arco eletrisdfco

7/26/2019 Arco Eletrisdfco

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Permite concentrao adequada de energia para fuso localizada do metalbase.

Fonte de calor mais utilizada na soldagem de materiais metlicos por fuso.

Facilidade de controle.

Baixo custo relativo do equipamento.

Nivel aceitvel de riscos sade dos operadores.

O Arco Eltrico em Soldagem

Consequncia: a fonte de calor mais usada na soldagem por fuso.

Muito estudado, mas muito complexo.

No permitiu entendimento global dos fenmenos envolvidos.No se conseguiu ainda modelamento matemtico e fsico.

Entretanto, com as informaes obtidas e simplificaes.


usado eficientemente em soldagem.


Definio: Descarga eltrica mantida atravs de um gs ionizado,iniciada por uma quantidade de eltrons emitidos do eletrodo negativa(catodo) aquecido e mantido pela ionizaao trmica do gs aquecido

Definio: uma coluna de gases ionizados de grande capacidadeeletrocondutora, com desprendimento intenso de calor e luz.

Apenas como fonte de calor: TIG, feixe de eletrons, plasma, eletrodo decarvo.

Gerar calor e transferir o metal de solda: Eletrodo revestido, MIG-MAG, arco submerso, arame tubular.

Mecanismo de Formao do Arco Eltrico

Considere um circuito eltrico ligado a uma fonte de energia

(a) Eletrodo prximo pea, sem contato.

(b) Eletrodo em contato com a pea: curto-circuito e aquecimento das peas.

(c) Afastando ligeiramente o eletrodo da pea: a corrente continua passandoatravs de uma coluna incandescente.

A = 0 ; V = 0

A = ICC ; V 0

A = Corrente de soldagemV = Tenso de soldagem

Eletricamente: caracterizado pela potencial entre suas extremidades epela corrente eltrica que circula por este.

Queda de potencial no uniforme ao longo do arco eltrico,com 3 regies distintas:

Caractersticas Eltricas Regies Queda Andica e Queda Catdica:

Elevados gradientes trmicos (105 oC/mm) e eltricos (102V/mm).

Caractersticas Eltricas

Coluna do Plasma: Parte visvel e brilhante do arco. Gradientestrmicos (102 oC/min) e eltricos (100 V/mm) bem mais baixos.


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Diferena de Potencial entre as Extremidades do Arco:

Necessria para manter a descarga eltrica.

Caractersticas Eltricas

Distncia entre eletrodos (comprimento do arco).

Geometria e material dos eletrodos.

Tipo de gs na coluna do plasma.

Corrente que atravessa o arco.

Varia em funo:

Caractersticas Trmicas do Arco Eltrico

Praticamente 100% eficiente para transformar energia eltrica em trmica.

Calor gerado estimado pela equao: Q = V . I . t

Temperaturas do arcoeltrico.

Outras Radiaes emitida pelo Arco Eltrico

Alm do calor, o arco eltrico gera:

Radiao eletromagntica de alta intensidade.

Luz visvel de alta intensidade.

Radiao na faixa do infravermelho e do ultra-violeta (no visvel)

Deve ser observado com filtros protetores e roupas adequadas.

Curva Caracterstica Esttica da Mquina Solda

Valores de tenso e corrente que a mquina fornece.

Para produzir um arco estvel, existe, para cada comprimento de arco, um nicovalor de tenso e corrente que a mquina pode fornecer.

V0: Tenso em vazio da mquina

Para V=V0, I = 0.

ICC: corrente de curto-circuito.

Para I = ICC , V = 0

Para V = V1 , I = I1


Cada graduao: uma curva caracterstica esttica da mquina.

Para todas as graduaes, tem-se uma famlia de curvas..

Note que, neste caso, emqualquer graduao a tenso emvazio (V0) a mesma.


Note que, neste caso, emqualquer graduao a tenso emvazio (V0) aumenta.


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Superposio da Curva Caracterstica do Arcoe Curva Esttica da Mquina Solda

P1: ponto de funcionamento estvel da mquina.

P2: ponto de funcionamento instvel da mquina.

qualquer variao de tenso na linha causa variao de corrente, e oarco se extinguir.

Curvas Esttica da Mquina Solda

Muito tombante: para variaes de tenso, ocorre uma pequenavariao de corrente. Ideal para soldagem com eletrodos revestidos.

Pouco tombante: para variaes de tenso, grande variao decorrente. Ideal para MIG-MAG, arame tubular e arco submerso.

Fontes de corrente constante.

Fontes de potencial constante.

Curva Corrente/Tenso Convencional

O que significa as posies de graduao da mquina de solda?

Corresponde corrente da curva caracterstica esttica da mquina, noponto de cruzamento com a curva corrente/tenso convencional.

Curva 1: graduao 100A




Fator de Trabalho:

Mquina de solda: projetada para fornecer uma corrente mxima.

Ao escolher um equipamento de soldagem: Fundamental saber

Faixa de corrente de sada

Fator de Trabalho.

Exemplo: 300A a 60%

A fonte pode ser usada por 6 minutos a 300A e descansar (refrigerar) por 4min.

Como Calcular o Fator de Trabalho:

FT = Tempo de arco aberto x 100

Tempo base (10min) funcionamento

(FT2) = (I1)2

(FT1) (I2)2

Para calcular um novo fator de trabalho:

Como Calcular o Fator de Trabalho:

Equipamento especificado como 300A a 60% ciclo de trabalho:

1. Qual a corrente em que pode trabalhar a 100% de fator de trabalho?

230A

2. Quero soldar com 330A. Qual o fatorde trabalho mximo que posso usar?

(FT2) = (I1)2

(FT1) (I2)2FT2 = 50%

Ou seja: tem de trabalhar 6 min. e parar por 4 min.

Ou seja: tem de trabalhar 5 min. e parar por 5 min.


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Fontes de Energia em Soldagem

Transformadores (CA)

Monofsicos ou trifsicos.

Transformam a elevada tenso e baixa corrente da linha de alimentaoem baixa tenso e elevada corrente para o circuito de soldagem.

Retificadores (CC)

Transformador trifsico cujo secundrio ligado a uma ponte deretificadores.

Geradores (CC)

Mquinas rotativas, com motor eltrico ou a combusto, ligado a umgerador de corrente eltrica.

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