12.2. Processos de soldagem a arco - GMAW (MIG/MAG): Princípios de funcionamento do GMAW
A soldagem GMAW, conhecida como Gas Metal Arc Welding ou, em português, Soldagem a Arco com Gás de Proteção e Metal, é um processo de soldagem extremamente versátil e amplamente utilizado na indústria moderna. Esse método também é conhecido pelos acrônimos MIG (Metal Inert Gas) e MAG (Metal Active Gas), dependendo do tipo de gás de proteção utilizado. O princípio básico do GMAW envolve a criação de um arco elétrico entre um eletrodo metálico consumível e a peça de trabalho.
O eletrodo é fornecido por um rolo de arame que é continuamente alimentado para a tocha de soldagem através de um conjunto de alimentadores. O arco elétrico gerado derrete o eletrodo e parte do metal base, formando uma poça de fusão onde o metal de adição se mistura com o metal base, resultando na junção soldada após a solidificação.
O gás de proteção é uma parte essencial do processo GMAW, pois ele é responsável por proteger a poça de fusão da contaminação atmosférica, como oxigênio, nitrogênio e vapor de água, que podem levar a defeitos na solda, como porosidade e inclusões. No caso do MIG, são utilizados gases inertes, como argônio ou misturas com hélio, enquanto no MAG são empregados gases ativos, como dióxido de carbono ou misturas com argônio e oxigênio, por exemplo.
A fonte de energia para o GMAW geralmente é uma fonte de corrente contínua (DC), com o eletrodo sendo o pólo positivo (DCEP) na maioria das aplicações. Isso promove uma maior estabilidade do arco e melhor penetração do metal de solda. No entanto, algumas aplicações podem utilizar o eletrodo como pólo negativo (DCEN) para características específicas de soldagem, como menor penetração ou quando se soldam metais mais finos.
O processo GMAW pode ser realizado em várias posições de soldagem, incluindo plana, horizontal, vertical e sobre-cabeça. A versatilidade do processo permite soldar uma ampla gama de materiais, incluindo aço carbono, aço inoxidável, alumínio, magnésio, cobre, níquel, e suas ligas, entre outros. Além disso, o GMAW pode ser aplicado em diferentes espessuras de material, desde folhas finas até seções mais grossas, tornando-o ideal para uma variedade de indústrias e aplicações.
Os equipamentos utilizados no GMAW incluem uma fonte de energia, um sistema de alimentação de arame, uma tocha de soldagem, um sistema de fornecimento de gás de proteção e equipamentos de segurança. A tocha de soldagem é projetada para fornecer o arame e o gás de proteção ao ponto de solda, além de permitir o controle do arco pelo operador. O sistema de alimentação de arame é calibrado para fornecer uma taxa constante e controlada de arame, que é essencial para a consistência e qualidade da solda.
Um dos principais benefícios do GMAW é a alta produtividade, uma vez que o processo é semi-automático ou totalmente automático, o que reduz o tempo de parada para troca de eletrodos, como é o caso na soldagem a arco com eletrodo revestido (SMAW). Além disso, o GMAW produz menos respingos e oferece uma aparência de solda mais limpa, o que diminui o tempo gasto com limpeza e acabamento pós-soldagem.
Apesar de suas vantagens, o GMAW apresenta algumas limitações. Por exemplo, é menos portátil do que outros métodos de soldagem devido à necessidade de equipamentos auxiliares, como cilindros de gás e alimentadores de arame. Além disso, pode ser menos eficaz em ambientes externos onde o vento pode dispersar o gás de proteção e comprometer a qualidade da solda. Por isso, são necessárias medidas de proteção, como barreiras contra o vento ou o uso de processos alternativos em condições adversas.
Para obter o máximo desempenho do processo GMAW, é essencial que os soldadores sejam devidamente treinados e qualificados. Eles devem entender os princípios do processo, ajustar corretamente os parâmetros de soldagem, como tensão, corrente e velocidade de alimentação do arame, e ser capazes de lidar com as variáveis que afetam a qualidade da solda, como a distância de contato e o ângulo da tocha.
Em resumo, o GMAW é um processo de soldagem altamente eficiente e versátil, adequado para uma ampla gama de aplicações industriais. Com o entendimento correto dos princípios de funcionamento e a habilidade para ajustar e operar o equipamento adequadamente, os soldadores podem dominar a arte da soldagem GMAW, desde o básico ao avançado, e realizar trabalhos de alta qualidade e eficiência.
