O design da solda de topo requer maior tempo para ser finalizada e requer habilidade para fazê-la.
Portanto, vemos que as soldas de topo e de encaixe possuem desvantagens e vantagens, que podem ser:
- Solda de Encaixe: não requer extremidades modificadas, fácil de aplicar, baixo custo (pela dificuldade de aplicação). No entanto, risco de vazamento, pequena força de junta, não aplicável a grandes diâmetros;
- Solda de topo: não requer testes destrutivos, oferece grande força, risco de vazamento quase inexistente, apropriado para grandes espessuras. No entanto, necessita de ângulo de encaixe, um operador especializado e custo mais alto
