Soldagem a frio

Imagem: Uma seção transversal de uma área soldada, mostrando uma haste de cobre de 8 mm de diâmetro unida a uma haste de alumínio de 9,5 mm de diâmetro 

Soldagem a frio é um processo de ligação sólida entre duas superfícies de materiais similares. O princípio que rege este comportamento é a difusão atômica, insto é, movimento “aleatório” que é ativado termicamente e que acaba resultando em uma transferência de átomos e elétrons, como, por exemplo, alguma quantia de gás hélio que preso a um balão, progressivamente escapa num processo lento, através da parede do balão.

 A soldagem a frio ocorre em ambientes onde se encontra vácuo ou uma atmosfera muito rarefeita, e apesar desta restritiva condição, foi apresentada cientificamente muito cedo, em 1724 pelo cientista francês Reverend J. T. Desaguliers, em uma apresentação do fenômeno à Royal Society. Ele alcançou a constatação empírica de que, quando pressionadas uma contra a outra, duas esferas maciças de cobre se juntariam após ser alcançado uma determinada pressão entre as duas esferas.

 Após a demonstração de Desaguliers, muito pouco foi descoberto ou investigado sobre o assunto, até que na segunda guerra mundial a Alemanha fez uso de uma técnica similar para soldagem em aviões de guerra, e depois disto, a soldagem a frio se tornou mais atrativa a investigações cientificas.

 A primeira vista, a ideia de soldagem a frio parece magia, e várias hipóteses foram propostas para explicar tal comportamento. Hoje é aceita a ideia de que o que ocorre é devido ao fenômeno da ligação metálica entre elementos, tais como o chumbo, e esta ligação é característica pela natureza de compartilhar entre átomos de metais, diversos elétrons que se encontram numa “Nuvem Eletrônica”, ou seja, num estado em que os elétrons se encontram com liberdade elevada.

 Devido a isto, quando duas camadas metais, de duas barras distintas por exemplo, se tocam sem nenhuma outra camada de material ou impurezas entre estas duas camadas, nem mesmo uma fina camada de gás, então sim, estas barras se tornam a mesma barra e se ligam de tal forma que é quase que indistinguível notar a diferença entre as barras.

 Este processo se mostrou extremamente útil para reparos na estação espacial, pois, este tipo de soldagem não requer calor, algo que é normalmente evitado em excesso no espaço e nem necessita de valores energéticos elevados, se tornando um meio econômico e simples de reparar equipamentos em missões espaciais, além de, é claro, proporcionar uma soldagem limpa e forte.

Texto por: Matheus H. Przygocki

 Referências:

 What is cold pressure welding?. Disponível em: http://www.coldpressurewelding.com/home/what-is-cold-pressure-welding. Acesso em: 29 de novembro de 2016.