TIG, MIG, MAG ou elétrodo revestido: que processo de soldadura escolher?

A soldadura por arco une duas peças fundindo-as localmente, com ou sem metal de adição, graças a um arco elétrico. Os quatro processos correntes distinguem-se pelo elétrodo (infusível ou fusível), pela proteção do banho de fusão (um gás ou o revestimento do elétrodo) e pela forma como chega o metal de adição. A norma ISO 4063 atribui-lhes um número, que se encontra por vezes nos desenhos e nos procedimentos de soldadura.

A diferença entre MIG e MAG reside unicamente no gás: inerte para o MIG, ativo (mistura de árgon e dióxido de carbono, ou CO2 puro) para o MAG. Em oficina, diz-se muitas vezes «MIG-MAG» ou «semiautomático» para o conjunto. Para uma oficina de soldadura e caldeiraria, a escolha do processo é um compromisso entre qualidade, produtividade e acessibilidade da junta.

A soldadura TIG (Tungsten Inert Gas) inicia o arco entre a peça e um elétrodo de tungsténio, que não funde. Um gás inerte, em geral árgon, protege o banho. O metal de adição, uma vareta segurada com a outra mão, é facultativo: em chapa fina, pode soldar-se sem adição (soldadura autogénea).

O soldador regula separadamente o calor e a adição, o que dá cordões limpos, sem projeções, adaptados a chapas finas, tubos e soldaduras visíveis. É o processo de referência para o inox, o alumínio e o titânio. No alumínio, utiliza-se corrente alternada: quebra a camada de alumina, que funde por volta de 2 050 °C, enquanto o metal funde por volta de 660 °C. No inox e no titânio, o reverso da junta é protegido por um gás de purga, sem o qual oxida.

A contrapartida é a lentidão e a exigência: o TIG requer um soldador muito qualificado e custa mais por metro de cordão do que os processos de arame. Justifica-se quando a qualidade, o aspeto ou a finura da junta o impõem: tubagens e cubas para a indústria agroalimentar, tubos e reservatórios, peças finas ou visíveis.

Em MIG-MAG, um arame maciço, desenrolado continuamente pela tocha, faz ao mesmo tempo de elétrodo e de metal de adição, sob proteção gasosa. O soldador só tem de gerir uma mão: o processo é rápido, fácil de automatizar e de robotizar, e as deposições são regulares.

• MAG em aço. A mistura árgon-CO2 (ou o CO2 puro) dá uma boa penetração a baixo custo: é o processo mais corrente para chassis, estruturas e caldeiraria em aço de construção. O inox também se solda em MAG, com um gás à base de árgon pouco ativo.
• MIG em alumínio. O árgon (por vezes com adição de hélio) e um arame adaptado à liga dão cordões longos e regulares; o arame de alumínio, macio, é mais delicado de desenrolar.
• Arame tubular. Um arame tubular preenchido com fluxo aumenta a deposição e convém a fortes espessuras em aço.

Consoante a energia, o metal transfere-se em curto-circuito (chapas finas, baixo aporte de calor), em modo pulsado ou em spray (fortes espessuras, na posição plana). Os limites: a proteção gasosa não tolera o vento, o que impõe um abrigo no exterior; as projeções exigem limpeza; e, em curto-circuito em fortes espessuras, uma afinação insuficiente pode deixar uma falta de fusão, defeito invisível à superfície. O aspeto do cordão é menos cuidado do que em TIG.

O elétrodo revestido

Uma vareta metálica coberta por um revestimento serve de elétrodo e de metal de adição. Ao fundir, o revestimento produz um gás protetor e uma escória que cobre o cordão. O equipamento é simples, leve e dispensa garrafa de gás: o processo resiste ao vento e presta-se a obras, reparações e fortes espessuras em aço. É menos produtivo, deixa uma escória a remover, obriga a conservar certos elétrodos secos e é pouco adequado a chapas com menos de cerca de 2 mm. A qualidade do cordão depende muito do soldador.

Os processos de série e de forte espessura

• Arco submerso (121): arame e fluxo em pó, para soldaduras retas longas na posição plana em fortes espessuras (cubas, vigas).
• Soldadura por resistência (por pontos): união de chapas finas por sobreposição, muito rápida em série (caixas, serralharia de chapa).
• Laser e plasma: soldadura automatizada com aporte de calor muito concentrado, logo poucas deformações, para séries estáveis.

Estes processos exigem meios específicos e justificam-se sobretudo em série: pergunte à oficina se os domina.

A escolha depende primeiro do material, depois da espessura e do nível de exigência de qualidade. A tabela apresenta as práticas correntes; a oficina escolhe o processo que domina e que qualificou.

A espessura orienta depois o processo: abaixo de cerca de 1,5 mm, o TIG, o MAG em curto-circuito ou a soldadura por pontos limitam o risco de furar; acima de alguns milímetros, as soldaduras topo a topo exigem preparação de chanfros e várias passagens. Para uma peça a galvanizar ou a pintar, solde antes do tratamento e preveja orifícios de ventilação: ver anodização, lacagem em pó ou galvanização.

O processo não garante a qualidade de um cordão: o soldador, o procedimento e o nível de exigência contam tanto quanto ele. Há quatro noções a conhecer antes de redigir o seu pedido.

• Qualificação do soldador. A ISO 9606-1 define a qualificação dos soldadores em aços; outras partes da série tratam do alumínio, do cobre, do níquel e do titânio.
• Procedimento de soldadura. O DMOS (descrição do procedimento de soldadura) fixa os parâmetros; a sua qualificação (QMOS) decorre, por exemplo, da ISO 15614-1 para os aços.
• Nível de qualidade das imperfeições. A ISO 5817 define três níveis para os aços: B (o mais severo), C e D; a ISO 10042 desempenha esse papel para o alumínio. Quanto mais severo o nível, mais caros são o controlo e as reparações.
• Controlos. O exame visual é sistemático. Os líquidos penetrantes e as partículas magnéticas revelam os defeitos de superfície; os ultrassons e a radiografia, os que se escondem no interior do cordão.

À escala da empresa, a ISO 3834 fixa requisitos de qualidade próprios da soldadura (partes 2, 3 e 4: requisitos completos, normais ou elementares). Para as estruturas em aço ou em alumínio, a EN 1090 enquadra a execução e a marcação CE, com quatro classes de execução (EXC1 a EXC4). O setor ferroviário tem o seu próprio referencial, a EN 15085. Exija apenas o que a utilização justifica: ver o guia sobre as certificações de qualidade.

• o material, a qualidade e a espessura de cada peça, com o certificado do material se necessário;
• o desenho de conjunto com os símbolos de soldadura (tipo de junta, cordão contínuo ou descontínuo, dimensão do cordão) e, se possível, o modelo 3D;
• o nível de qualidade das soldaduras (ISO 5817: B, C ou D) ou, na falta dele, a utilização da peça e as suas solicitações (pressão, carga, fadiga, higiene);
• as qualificações exigidas: soldadores, procedimento de soldadura, norma de referência;
• os controlos esperados (visual, líquidos penetrantes, radiografia…) e o relatório associado;
• o acabamento: cordões rebarbados ou escovados, decapagem e passivação para o inox, tratamento de superfície após a soldadura;
• as tolerâncias e o risco de deformação, que determina a fixação e a sequência de soldadura;
• a quantidade, a cadência e o prazo.

Quanto mais claros forem estes elementos, mais rigoroso é o orçamento da oficina. Na Meaflow, publicar um pedido é gratuito e sem comissão: compara as propostas de várias oficinas e troca mensagens antes de escolher.