Menor consumo de energia na soldagem — mas como?

Quando intensidades da corrente de até 700 ampères percorrem o arco voltaico regularmente, logo fica evidente que a soldagem é um processo que demanda muita energia. Então surge a pergunta: Será que é possível economizar energia aqui? E a resposta é: Sim. As máquinas de solda e os processos de soldagem desempenham uma função essencial nisso. Vamos apresentar cinco características que devem acompanhar uma máquina de solda.

Igual a tantos outros processos técnicos, também a soldagem tem consequências no meio ambiente: consumo de recursos como energia, gás de proteção, arame de soldagem e diversas peças de desgaste e, ao mesmo tempo, penetração de fumaça de soldagem na atmosfera.

Existem várias possibilidades para conservar recursos na soldagem, começando com a fabricação eficiente da máquina de solda de modo a conservar recursos, passando pelo uso de equipamentos duráveis, reparáveis e recicláveis e a utilização de máquinas multiprocessadoras indo até a aplicação otimizada de peças de desgaste. Mas e quanto aos potenciais de economia de energia?

De um modo geral, pode-se afirmar que, no quesito da eficiência energética, as características técnicas da máquina de solda utilizada são muito importantes. Assim: Quais são as características que uma máquina de solda deve ter para que se possa soldar visando economia de energia?

Tecnologia Inverter no lugar das antigas máquinas de solda analógicas

A Transarc 500, introduzida no mercado em 1981, agora tem tecnologia Inverter e representa um salto quântico no desenvolvimento de máquinas de solda e processos de soldagem. Em comparação com as máquinas de solda distribuídas até hoje, de construção analógica relativamente simples, as que têm tecnologia Inverter consomem um terço a menos de corrente.

Percebe-se na prática o fato de as máquinas com tecnologia Inverter serem mais eficientes no consumo de energia quando comparadas com as analógicas, pois elas mal aquecem. Ou seja, a corrente puxada pelas máquinas Inverter é, de fato, quase toda utilizada na soldagem enquanto que, nas analógicas, uma parte considerável da energia é desperdiçada na forma de calor. Outra diferença bastante significativa é quanto ao tamanho, pois as máquinas de solda com tecnologia Inverter têm um transformador de soldagem bem menor e, com isso, são mais compactas, leves e, portanto, mais móveis em comparação com as analógicas.

Quem, hoje em dia, ainda tem uma máquina de solda analógica, com a simples mudança para a tecnologia Inverter já dá um grande passo na direção da eficiência energética.

Máquinas Inverter não são todas iguais

Existem diferenças mensuráveis entre as diversas máquinas com tecnologia Inverter quanto ao consumo de energia, especialmente entre os principais fabricantes de máquinas de solda, que se esforçam em otimizar continuamente a eficiência energética de seus produtos.

Por isso, a correção do fator de desempenho nas máquinas de solda Inverter modernas contribui para aumentar o grau de eficiência. Nos modelos com fator de desempenho acima de Cos φ 0,95, praticamente toda a energia puxada da rede de energia é utilizada na soldagem.

De um modo geral, pode-se dizer que as máquinas Inverter são o que existe de mais avançado e consomem menos corrente de energia do que aquelas tecnicamente mais velhas. Uma série de testes lançada pela Fronius no início de 2024 comprova isso: fez-se uma comparação direta na prática em uso industrial de um modelo Inverter moderno com uma máquina Inverter dotada de tecnologia um pouco mais antiga. O resultado não deixa dúvidas: a máquina de solda Inverter mais antiga consome 255 kW/h a mais de corrente de energia por ano.

Isso pode, considerando os custos de energia de um equipamento, ser insignificante. Levando em conta que há um sem número de máquinas de solda espalhadas pelo mundo, ao avaliar o consumo geral de energia, as capacidades necessárias de energia e o uso de recursos para a geração dessa energia, vemos uma diferença considerável se uma máquina de solda consome 255 kW/h a mais por ano.

Digitalização aumenta a eficiência energética

A evolução do hardware segue aumentando na tecnologia de soldagem e continua tendo um papel importante, mas hoje as inovações ocorrem em relação ao software: as inovações digitais formam a base dos novos mecanismos e processos de soldagem que tornam a soldagem mais eficiente e, sobretudo, influenciam o consumo de energia.

Um exemplo disso é o processo CMT desenvolvido pela Fronius, sendo que CMT está para Cold Metal Transfer. Trata-se de um processo que se destaca por uma alimentação de ajuste preciso, um arco voltaico extremamente estável e uma aplicação de calor muito baixa. Isso diminui a deformação da peça base e reduz o volume de desperdício. Todos esses fatores contribuem para a economia de energia.

Processos de soldagem modernos = soldagem mais rápida = menor consumo de energia

Processos de soldagem que garantem velocidades de soldagem mais altas com estabilidade do arco voltaico maior ou melhor também influenciam positivamente o consumo de energia. Um bom exemplo disso é o processo de soldagem PMC (Pulse Multi Control):

O arco voltaico pulsado otimizado proporciona um arco voltaico muito estável mantendo ou até melhorando a qualidade do cordão, uma velocidade de soldagem de 15% a 20% maior e entrada de energia na matéria-prima básica respectivamente menor em comparação com o arco voltaico pulsado convencional. A base técnica para os processos de soldagem como o PMC é formada principalmente pelos estabilizadores digitais de penetração e de arco voltaico.

Resfriamento de acordo com o desempenho

A tocha de solda da maioria das máquinas de soldagem de alto desempenho no setor MIG/MAG é resfriada pelo refrigerante. Isso nem sempre ocorre de modo muito eficiente do ponto de vista energético pois, em muitas máquinas de solda mais antigas, o refrigerante sempre circula com a mesma velocidade, seja qual for a quantidade de energia que penetra no arco voltaico e, consequentemente, o tanto de calor que se desenvolve na parte da frente, na tocha de solda.

Resfriamento de acordo com o desempenho significa que o resfriamento está permanentemente acoplado ao respectivo consumo de energia e, com isso, à geração de calor na tocha de solda. Só é utilizada a quantidade de energia para o resfriamento necessária para o resultado perfeito da soldagem. Assim, evita-se o resfriamento desnecessário, consumidor de calor.

E o que a equipe de soldagem pode fazer já agora?

Todos os pontos mencionados acima se referem a características técnicas que deveriam acompanhar uma máquina de solda de baixo consumo de energia. Se a equipe de soldagem tiver acesso a uma máquina Inverter moderna e de baixo consumo de energia, ela já contribuiu grandemente para a economia de energia.

Além disso, recomenda-se o ajuste de processos de soldagem modernos na máquina — com eles consegue-se soldar de modo mais fácil, com qualidade aprimorada e, muitas vezes, com melhor eficiência energética. Quanto maior a qualidade do trabalho da equipe, tanto menor a necessidade de retrabalho e, consequentemente, menos consumo de energia.

Conclusão:

Alta qualidade nos cordões de solda e economia de energia não são opostos na soldagem, ao contrário, caminham de mãos dadas. Uma equipe de soldagem que tem acesso a máquinas de solda modernas de alta qualidade e produz cordões de solda impecáveis, quase que livres de respingos e em menos tempo, não está só realizando um excelente trabalho. Ela também atua sustentavelmente no sentido ecológico e econômico — simplesmente pelo uso da energia e dos recursos naturais da maneira mais eficiente e moderada possível.

Quer saber mais sobre a soldagem com conservação de recursos? Veja mais informações a respeito nos posts „Soldagem e sustentabilidade: como isso se encaixa?“ e „Sustentabilidade na Fronius:  O que estamos fazendo?“ Fornecer mais informações. E para saber como a sua máquina de solda envelhece gradualmente, recomendamos a leitura de „Oito dicas antienvelhecimento para a sua máquina de solda“. Esperamos que você goste da leitura!