Como soldar alumínio: aprenda passo a passo

Você sabe como soldar alumínio com MIG ou TIG? Então, vem com a gente, porque vamos conferir isso agora!

Antes de começarmos a dica de hoje, é importante que você conheça as características metalúrgicas do alumínio. A soldagem do alumínio pelos processos MIG e TIG tem muitos mitos. É comum escutarmos a afirmação de que soldar alumínio é complicado demais, quando, na realidade, os cuidados não são muito diferentes da soldagem com aço carbono ou aço inoxidável. A dica é atentar para as diferenças entre os materiais e, principalmente, conhecer as características metalúrgicas e o comportamento térmico do alumínio. Desta forma, a soldagem torna-se simples.

O que é a soldagem de alumínio?

Existem diversos processos de solda aplicados à união do alumínio e de suas ligas. Os processos mais utilizados na soldagem do alumínio são TIG, MIG e solda por resistência.

Aqui vão as principais particularidades do alumínio e que o diferencia de outros metais:

• O ponto de fusão do alumínio é de 660 °C, e o do aço carbono é de 1.371 °C. Essa diferença faz com que soldas de chapas finas em alumínio sejam feitas em alta velocidade nos processo MIG e TIG;
• O alumínio tem uma camada de óxido refratária, com ponto de fusão de 2.038 °C, o que dificulta a soldagem do alumínio com o processo TIG. Deve ser reduzida por meio mecânico ou químico, e, no processo TIG, deve-se usar corrente alternada;
• A condutividade térmica do alumínio é seis vezes maior que a do aço carbono, podendo causar falta de fusão no início do arco. Em muitas aplicações, a velocidade de soldagem deve ser maior do que a do aço carbono e inox, e, proporcionalmente, a corrente e tensão são também maiores;
• A expansão ou dilatação térmica do alumínio é o dobro da do aço carbono e pode gerar problemas na soldagem associados a sua contração, como distorção e aumento da cratera no fim do cordão de solda, podendo gerar trincas de solidificação localizadas. Recursos como rampa de descida nos equipamentos podem minimizar ou eliminar a trinca;
• Na soldagem do alumínio, a definição do consumível para ser utilizado é mais simples em relação a como é feita para o aço carbono. No caso do aço carbono, a definição, usualmente, é feita pela resistência à tração do metal de base. No caso do alumínio, consideram-se aspectos como soldabilidade, resistência a trincas, tenacidade, resistência mecânica, resistência à corrosão, temperatura em serviço e resultados de tratamento térmico e coloração.

Como ocorre o processo de solda em alumínio?

A soldagem do alumínio não é crítica, porém deve-se respeitar as características desse metal devido ao seu baixo ponto de fusão, cerca de 660 ºC, e sua elevada condutividade térmica.

Nos processos de soldagem ao arco elétrico, a poça de fusão formada durante a operação deve ser protegida da atmosfera por gases inertes, como argônio ou hélio.

Por ser altamente reativo, o alumínio pode apresentar soldas com porosidade e trincas caso não sejam aplicadas as técnicas de soldagem corretas.

Cuidados básicos

Agora que você já conhece as principais características metalúrgicas do alumínio, vamos falar sobre alguns cuidados básicos que devem ser observados na soldagem do alumínio por processo a arco elétrico MIG e TIG.

• Limpe e remova qualquer material orgânico, resíduos e umidade da região a ser soldada. Use produtos químicos ou solventes, como desengraxantes, álcool isopropílico ou outra solução alcalina. Acetona não é recomendada; 
• Quando necessário, remova a camada de óxidos por meio mecânico através de escovas ou discos de inox ou latão e esponja abrasiva seca. Não use estas ferramentas em outros metais;
• Remova resíduos do corte ou impurezas quando usar corte plasma com ar comprimido;
• Tenha uma boa preparação da junta. O alumínio não aceita paradas e reinícios de soldagem tal como é feito na soldagem de aço carbono;
• Defina o consumível adequado à liga a ser soldada;
• No processo TIG, use fonte de energia que tenha corrente alternada, ajuste da onda ou balanço, pré e pós-vazão e rampas de início e final de solda. No processo MIG, o sistema para soldagem torna-se um pouco mais complexo devido a adicionais externos que interferem na operação: mudanças na tocha, alteração das roldanas, ajustes específicos de início e final de arco e recursos de rampa para início e final de solda (enchimento da cratera) são muito bem-vindos para o sucesso dessa operação;
• Não é recomendado soldar alumínio no processo TIG sem adição de consumível (eletrodo, vareta), conhecido como solda autógena. Nesse caso, haverá ocorrência de trinca, mesmo que seja um ponteamento;
• Use a vazão do gás adequada aos parâmetros de soldagem;
• Utilize tochas de qualidade, conforto e ergonomia para o soldador;
• Utilize a técnica de soldagem correta em relação à posição de soldagem, inclinação, distância do bocal ou bico, ângulo de trabalho da tocha, e direção e forma de avanço da tocha (sempre no sentido “empurrando”);

Importante ressaltar que, para cada tipo de alumínio e aplicação, podem existir outras recomendações. 

Qual o melhor material para soldar alumínio?

O alumínio é mais comumente soldado com ligas de alumínio correspondentes, garantindo uma solda mais forte e durável. As ligas mais comuns incluem a série 5000 (ex: 5356) para aplicações marítimas e aeroespaciais, e a série 4000 (ex: 4043) para aplicações gerais.

Principais riscos da soldagem de alumínio

A soldagem de alumínio apresenta alguns desafios únicos devido às propriedades físicas e químicas desse metal. Um dos principais riscos é a alta condutividade térmica do alumínio, que pode levar a uma rápida dissipação de calor durante o processo de soldagem. Isso pode resultar em distorção excessiva da peça, dificultando a obtenção de uma junta uniforme e causando deformações indesejadas na estrutura.

Além disso, a formação rápida de uma camada de óxido de alumínio na superfície do metal é outro desafio significativo. Esse óxido é muito resistente e pode interferir na qualidade da solda, impedindo a adesão adequada do metal de adição.

Para superar esse problema, é essencial realizar a limpeza adequada da superfície antes da soldagem, removendo o óxido e quaisquer outras impurezas para garantir uma junta de alta qualidade e resistência.

Vantagens da solda de alumínio

A soldagem de alumínio oferece várias vantagens, como alta resistência à corrosão, baixo peso e excelente condutividade elétrica e térmica. Acompanhe em detalhes:

Peso e durabilidade

O alumínio é conhecido por sua excelente relação entre resistência e peso, tornando-o ideal para aplicações que exigem componentes leves, como na indústria aeroespacial e automotiva. Além disso, o alumínio é altamente resistente à corrosão, proporcionando durabilidade em ambientes adversos.

Condução térmica eficiente

O alumínio tem uma alta condutividade térmica, o que facilita a dissipação de calor durante o processo de soldagem, ajudando a minimizar o risco de deformações excessivas na peça e contribui para a formação de juntas de solda mais uniformes e de alta qualidade.

Versatilidade e facilidade de moldagem

O alumínio pode ser facilmente moldado e formado em uma variedade de formas e tamanhos, permitindo a fabricação de componentes complexos com precisão, o que proporciona flexibilidade no design e na produção, tornando-o uma escolha versátil para uma ampla gama de aplicações industriais e comerciais.

Resistência a altas temperaturas

O alumínio mantém sua resistência estrutural mesmo em temperaturas elevadas, sendo de extrema importância em aplicações sujeitas a condições de calor extremo, como motores e equipamentos industriais.

Reciclabilidade

O alumínio é altamente reciclável e ambientalmente sustentável. O processo de reciclagem do alumínio consome significativamente menos energia em comparação à produção primária, ajudando a reduzir o impacto ambiental e promovendo a economia circular.

Aplicações da solda de alumínio

A soldagem de alumínio encontra uma ampla variedade de aplicações em diversos setores industriais devido às características únicas desse metal. Na indústria automotiva, por exemplo, a soldagem de alumínio é frequentemente utilizada na fabricação de carrocerias, painéis, estruturas de chassis e componentes do motor.

A leveza e a resistência à corrosão do alumínio contribuem para a redução do peso dos veículos, melhorando a eficiência do combustível e a dirigibilidade, ao mesmo tempo em que garantem a durabilidade e a segurança dos componentes.

Em outro contexto, na indústria aeroespacial, a soldagem de alumínio é essencial na fabricação de aeronaves, incluindo fuselagens, asas, componentes estruturais e tanques de combustível. A combinação de resistência, leveza e capacidade de condução térmica do alumínio torna-o um material ideal para aeronaves, permitindo a redução do consumo de combustível e proporcionando maior alcance e eficiência operacional.

Essa soldagem também é amplamente utilizada na construção naval, na fabricação de equipamentos marítimos, como cascos de navios, plataformas offshore e embarcações recreativas, devido à resistência à corrosão do alumínio em ambientes marinhos hostis.

Como limpar sua solda após soldar alumínio

Após a soldagem de alumínio, é essencial limpar adequadamente a junta para remover quaisquer resíduos de óxido de alumínio que possam ter se formado.

A limpeza pode ser feita utilizando uma escova de aço inoxidável ou um produto químico específico para remoção de óxido. Em seguida, a superfície pode ser lixada ou escovada para garantir uma junta limpa e pronta para o acabamento final.

Quais são os equipamentos necessários

Na soldagem do alumínio, dependendo processo, são utilizados equipamentos com características e recursos operacionais apropriados para garantir a qualidade ou integridade da solda/junta.

Adicionalmente, em alguns casos, utiliza-se consumível sob forma de arame, que é o processo MIG, ou sob forma de vareta, que é o processo TIG.

Quais são as principais diferenças do alumínio para outros metais?

As principais diferenças são o ponto de fusão, a condutividade térmica e a dilatação térmica, que são bastante diferentes das do aço carbono, aço inoxidável, cobre, etc.

Essas diferenças fazem com que, na soldagem do alumínio, sejam adotados equipamentos e técnicas de soldagem apropriados para esse tipo de material.

Como soldar alumínio passo a passo?

Basicamente, os pontos a serem observados na soldagem com processos de arco elétrico, são:

1. Limpeza da junta ou área a ser soldada deve ser perfeita;
2. Preparação da junta (o chanfro, por exemplo, deve ser isento de gorduras e materiais orgânicos);
3. O gás de proteção utilizado deve ser inerte e de alta pureza. O alumínio é muito reativo a presença do oxigênio e do hidrogênio, os quais podem gerar descontinuidades e defeitos nessas soldas;
4. Técnica de soldagem é fundamental e sempre se executa a soldagem com a tocha no sentido de empurrar, nunca puxar.

Quais os segmentos e aplicações típicos no uso do alumínio e de suas ligas?

Segmentos naval, espacial, automotivo, tanques de armazenagem de líquidos e componentes de sistemas de refrigeração são os que mais utilizam o alumínio como metal de base.

Utensílios domésticos, rodas de liga leve, móveis, estruturas de galpão e para cenografia, embalagens de bebidas e na composição de outros tipos de embalagens são as aplicações mais típicas do alumínio.

Componentes feitos de alumínio podem ser recuperados tal como o aço carbono?

Dependendo da aplicação do produto, pode ser feita a recuperação, porém em outras não é recomendado. Por exemplo, uma estrutura de shows pode ser recuperada, mas uma roda de liga leve, utilizada em veículos, não deve ser recuperada quando sofre uma quebra ou trinca.

Ao ser soldado, o alumínio altera sua estrutura metalúrgica e pode gerar zonas frágeis e sujeitas à quebra quando submetidas à fadiga ou cargas excessivas.

Aproveite e confira o vídeo da Sumig que fala sobre máquinas de solda e os processos MIG e TIG da soldagem de alumínio: