Publicado por Etienne Blouin em 28/10/2020 11:00:00

Quando se trata de Soldagem MIG Robotizada você frequentemente deve se perguntar se deveria utilizar uma tocha de soldagem robotizada refrigerada a ar ou água. É sempre bom ter a ferramenta certa no lugar certo, para performance e custos otimizados. Falando de tochas refrigeradas a água ou a ar em alguns casos a escolha é óbvia. Se você estiver avaliando ou já estiver soldando uma aplicação de amperagem extrema com um alto ciclo de trabalho, você claramente precisaria de uma tocha refrigerada a água porque a refrigerada a ar não suportaria um nível tão alto de tensão de amperagem.

Por outro lado, um material de baixo ciclo de trabalho, baixa amperagem e mais fino seria uma escolha óbvia para uma aplicação refrigerada a ar. Então, é aqui que você deve avaliar as tochas refrigeradas a ar em comparação com as refrigeradas a água para determinar qual é a melhor para sua operação, e que lhe trará o máximo por seu investimento.

Vantagens e desvantagens para sistemas de tochas refrigeradas a ar e água

Quando se trata dos prós e contras de cada sistema, o peso mais comum contra a refrigeração a água é que ela tem um custo mais elevado devido ao fato de que são mais equipamentos para comprar. Por exemplo, você precisa de um sistema de refrigeração além da tocha refrigerada. Você também tem que se perguntar sobre os fatores que podem causar o superaquecimento de uma tocha. Perguntas e considerações incluem: itens como metal refletivo, ou seja, alumínio, peças pré-aquecidas que poderiam comprometer o resfriamento natural da tocha, ou se você tem espaços apertados nos quais você precisa soldar.

Por que espaços apertados são importantes? Porque com uma tocha refrigerada a água você normalmente pode usar consumíveis frontais menores para a mesma capacidade.

Quais são as metas de produtividade da soldagem robotizada?

Outro fator a ser considerado é a produtividade. Produtividade é tudo sobre o que a automação da solda é – tirar o máximo proveito de sua célula robótica para obter o melhor retorno de investimento possível. Em última análise, ao olhar para a produtividade é importante ter em mente algumas das vantagens que as tochas refrigeradas a água têm, que levam a maiores graus de produtividade.

As tochas refrigeradas a água são muito mais adequadas para aquelas aplicações de alto ciclo de trabalho do que as refrigeradas a ar. A razão é o ciclo de trabalho. Enquanto tanto as tochas MIG robotizadas refrigeradas a água quanto as refrigeradas a ar podem funcionar a 100% do ciclo de trabalho – algo que uma tocha manual refrigerada a ar não pode – isso não significa que ambas possam suportar tanta carga de amperagem ou estresse.

Quando se opera uma tocha refrigerada a água a 100% do ciclo de trabalho, o efeito de resfriamento interno que a tocha recebe de um sistema de refrigeração fará com que o calor da tocha se dissipe muito mais rapidamente do que uma tocha refrigerada a ar, que deve depender da temperatura ambiente para voltar a um estado de resfriamento aceitável. Em nossa experiência, tochas robotizadas refrigeradas a água funcionando a 100% podem voltar a um estado resfriado em apenas 30 segundos ou até 2 minutos, dependendo da carga da amperagem. Sistemas de tochas refrigeradas a água podem atingir um estado de resfriamento tão rápido devido ao sistema de refrigeração externa; há líquido fluindo desde o sistema através do cabo de energia até os consumíveis frontais e todo o caminho de volta através do sistema.

Com a refrigeração a ar, se você tivesse que iniciar a utilização de uma tocha na extremidade de seu limite de carga, ela ficaria cada vez mais quente através de cada processo de soldagem subsequente. Isto poderia afetar a qualidade e a consistência de suas soldas e levaria ao desgaste prematuro dos consumíveis – principalmente os bicos de contato.

Como o custo de cada sistema influencia?

Então, o custo entre os dois sistemas é igual? Um dos fatores chave para a tomada de decisão é o custo do investimento inicial e o custo de utilização do sistema ao longo do tempo. As diferenças de custo no início são bastante claras.

Os sistemas refrigerados a água terão um custo mais elevado no início e haverá a necessidade de investir em um sistema de refrigeração para resfriar internamente o sistema da tocha. Há também um pouco mais de manutenção envolvida. Você terá que ter um líquido refrigerante e o cronograma de manutenção é mais intenso.

Entretanto, o funcionamento da própria célula será muito mais barato porque o tempo de vida útil do consumível será mais longo desde que seja resfriado internamente, sem mencionar o aumento do ciclo de trabalho e da produtividade geral em comparação com a refrigeração a ar.

As tochas refrigeradas a ar são mais simples, robustas, resistentes, requerem menos manutenção e são obviamente menos custosas no investimento inicial para se manterem em funcionamento. No caso de um acidente com robô, por exemplo, as tochas refrigeradas a ar normalmente se aguentam melhor até um nível de trauma alto porque há menos componentes dentro da tocha em termos de tubulação, acessórios etc. No entanto, existem gabaritos de alinhamento tanto para tochas refrigeradas a ar quanto a água, portanto é provável que qualquer tocha que não sofra um grande acidente possa ser reparada e realinhada para uma condição de trabalho de maneira rápida.

Questões a considerar na avaliação de cada sistema de tocha

Então, quais são as perguntas que você precisa responder para saber se a refrigeração a ar ou água é mais adequada para sua operação de soldagem com robôs? Considere estas perguntas:

• Qual é o seu limite máximo de amperagem?

As tochas refrigeradas a ar são tipicamente classificadas em 500 amperes de CO2 e as refrigeradas a água até 600 amperes. Lembre-se, quanto mais próximo do limite você estiver, mais será exigido dos consumíveis e comprometerá a qualidade da solda. Qualquer coisa acima de 400 amperes levaria a recomendar altamente uma solução refrigerada a água.

• Que metal e espessura você está soldando?

Metais mais refletivos como o alumínio e materiais mais espessos como a placa de 1/4″ se encaixam melhor a uma aplicação com tocha refrigerada a água.

• Qual é o ciclo de trabalho em que você está trabalhando?

Cinquenta por cento de ciclo de trabalho ou inferior a isso certamente se adequariam a uma tocha refrigerada a ar. Mais de 60% significaria provavelmente refrigeração a água. 

• Que mistura de gás você está usando?

Este é frequentemente um aspecto negligenciado na soldagem robotizada. A utilização de gás CO2 puro será capaz de atingir a carga total da amperagem do projeto da tocha, mas quanto mais você mistura o gás com Argônio, Hélio ou Oxigênio, mais capacidade de amperagem você perde. Uma mistura 75/25 de CO2 e Argônio, por exemplo, provavelmente significaria que sua tocha passaria de 500 amperes para 400 amperes na classificação, e assim sucessivamente com uma mistura mais alta de Argônio.

• Você está utilizando arco pulsado?

Assim como a mistura de gás, o arco pulsado tem um efeito adverso sobre a capacidade da tocha de solda. Com a soldagem por arco pulsado, a classificação da tocha pode ser reduzida em até 35%. Ao considerar seu pacote de tochas robotizadas, se você tivesse uma mistura 90/10 com arco pulsado, mas tivesse que manter um ciclo de trabalho alto, isto levaria a uma necessidade de solução refrigerada a água.

Ao decidir entre a solução de tocha robotizada, ou se você estiver avaliando seu processo atual de automação de soldagem, ter a ferramenta certa para o trabalho sempre lhe poupará tempo e dinheiro. Avalie de perto o que você está soldando e com o que você está soldando. Há uma solução de tocha ideal disponível para sua aplicação, que pode combinar perfeitamente com seu processo.

Veja a materia na integra: Tochas Refrigeradas a Ar vs. Água  – Edição Tochas Robotizadas (binzel-abicor.com)