Novo tipo de solda utiliza menos energia Nova técnica de soldagem, desenvolvida por pesquisadores da Universidade Estadual de Ohio (EUA), utiliza menos energia e é capaz de ligar metais que não podiam ser soldados antes.

Engenheiros da Universidade Estadual de Ohio (EUA) desenvolveram uma nova técnica de soldagem que consome 80% menos energia do que a técnica atual, e ainda é capaz de criar conexões entre os metais que são até 50% mais fortes.

Atualmente, a técnica mais comum é a soldagem a ponto por resistência. Uma forte corrente elétrica passa através das peças, fazendo com que a resistência natural do metal gere o calor que funda as duas peças, fazendo-se a solda. O problema deste método é o alto gasto de energia elétrica, além das partes soldadas perderem a resistência que tinham antes da soldagem.

Já neste novo método, chamado de VFA (Vaporized Foil Actuator), um banco de capacitores de alta voltagem emitem um pulso elétrico por um tempo muito curto em uma folha de alumínio. Dentro de microssegundos (milionésimos de segundo), a folha de alumínio vaporiza-se, e a liberação de gás quente junta as duas peças de metal em uma velocidade altíssima (alguns milhares de quilômetros por hora).

A maior novidade é que as peças não se fundem, portanto não existe uma ligação fraca de metal entre elas. Neste caso, a técnica impacta diretamente os átomos das duas peças de metal. Com um microscópio de alta potência podemos ver que as ligações entre os metais tem formato de ondas,

Visão microscópica de cobre (parte superior) soldado com titânio (parte inferior) usando a técnica VFA. Foto: Glenn Daehn/The Ohio State University
Visão microscópica de cobre (parte superior) soldado com titânio (parte inferior) usando a técnica VFA. Foto: Glenn Daehn/The Ohio State University

A economia de energia dá-se pelo tempo do pulso de energia elétrica (que é muito curto), além de que, a energia necessária para vaporizar a folha de alumínio é menor do que a necessária para fundir as duas peças de metal.

A indústria automobilística pode tirar um grande proveito desta tecnologia: além da economia de recursos, será possível utilizar metais alternativos e mais leves.

Até agora os engenheiros conseguiram soldar diferente combinações de cobre, alumínio, magnésio, ferro, níquel e titânio. Também conseguiram criar ligações fortes entre aço comercial e ligas de alumínio – algo que normalmente não é possível. Os pesquisadores observaram que as ligações entre estes dois metais é mais forte que os materiais base.

Glenn Dahen
Glenn Dahen

“Os materiais ficaram mais resistentes, mas as soldas não. Podemos projetar metais com micro-estruturas intrincadas, mas a destruímos quando fazemos a solda”, disse Glenn Daehn, professor de ciência dos materiais e engenharia da Universidade Estadual de Ohio, o qual ajudou a desenvolver a técnica.

O professor Daehn ainda continua “Com nosso método, os materiais podem ser conformados e soldados juntos ao mesmo tempo, e eles realmente ficam mais resistentes”. Isso pode salvar muito tempo durante a fabricação de produtos metálicos.

Agora, a equipe procura parcerias com a indústria para continuar desenvolvendo a tecnologia.

Com informações de Ohio State University

Douglas Moura

Fundador do Engenharia Livre, engenheiro civil e programador. Procuro sempre compartilhar as melhores informações do mundo da Engenharia.
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