Descubra o que é a Lei de Ohm e como se aplica à soldagem

A Lei de Ohm no processo de soldagem por resistência retrata a união de dois ou mais metais, utilizando um procedimento que envolve a passagem de corrente elétrica por meio de materiais condutores que chamamos de eletrodos. Nesse processo, a resistência elétrica à passagem da corrente é determinada pela pressão entre os metais e pela área de contato durante a solda. Se a resistência for alta, a corrente passa com dificuldade, gerando muito calor na interface dos metais, fundindo as partes entre si.

Ela é crucial para a delimitação do controle de corrente e tensão, a determinação de resistência e até mesmo a seleção de materiais. No entanto, embora seja uma teoria amplamente estudada na área da eletrônica, ainda há muitas dúvidas a respeito de como é aplicada na área da soldagem.

Dessa forma, para esclarecer as principais dúvidas sobre o tema, convidamos Louriel Oliveira Vilarinho, professor titular da Universidade Federal de Uberlândia, diretor da Unidade Embrapii Tecnologia Metal-Mecânica e coordenador do Laprosolda.

Na entrevista com o especialista, abordamos as principais aplicações da 1ª Lei de Ohm e sua relação com o processo MIG/MAG, além de pontos importantes que devem ser considerados para melhor desempenho no processo de soldagem. Acompanhe e tenha uma boa leitura!

O que é a Lei de Ohm?

A 1ª Lei de Ohm se refere à relação entre tensão (voltagem) e corrente (amperagem) para uma dada resistência de um condutor elétrico. “Representa a queda de tensão em determinado sistema elétrico, a capacidade da corrente de fluir em um condutor para uma dada diferença de potencial (tensão) ou a potência e o calor em um sistema em função do regime elétrico”, explica o professor Louriel.

Quais as aplicações da Lei de Ohm na soldagem?

Ela representa o fluxo de corrente na soldagem, a partir do nível de tensão ajustada para fontes do tipo tensão constante. Traduz um fenômeno físico relacionado à tensão e corrente, que é importante ser conhecido para eventuais ajustes no processo. Na prática, para fontes de tensão constante, onde houver resistência alta, a corrente cairá.

Louriel destaca que “essa lei é uma explicação do fenômeno do desenvolvimento das técnicas, que se baseou em um arcabouço enorme de conhecimento, envolvendo, além da eletricidade, outros aspectos físicos (transferência de calor e fluidos, por exemplo) e fenômenos químicos e materiais”.

Ainda segundo o professor, o entendimento desses fenômenos é fundamental para o desenvolvimento do processo de soldagem, auxiliando na tomada de decisão para eventuais oscilações na produção e no avanço tecnológico. Somente a partir de uma base sólida é possível avançar e se consolidar tecnologicamente.

Dessa forma, a Lei de Ohm tem aplicação fundamental na soldagem, especialmente quando se trata da relação entre tensão e corrente. No processo de soldagem MIG/MAG, a DBCP (Distância do Bico de Contato à Peça) representa a resistência elétrica do circuito. Portanto, quanto maior ela for, menor será a corrente.

Entenda com detalhes no próximo tópico.

Na soldagem MIG MAG, o que a DBCP tem a ver com a Lei de Ohm?

A soldagem MIG MAG é caracterizada como um processo de união de materiais por meio da fusão, no qual o calor é gerado por um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo de metal consumível e a poça de fusão.

Tanto o arco elétrico quanto a poça de fusão são resguardados contra a influência de impurezas atmosféricas por meio da aplicação de um gás ou a combinação de gases. O processo MIG/MAG encontra utilidade na:

• fabricação de componentes e estruturas de veículos, como bicicletas, motos, automóveis, ônibus e caminhões;
• fabricação de vagões do segmento ferroviário;
• fabricação de equipamentos e máquinas de grande porte, tais como pontes rolantes, vigas, escavadeiras e tratores;
• fabricação de bens duráveis, linha branca, caldeirarias de pequenos e médio porte;
• fabricação e montagem de estruturas metálicas e serralheria, em geral;
• restauração de peças desgastadas e revestimentos especiais em superfícies de metal.

Em suma, os processos de soldagem que usam a eletricidade são dois: por resistência e a arco. Dessa maneira, na soldagem MIG/MAG, a corrente elétrica é um parâmetro crítico que afeta a fusão dos metais e a formação do cordão de solda.

Entenda a relação entre Lei de Ohm e DBCP

Já a DBCP é reconhecida como uma das principais variáveis no processo de soldagem MIG/MAG. Suas flutuações podem resultar em mudanças significativas tanto na corrente média quanto na frequência de transferência de metal, principalmente no modo de curto-circuito.

Além disso, essa variação impacta o comprimento do eletrodo (conhecido como “stickout”). Esse fator desempenha um papel importante no consumo de energia e na corrente aplicada. 

Assim, trata-se de uma das variáveis que os soldadores podem ajustar para controlar a qualidade e as características do cordão de solda. Ela afeta diretamente a taxa de transferência do metal de solda, o tamanho da poça de fusão, a penetração da solda e a formação de respingos.

De que forma a mudança na bitola influencia a soldagem?

A escolha da bitola do arame de solda é importante porque afeta vários aspectos do processo, como a taxa de deposição do material de solda, a penetração, a corrente de soldagem necessária e a qualidade da junta soldada.

Quando mudamos a bitola do arame, alteramos a resistência elétrica?

Sim. Isso porque a resistência é influenciada por fatores como corrente de soldagem, comprimento do arco e composição do gás de proteção, além das características da bitola e do comprimento do eletrodo. “Quando se aumenta a bitola (diâmetro) do arame/eletrodo, aumenta-se a área da seção transversal do condutor, o que reduz sua resistência elétrica”, explica o professor Louriel.

Além disso, vários outros elementos podem ter um impacto na transferência do metal de adição. Notavelmente, a presença de impurezas no metal de base, no eletrodo ou no gás de proteção tem o potencial de causar perturbações significativas na transferência de metal.

Como observamos, a Lei de Ohm é essencial na soldagem, pois explica a passagem de corrente elétrica, com maior e menor aquecimento, por meio de diferentes materiais, incluindo metal de adição, metal de base e eletrodos. Ela tem aplicações valiosas na soldagem de várias maneiras, como medição de resistência e escolha de materiais, além da determinação do controle mais preciso da corrente e da tensão.

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