Tira de aço transformada em arame tubular para soldagem – Última parte

O presente trabalho apresenta as diversas etapas de produção de tiras de aço de baixo teor de carbono, laminadas a frio, para a produção de arame tubular usados em processos de soldagem*.

Antenor Ferreira Filho**

3.8 Embalagem
O processo de embalagem visa a conferir proteção e preservação ao produto contra, principalmente, intempéries e eventuais danos mecânicos. Variáveis importantes como o tipo de embalagem, o uso adequado de óleos de proteção e auxiliares na estampagem (se permitido), a forma e as condições de armazenamento e transporte devem ser levadas em consideração durante esta etapa de processo, a fim de proporcionar maior segurança e homogeneidade na embalagem.
Devido à restrição ao uso de óleos de proteção temporários nas tiras para produção de eletrodos de solda, utilizam-se embalagens especiais com inibidores de corrosão, para uma proteção temporária durante o armazenamento e o transporte. Os inibidores de corrosão atuam de modo a impedir o desenvolvimento das reações eletroquímicas causadoras dos danos de corrosão. Nas embalagens, seu uso pode ser através dos inibido­res voláteis e de contato. Estes inibidores, geralmente nitritos, cromatos, benzoatos e carbona­tos de aminas pesadas, tendem a se volatilizar, alcançando a superfície do metal onde são absorvidos na forma de uma película invisível. Quando a concentração de vapor alcança certos níveis, estabelece-se um equilíbrio, de modo que o inibidor se condense na superfície das peças tão rapidamente quanto se vaporize. A proteção contra a corrosão é tanto maior quanto mais ativo permanecer o produto, o que depende da eficiência da embalagem em conservar os vapores concentrados no seu interior.
Para garantir sua proteção, o produto deve ser acondicionado em um sistema de embalagem que reduza ao máximo a circulação de ar em seu interior. Desta forma, a atmosfera do sistema estará saturada de voláteis e a proteção alcança seu nível máximo de eficiência. Caso o sistema de embalagem proporcione uma troca constante de ar no seu interior, o efeito de proteção será mantido, porém os ativos continuarão a se volatilizar, reduzindo sua eficiência.

4. Arame tubular
4.1 Processo de fabricação
A matéria prima empregada para a fabricação dos arames tubulares constitui-se da tira metálica laminada enrolada na forma de uma bobina oscilada e de um pó com formulações específicas, denominado fluxo. Como o espaço no interior do arame tubular é limitado, a granulometria dos componentes do fluxo torna-se muito importante, de tal modo que as partículas de pó se acomodem entre si. Os elementos do fluxo devem ser bem misturados para evitar segregação dos componentes antes da fabricação [2].
O processo de fabricação de arames tubulares é caracterizado por um processo de deformação mecânica. A tira metálica na forma de rolos oscilados é alimentada continuamente, sendo deformada por roletes de conformação, fazendo com que sua seção reta tome o formato de perfil em “U” para que possa receber, através de um silo de alimentação, a adição do fluxo que contém elementos de liga, materiais escorificantes e elementos de proteção gasosa, entre outros. Todo o processo é controlado para se promover uma perfeita sincronização entre a dosagem do pó e a velocidade de alimentação da fita metálica.
Após a adição do fluxo, a fita passa por roletes de fechamento, onde a seção de perfil em U toma o formato de um tubo, com o fluxo em seu interior, formando tubos com cerca de 5.0 mm de diâmetro, que são submetidos posteriormente a reduções por processos de laminação e/ou trefilação, até 1,2 mm de diâmetro. Atualmente já se fabricam arames com até 0,9 mm de diâmetro. Os arames são então enrolados em bobinas (carretéis plásticos ou metálicos) com pesos que variam de 10 a 30 kg ou mesmo em barricas com pesos que podem variar entre 100 a 250 kg, na sequência são embalados a vácuo, visando a manter suas características originais de baixo nível de hidrogênio, fator crítico para os processos de soldagem, resistência à corrosão e proteção do produto nos processos de transporte e armazenamento. A figura 7 apresenta um esquema ilustrativo do processo [2].

4.1 Exemplos de aplicação
Na figura 8 são apresentados alguns exemplos de aplicação de solda por eletrodo tubular.

5. Conclusão
Entre as diversas aplicações em que se utilizam tiras de aço de baixo teor de carbono, laminadas a frio, destacam-se as relacionadas com a fabricação de arame tubular usados em processos de soldagem, que a cada ano vem experimentando um crescimento no país. São aplicações de elevada exigência técnica, principalmente quanto à limpeza e acabamento superficial, além de serem submetidas a severos processos de trefilação e estiramento durante sua produção, exigindo assim das tiras laminadas características dimensionais e propriedades mecânicas uniformes
A produção de tiras laminadas a frio de elevada qualidade e alta produtividade para a aplicação nestes componentes só foi possível a partir do aperfeiçoamento e desenvolvimento dos processos de produção, onde exerceram papéis fundamentais o recozimento com atmosfera de 100% hidrogênio, a nova técnica de laminação a frio com uso de nitrogênio líquido e o desenvolvimento de rolos oscilados.
Estes aços apresentam hoje desempenho comparável aos produtos de melhor qualidade disponíveis no mercado internacional, indicando uma ampla perspectiva de ampliação da participação da BW no mercado nacional e internacional.

6. Agradecimentos
Nossos agradecimentos ao engenheiro Sérgio L. Guerreiro, gerente industrial de Consumíveis da ESAB Brasil, pelas informações sobre o processo de produção de eletrodos tubulares e pela cessão de fotos ilustrativas do processo.

7. Referências
[1] MODENESI, P.J.; VILANI, P.:Introdução aos processos de soldagem. Universidade Federal de MG – Dpto. de Eng. Metalúrgica – BH. Nov. 2000.
[2] FORTES,C.; ARAUJO,W.: Arames Tubulares – ESAB BR. Maio, 2004.
[3] JOAQUIM, R.: Processo de soldagem por arame tubular. Fonte: Infosolda.
[4] FERREIRA, F. A.: Processo de relaminação a frio na Brasmetal Waelzholz – Informativo BWNews – São Paulo, SP. Nov. 2007.
[5] FERREIRA, F. A.; BIELSKIS, M. F: Tiras de aço laminadas a frio com o uso de nitrogênio líquido. In: Tecnologia em Metalurgia e Materiais, SP, vol. 4, n.3, p.30-36, Jan./Mar. 2008.
[6] PLICHT, G.; SCHILLAK, K.; HÖFINGHOFF, H.; DEMSKI, T.: Cold rolling of metals strip using technical gases. In: ATS 9th International and 4th European Steel Rolling Conferences, 2006, Paris, France.
[7] FERREIRA, F.A.: Relatório interno BW de visita à CDW – 2003.
[8] FERREIRA, F. A: Informativo BWNews - São Paulo, Jun./Jul. 2007.
[9] Catálogo de produtos. Fonte: Brasmetal Waelzholz.
[10] Ilustrações cedidas pela empresa Esab – BR, Processos de Produção.

*Este trabalho foi apresentado no 46° Seminário de Laminação – Processos e Produtos Laminados e Revestidos, realizado de 27 a 30 de outubro de 2009, em Santos, SP.

**Antenor Ferreira Filho é Doutor em Metalurgia e Materiais, diretor industrial da Brasmetal Waelzholz S.A. Ind. e Com., e membro da Associação Brasileira de Metalurgia, Metais e Mineração (ABM).