Aplicações

A soldadura é um processo comum para unir metais usado em uma ampla variedade de aplicações. Uma fonte de alimentação para soldadura é um dispositivo que fornece e modula uma corrente elétrica para realizar a soldadura por arco. Uma máquina de soldar de baixo custo, nível inicial, é o chamado "buzz box" (caixa de zumbido), como mostrado abaixo, que é um simples transformador de potência com um indutor saturável ou circuito controlado por corrente. Os dois terminais do transformador são conectados ao metal base e ao eletrodo de bastão. Quando o eletrodo de bastão toca o metal base, um curto-circuito causa uma maior corrente e ignita um arco, que derrete o eletrodo de bastão e preenche a abertura do metal base. Como as "buzz box" têm controle limitado, a qualidade da soldadura depende em grande parte dos operadores. Peso elevado e ruído são outras desvantagens dessas máquinas. Com a disponibilidade de interruptores semicondutores de potência, soldadoras inversoras avançadas foram inventadas. Usando tecnologia de comutação de alta frequência e controle de laço fechado, as soldadoras ficaram muito mais leves e fáceis de usar. O diagrama de blocos de uma soldadora inversora de baixa potência está mostrado abaixo.

A tocha e a peça de trabalho podem ser conectadas às saídas do equipamento de solda de duas maneiras diferentes. Quando a tocha está conectada à saída negativa DC, isso é chamado de soldagem 'direta' (o elétron flui para fora da tocha), ao contrário, é chamado de soldagem 'inversa'. A soldagem 'inversa' é muito mais utilizada hoje em dia. Ela produz um bom perfil de cordão de solda, penetração profunda e propriedades de solda geralmente melhores (flexão, durabilidade, porosidade etc.) para pontes, navios, construção metálica de edifícios. Depois, tubos e passes de raiz em tubos. Geralmente, a soldagem em aços de maior resistência e baixa liga é feita exclusivamente com soldagem DC 'inversa'. A soldagem DC 'direta' é usada em chapas finas de metal em uma tentativa de evitar queimar o material ou em locais onde o metal não será exposto a mudanças extremas de temperatura ou água perigosa. Soldadores com saída DC constante são comumente usados, mas para alumínio, alternar as polaridades de saída em certa frequência e padrões (soldagem AC) é necessário. Isso ocorre porque o alumínio tem basicamente duas camadas, o alumínio base e o óxido de alumínio. O óxido se forma essencialmente quando o metal é exposto ao ar e tem um ponto de fusão muito mais alto, cerca de 3600 graus F. Por exemplo, o alumínio base derrete aos 1200 graus F. O óxido de alumínio deve ser removido antes que o metal base comece a derreter. Se isso não for realizado, o metal base não pode fundir corretamente. Em chapas finas, o metal base superaquecerá e liquefatará antes que o arco consiga atravessar o óxido. É aí que entram as propriedades de limpeza do AC.

Controlando a polaridade e a duração da saída em DC, é possível obter resultados de solda de alta qualidade. A seguir, há um exemplo de BALANÇO DE ONDA usado para soldagem de alumínio no modo AC HF TIG ou AC LIFT TIG.

Balanceamento de Onda TIG em AC

Para poder gerar saídas em DC positiva, DC negativa e AC, os soldadores com inversor precisam adicionar um circuito de troca de polaridade nas saídas. A seguir está um diagrama de blocos de um circuito universal de soldador de alta potência e o perfil de controle de corrente.

Diagrama de Blocos do Circuito de Potência de Soldador Universal Baseado em SiC

Perfil de Controle de Corrente do Soldador com Inversor