A soldadura exotérmica é um processo químico que permite a união molecular de metais de maneira perdurável. Aplica-se para uniões metálicas e a sua utilização é muito comum em setores como ferroviário e elétrico, nas conexões de continuidade à terra.
Neste artigo vamos desenvolver a evolução da soldadura exotérmica desde a sua invenção em 1983 até as atuais inovações, que supuseram importantes melhorias no processo.
A soldadura exotérmica desde a sua invenção até à atualidade
A soldadura exotérmica, baseada numa reação térmica, foi descoberta em 1893 pelo químico alemão Hans Goldschmidt, tendo como ponto de partida os estudos de Bakétov. Desde ai, que se conhece a reação aluminotérmica com o nome “reação Goldschmidt”. Em 1895, Goldschmidt desenvolveu o processo e o patenteou na Alemanha.
Anos antes, o científico ucraniano Nikolái Bekétov tinha iniciado as primeiras experiências em relação a uma reação aluminotérmica entre 1859 e 1865, na Universidade de Járkov (Ucrânia). Os seus ensaios demonstraram que o alumínio restabelecia metais a partir de seus óxidos submetidos a altas temperaturas. Estas investigações foram muito relevantes, já que assentaram as bases que deram lugar a posterior invenção da soldadura exotérmica.
A primeira aplicação comercial da reação aluminotérmica para o ferro foi em 1899 e consistiu em soldar carris de vias ferroviárias em Essen (Alemanha). Foi exportada para o continente americano, onde se estendeu a sua utilização. Pelo seu importante interesse comercial, em 1928 Jonh H. Deppeler patenteou-a nos Estados Unidos.
Quanto ao cobre, em 1939, Charles Cadwell realizou a primeira aplicação não ferrosa para a soldadura, aplicando-a a conexões elétricas. Em sua honra chamou-se, num primeiro momento, a este processo soldadura Cadweld.
Desde as primeiras aplicações da soldadura Cadweld, o procedimento e formato praticamente não evoluíram durante anos. Apenas nesta última década foram produzidas inovações razoáveis, que afetaram principalmente o tipo de cargas e de disparo, para conseguir que o procedimento seja mais versátil e seguro.
O desenvolvimento e inovação tecnológica dos diferentes fabricantes no setor levaram o processo Cadweld um passo mais à frente. O sistema Apliweld® de Aplicaciones Tecnológicas impôs-se como a maneira mais segura e prática do mercado. Por esse motivo, cada vez são mais as instalações em infraestruturas em todo o mundo que preferem este sistema.
A soldadura exotérmica de cobre no setor elétrico
As conexões aluminotérmicas utilizam-se como conexões de condutores elétricos. A utilização da soldadura exotérmica para redes de terra garante a condutividade elétrica sem risco de que as conexões se degradem ou deteriorem com o tempo.
Apenas as uniões por soldaduras exotérmicas estão reconhecidas como forma de conexão elétrica válida pela IEEE, como cabo contínuo sem ser empalmado.
Diferenças entre as cargas em pó e as cargas em pastilhas para soldadura exotérmica
As cargas em pó foram as primeiras a ser inventadas e comercializadas. Devido aos inconvenientes que podem apresentar, Aplicaciones Tecnológicas fez grandes esforços para desenvolver uma alternativa em pastilhas, com um resultado de sucesso.
- Nas cargas em pastilhas apenas se utiliza uma, no máximo duas referências. Uma das referências é utilizada em 90% das uniões e, a outra para condutores de grandes dimensões. No sistema de cargas em pó, as múltiplas referências, diferentes para cada tipo de soldadura supunham uma clara desvantagem. Nestes casos, era comum que os trabalhadores tivessem que contar com cargas de gramagem diferentes: cartuchos para soldadura exotérmica de 45g, 65g, 90g, 115g, 150g… As referências simplificaram-se graças a Apliweld®.
- O formato pastilha elimina as dificuldades próprias de trabalhar com pó: derrames, perdas de material ao abrir ou manipular, dificuldade em trabalhar com vento…
- As cargas em pastilhas, sistema único Apliweld®, reduzem o resíduo a uma caixa de cartão retrátil, importante na hora de minimizar o impacto do processo no meio ambiente. Qualquer soldadura em pó acumula resíduos de cada carga (geralmente plásticos).
Por outro lado, outros sistemas que quiseram oferecer uma alternativa eletrónica como faz Apliweld®, apresentam a carga em cápsulas e cada soldadura deixa uma embalagem em forma de resíduo não biodegradável.
- As pastilhas podem ser utilizadas em todos os tipos e marcas de moldes que existem no mercado.
Para quem está acostumado aos métodos tradicionais de soldadura aluminotérmica, as melhorias de Apliweld® trarão grandes vantagens.
Kit de soldadura exotérmica
Para realizar uniões aluminotérmicas, o equipamento de soldadura exotérmica necessário é composto pelos seguintes elementos:
Molde de grafite
Quando é necessário realizar muitas soldaduras do mesmo tipo de união, recomenda-se utilizar moldes de soldadura específicos. Se o que necessita é de realizar poucas conexões de vários tipos de uniões, recomenda-se a utilização do molde múltiplo.
Cargas em pastilhas
As cargas que se introduzem dentro do molde para a reação aluminotérmica, apresentam-se em pastilhas fácies de utilizar e dosear. Cada caixa é composta de 20 pastilhas.
Em cada molde especifica-se o número de pastilhas necessárias para realizar a união.
Sistema iniciador eletrónico com disparo à distância
A soldadura exotérmica com ignição eletrónica supõe importantes benefícios, o mais importante é a segurança que representa. O sistema é composto por um iniciador eletrónico não inflamável e um equipamento de disparo à distância. Desta maneira, o isqueiro com iniciador em pó inflamável substitui-se por este sistema seguro de Apliweld® Secure+.
A maior vantagem é poder realizar a ignição à distância com ativação da reação via Bluetooth, evitando os riscos de acidentes derivados da própria reação ou de qualquer erro na preparação do sistema.
Pinça para soldadura exotérmica
Segundo o tipo de união requerida, a pinça que se utiliza na soldadura exotérmica varia. Em cada molde especifica-se qual é a pinça requerida.
Outros acessórios para soldadura exotérmica
Os acessórios de segurança e limpeza (escovas, luvas, raspador, etc.) são imprescindíveis para a realização de qualquer soldadura. Segundo a união a realizar e o material de que se dispõe, é possível que sejam necessários outros acessórios como pasta de selagem ou algum tipo de adaptador.
Na hora de comprar soldadura exotérmica, é muito importante ter em conta a qualidade do produto, as soluções que simplificam o trabalho e a logística e garantam a segurança dos trabalhadores e a prevenção dos riscos laborais.
Se quiser saber mais, pode consultar os vídeos do nosso canal sobre soldadura exotérmica no youtube.