Colagem vs. Soldagem: Quando escolher cada método

Colagem vs. soldagem: uma escolha que já vem de longa data

Uma pergunta comum que a gente ouve no setor de adesivos é:“por que eu deveria usar um adesivo em vez de soldar?” Embora os dois métodos sejam gigantes de longa data no mundo das uniões — a soldagem existe, de uma forma ou de outra, como método de união desde cerca de 3.000 a.C., enquanto os adesivos são ainda mais antigos —, a soldagem às vezes inspira mais confiança entre engenheiros e fabricantes na indústria. Como seres humanos, a gente tende a ficar com o que já foi testado e aprovado — o que a gente conhece e confia — e a soldagem continua sendo um método de união muito confiável até hoje.

Esse artigo não vai ser um texto simples do tipo“soldagem é ruim, adesivos são bons”, como você talvez esperasse de um fabricante de produtos adesivos. A verdade é que tanto a soldagem quanto os adesivos têm suas utilidades, seus prós e contras, e áreas em que um é melhor que o outro. Vamos tentar comparar as duas abordagens de forma imparcial para te ajudar a entender melhor quando usar cada método.

Soldagem — uma prática antiga e em constante evolução

Como falei antes, a soldagem já existe há milhares de anos. Os antigos egípcios e sumérios começaram a unir metais usando calor e pressão, um processo conhecido como soldagem por forja. Com o tempo, isso se tornou comum e foi o único método de soldagem usado até o final do século XIX. Hoje, porém, a maioria das técnicas de soldagem se baseia na soldagem a arco — o uso de eletricidade para aquecer e derreter metais antes de uni-los e resfriá-los.

Tipos de soldagem moderna

Existem vários tipos diferentes de soldagem que são usados na indústria moderna. Vamos falar um pouco sobre eles a seguir:

Soldagem MIG (Gás Inerte para Metais/GMAW)

Como funciona: Um eletrodo de fio alimentado continuamente derrete para formar a solda, enquanto um gás de proteção inerte ou semi-inerte protege o metal fundido.

Vantagens

• Altas velocidades de soldagem
• Fácil de aprender
• Altamente automatizável
• Ótimo para ambientes de produção

Aplicações comuns

• Fabricação de automóveis
• Fabricação em geral
• Aço estrutural
• Chapa metálica

Soldagem TIG (Gás Inerte com Tungstênio/GTAW)

Como funciona: Usa um eletrodo de tungstênio não consumível para criar o arco de soldagem. Se for preciso, adiciona-se um metal de adição separadamente.

Vantagens

• Extremamente limpo e preciso
• Excelente acabamento
• Mais fácil de controlar
• Ideal para materiais finos

Aplicações comuns

• Aeroespacial
• Equipamentos médicos
• Fabricação em aço inoxidável
• Componentes de alumínio
• Equipamentos para processamento de alimentos

Soldagem a laser

Como funciona: Um feixe de laser focado derrete o material para produzir uma solda estreita e precisa.

Vantagens

• Precisão muito alta
• Distorção mínima
• Alta velocidade
• Fácil de automatizar
• Zona de influência térmica reduzida

Aplicações comuns

• Eletrônicos
• Dispositivos médicos
• Fabricação de automóveis
• Aeroespacial
• Produção de baterias

Soldagem por pontos por resistência

Como funciona: A corrente elétrica passa pelas chapas sobrepostas enquanto os eletrodos aplicam pressão, gerando calor que forma o núcleo da solda.

Vantagens

• Extremamente rápido
• Altamente repetível
• Fácil de automatizar
• Sem material de enchimento

Aplicações comuns

• Montagem de carroceria automotiva
• Eletrodomésticos
• Armários de metal
• Eletrodomésticos

Esse é o processo que os adesivos estruturais costumam complementar ou substituir na fabricação de carrocerias de veículos.

Existem muitos outros tipos de soldagem, mas esses quatro costumam ser os mais usados na indústria hoje em dia.

Benefícios da soldagem

A soldagem oferece muitas vantagens que fazem com que ela continue sendo muito popular na indústria até hoje. Entre suas principais características estão:

• Método de união consagrado e comprovado. A soldagem resistiu ao teste do tempo. Ela vem sendo usada há milhares de anos para unir metais.
• Muito respeito e confiança. Os engenheiros e o público em geral confiam na soldagem como uma forma confiável de unir peças. As juntas soldadas são consideradas resistentes e permanentes.
• Funciona com juntas de topo e outras geometrias simples de junção. A soldagem é ideal para unir metais em uma junta de topo (em forma de L). Os adesivos, por outro lado, não se dão muito bem com esse tipo de junta.
• Cria uma estrutura contínua. A soldagem basicamente faz com que dois metais se tornem um só, sem nada entre eles. Isso é ideal para manter a condutividade elétrica e/ou térmica entre as peças.
• Oferece resistência otimizada à temperatura. Principalmente se a solda unir substratos idênticos (como aço com aço), a junta vai aguentar bem temperaturas extremas, sejam elas altas ou baixas.

Desvantagens da soldagem

• É preciso fazer um treinamento e obter uma certificação. A soldagem é uma habilidade que exige treinamento adequado e certificação para ser praticada profissionalmente. Isso significa que, se você precisar de um serviço de soldagem, principalmente de forma regular, vai ter que encontrar (e pagar) alguém qualificado para fazer isso.
• É preciso ter o equipamento. Da mesma forma, a soldagem também exige um aparelho de solda, equipamentos de segurança, uma estação de trabalho, gás etc. Tudo isso custa dinheiro, e equipamentos de soldagem industrial para serviços pesados podem ser caros.
• Apresenta riscos. A soldagem traz riscos inerentes. Como envolve faíscas, calor intenso e, muitas vezes, gás, a soldagem representa risco de incêndio e explosão. Isso significa que ela não pode ser feita em áreas ATEX (legislação europeia) nem em qualquer lugar onde haja risco de incêndio ou explosão.
• Precisa de espaço. Os soldadores precisam de espaço para trabalhar. Ao contrário do que acontece com um adesivo, por exemplo, não dá pra soldar tubos de encanamento com muita facilidade debaixo de uma pia.
• Pode causar manchas ou distorção. Alguns metais, principalmente o aço inoxidável, podem sofrer alterações visuais com a soldagem. A exposição ao calor altíssimo da soldagem pode fazer com que a superfície do metal oxide e descolore, deixando um acabamento feio no seu produto.
• Compatibilidade limitada com substratos. A soldagem geralmente só serve pra unir metais com metais ou plásticos com plásticos. Não dá pra soldar metais com plásticos ou compósitos. Até mesmo soldar metais diferentes entre si (como alumínio com aço) pode ser um desafio, porque cada metal tem um ponto de fusão diferente. No caso de soldar diretamente alumínio com aço, o alumínio derreteria antes mesmo que o aço começasse a esquentar.
• Concentra a tensão na área da solda. A soldagem concentra cargas físicas, forças e vibrações em pontos rígidos minúsculos e localizados, como as bordas de um cordão de solda ou pequenos nuggets de solda. Isso gera picos elevados de concentração de tensão e riscos de fadiga.
• É difícil conseguir uma vedação completa. Os minúsculos orifícios nas juntas soldadas dificultam a obtenção de uma vedação 100% eficaz contra líquidos e gases. Pode ser necessário um processamento adicional.

Adesivos — são ainda mais antigos do que a soldagem!

A soldagem tem uma história bem longa, mas os adesivos vêm de muito antes — os neandertais já usavam alcatrão de casca de bétula como adesivo para ferramentas e equipamentos de caça há 200 mil anos! A primeira fábrica comercial de cola foi fundada na Holanda no final do século XVII, e os adesivos modernos começaram a surgir na segunda metade do século XIX, continuando a se desenvolver no século XX.

Como fabricante de adesivos industriais há mais de 60 anos, a Permabond produz uma ampla variedade de colas que variam em composição química, tecnologia e compatibilidade com os substratos. De adesivos epóxi a acrílicos estruturais, cianoacrilatos (também conhecidos como supercola) e adesivos que curam com luz UV, os adesivos abrangem um amplo espectro, dependendo da natureza da aplicação e das peças a serem coladas.

Os adesivos conseguem unir uma grande variedade de materiais, incluindo metais, plásticos, compósitos, borrachas, cerâmicas e muitos outros. Eles também são ótimos para unir materiais diferentes, como, por exemplo, metais e plásticos.

Vantagens dos adesivos em comparação com a soldagem

• Não é preciso nenhum treinamento extensivo. Diferente da soldagem, a colagem com adesivos exige um mínimo de treinamento e conhecimento. Não é preciso ter certificação nem qualificação profissional para usar adesivos na indústria.
• É bem mais seguro de usar. Embora seja altamente recomendável usar EPI básico ao lidar com adesivos, a maioria deles não apresenta risco de incêndio ou explosão. Por isso, eles podem ser usados com segurança em áreas ATEX. Ainda assim, é importante ter uma boa ventilação (assim como na soldagem) para eliminar quaisquer vapores.
• Distribua a pressão de maneira uniforme. Os adesivos distribuem a tensão por toda a área de colagem. Isso resulta em uma melhor integridade estrutural geral, além de maior resistência a impactos e vibrações.
• É capaz de unir substratos diferentes. Os adesivos conseguem unir metais a plásticos, plásticos a compósitos, etc. Eles também são ótimos para unir materiais diferentes, mas semelhantes — por exemplo, alumínio e aço. No entanto, alguns adesivos são melhores do que outros nessa função. É preciso levar em conta as diferenças de expansão e contração térmica entre os substratos, escolhendo o adesivo certo que consiga lidar com qualquer tensão no local da colagem resultante disso.
• Pode ser feito de forma pontual e em espaços pequenos. A colagem nem sempre exige estações de trabalho ou muito espaço, principalmente para trabalhos pequenos.
• Costumam dar um acabamento mais limpo e com melhor aparência. A colagem, quando bem feita, geralmente não deixa nenhum vestígio visível. Ao contrário da soldagem, ela não danifica a superfície do substrato.
• Forma uma vedação completa contra líquidos e gases. Muitos adesivos formam uma vedação completa contra líquidos e gases.

Desvantagens dos adesivos em comparação com a soldagem

• Pode ser necessário refazer o projeto da junta. Os adesivos estruturais modernos são capazes de atingir resistências de colagem excepcionalmente altas. No entanto, substituir uma junta soldada por uma colada nem sempre é uma simples troca direta. Se a junta tiver sido projetada especificamente para soldagem, ela pode não ser adequada para colagem sem modificações. Ao considerar a colagem já na fase de projeto e otimizar a geometria da junta, muitas vezes dá pra conseguir uma resistência comparável — ou, em muitos casos, até maior — do que a da junta soldada.
• Os adesivos precisam de tempo para secar completamente. A soldagem proporciona um aumento de resistência mais ou menos imediato. Assim que os metais esfriam, a peça soldada já pode ser manuseada e usada para o seu propósito final. Muitos adesivos, por outro lado, levam várias horas para atingir a resistência total. Muitas vezes, também são necessários dispositivos de fixação ou grampos para conseguir isso. Os cianoacrilatos e os adesivos de cura por UV, no entanto, curam e atingem a resistência total rapidamente.
• Limitações de temperatura. A maioria dos adesivos à base de química orgânica (como os da Permabond e de muitos outros fabricantes) não aguenta temperaturas muito altas ou muito baixas. Já uma junta de aço soldada não tem esse problema.
• Muitas vezes, é preciso preparar a superfície. Para conseguir uma colagem forte e duradoura, muitas vezes é preciso limpar, lixar e aplicar primer nas superfícies a serem coladas antes da colagem. Substratos como aço, cobre e alumínio, assim como muitos plásticos e compósitos, se enquadram nessa categoria.
• O projeto das juntas é mais importante. Os adesivos funcionam melhor quando submetidos a cisalhamento ou compressão, e não se saem bem quando enfrentam forças de descascamento ou clivagem (veja a imagem abaixo). Com a soldagem, o projeto da junta é um problema bem menor.

Adesivos x Soldagem — Qual método é melhor?

Como você pode ver, ao comparar adesivos com soldagem, nenhuma das opções é, por si só, “melhor” que a outra. Ambos os métodos têm seus prós e contras, e a escolha depende muito da sua aplicação e das possibilidades de projeto. Embora a colagem ofereça vantagens significativas na união de substratos diferentes, na distribuição de tensões e na redução de riscos de segurança no local de trabalho, ela também traz algumas considerações, como tempo de cura, preparação da superfície e o projeto correto da junta. Por isso, a escolha que você fizer vai depender, no fim das contas, do que melhor atender aos requisitos mecânicos, de fabricação e ambientais da sua aplicação.

Perguntas frequentes sobre adesivos x soldagem

Aqui estão algumas perguntas que recebemos com frequência sobre o uso de adesivos em comparação com a soldagem.

• A cola pode mesmo ser tão resistente quanto a soldagem?

Sim, em muitos casos, as colas podem ser tão resistentes quanto a soldagem. Os adesivos industriais modernos não são iguais às colas domésticas comuns que você provavelmente conhece. Eles são projetados para oferecer uma resistência estrutural muito alta e uma distribuição uniforme da tensão por toda a junta.

• Por que usar a colagem em vez da soldagem?

Uma das principais vantagens da colagem em relação à soldagem é que ela não exige treinamento formal nem qualificações — praticamente qualquer pessoa pode fazer isso. Além disso, não requer equipamentos especiais, apresenta menos riscos à segurança, é ideal para unir materiais diferentes e permite maior flexibilidade no projeto e na escolha dos substratos.

• A colagem é adequada para aplicações estruturais?

A colagem é ideal para várias aplicações estruturais. Os adesivos, como os epóxis, os adesivos acrílicos estruturais e os poliuretanos, têm alta resistência ao cisalhamento, distribuem a tensão uniformemente pela junta e são ideais para colar compósitos, plásticos e metais finos sem causar deformações por calor.

• O que é melhor para o alumínio: soldagem ou colagem?

Dá pra soldar e colar alumínio com adesivos, mas os adesivos são a opção mais simples. Nos dois casos, a camada de óxido na superfície do alumínio é um problema e precisa ser removida primeiro. Pra soldar alumínio, é preciso usar métodos específicos, como TIG ou MIG, e é necessário um controle bem cuidadoso do calor pra evitar que o metal fique com buracos queimados. Soldar alumínio a outros metais, como o aço, também é notoriamente desafiador devido às diferenças nos pontos de fusão dos metais. Os adesivos, por outro lado, são mais simples — depois que a superfície do alumínio estiver preparada, muitos adesivos vão aderir muito bem a ela. Colar outros metais no alumínio também não é problema.

• Os adesivos aguentam altas temperaturas?

A maioria dos adesivos orgânicos não aguenta temperaturas acima de 120 °C. No entanto, a Permabond fabrica vários adesivos que aguentam tranquilamente temperaturas acima de 200 °C. Mas qualquer temperatura acima de 300 °C vai danificar a maioria dos adesivos de composição química orgânica.

• Quanto tempo duram as colagens com adesivos estruturais?

Quando corretamente especificados, aplicados e curados, as colagens com adesivos estruturais duram muitos anos, muitas vezes igualando ou superando a vida útil dos substratos que unem.

• A colagem pode reduzir a corrosão?

Sim, os adesivos podem reduzir a corrosão, pois funcionam como uma vedação que impede que umidade, sujeira e ar entrem na junta. Os adesivos também atuam como uma barreira à condutividade entre metais, o que, quando aplicados corretamente, pode ajudar a evitar a corrosão galvânica.

Se você tiver alguma dúvida sobre como escolher entre colagem e soldagem ou quiser conversar conosco sobre a sua aplicação, entre em contato!