Processo TIG (141): Fundamentos e Aplicações
Introdução
O processo TIG (Tungsten Inert Gas), designado 141 na EN ISO 4063, é um processo de soldadura por arco eléctrico com eléctrodo não consumível de tungsténio e protecção por gás inerte. Produz soldaduras de elevada qualidade e é amplamente utilizado em materiais exigentes: aço inoxidável, alumínio, titânio e ligas de níquel.
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Princípio de Funcionamento
O arco estabelece-se entre o eléctrodo de tungsténio (não se funde) e o metal base. O metal de adição, quando necessário, é introduzido manualmente na poça de fusão. O gás inerte (Ar ou He) protege o arco, o eléctrodo e a poça de fusão da contaminação atmosférica.
Componentes principais:
- Fonte de energia (CC ou CA)
- Tocha TIG com porta-eléctrodo e bocal de gás
- Eléctrodo de tungsténio
- Gás de protecção
- Varão de metal de adição (opcional)
- Pedal de controlo de corrente (frequente)
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Corrente de Soldadura
| Tipo de corrente | Polaridade | Aplicação | Penetração | Limpeza catódica |
|---|---|---|---|---|
| CC— (CCEN) | Eléctrodo negativo | Aços, inox, titânio | Profunda | Não |
| CC+ (CCEP) | Eléctrodo positivo | Raro (sobrecarga no eléctrodo) | Baixa | Sim |
| CA | Alternada | Alumínio e magnésio | Média | Sim (semi-ciclo +) |
Nota: O alumínio exige CA porque a limpeza catódica (semi-ciclo positivo) remove a camada de óxido Al₂O₃ refractária que impediria a fusão.
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Eléctrodos de Tungsténio (EN ISO 6848)
| Designação | Cor | Composição | Aplicação |
|---|---|---|---|
| W (WP) | Verde | Tungsténio puro | CA — alumínio |
| WCe 20 | Cinzento | W + 2% CeO₂ | CC — aço, inox |
| WLa 10 | Preto | W + 1% La₂O₃ | CC e CA — versátil |
| WTh 20 | Vermelho | W + 2% ThO₂ | CC — (radioactivo, uso em declínio) |
| WZ 8 | Branco | W + 0,8% ZrO₂ | CA — alumínio |
Preparação do eléctrodo:
- CC: ponta afiada (cone 20–30°) → arco estável e concentrado
- CA: ponta em bola (forma-se naturalmente) → proteger com eléctrodo WP ou WZ
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Gases de Protecção
| Gás | Aplicação | Vantagem |
|---|---|---|
| Árgon (Ar) | Universal | Boa estabilidade do arco, económico |
| Hélio (He) | Materiais espessos | Maior energia → penetração mais profunda |
| Ar + He (30–70%) | Aço inox, alumínio | Compromisso penetração/estabilidade |
| Ar + H₂ (2–5%) | Aço inox austenítico | Maior velocidade de soldadura |
Purga da raiz: em tubagens de aço inoxidável, a raiz deve ser purgada com Ar ou N₂ para evitar oxidação ("sugarinho").
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Parâmetros Típicos
| Espessura (mm) | Diâm. eléctrodo (mm) | Diâm. varão (mm) | Corrente (A) | Caudal gás (l/min) |
|---|---|---|---|---|
| 1,0 | 1,6 | 1,6 | 40–70 | 6–8 |
| 2,0 | 2,4 | 2,4 | 80–120 | 8–10 |
| 3,0 | 2,4–3,2 | 3,2 | 120–180 | 10–12 |
| 5,0 | 3,2 | 3,2–4,0 | 180–250 | 12–15 |
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Vantagens e Limitações
Vantagens:
- Qualidade superior da soldadura (sem salpicos, escória mínima)
- Controlo preciso do aporte térmico
- Aplicável a materiais muito finos (≥ 0,5 mm)
- Sem consumível obrigatório (soldadura autógena possível)
Limitações:
- Taxa de deposição baixa → lento em espessuras grandes
- Custo de gás (He muito caro)
- Exige elevada qualidade de preparação e limpeza
- Sensível ao vento → não ideal para exterior sem protecção
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Normas de Referência
- EN ISO 4063:2010 — Soldadura e técnicas afins. Nomenclatura dos processos e números de referência
- EN ISO 6848:2015 — Soldadura e técnicas afins. Eléctrodos de tungsténio não consumíveis
- EN ISO 9956-7 — Especificação e aprovação de procedimentos de soldadura para materiais metálicos. Processo TIG
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