Resposta direta: O controle de fumos ocorre antes do processo. Uma peça fechada bloqueia a saída, então o ponto de extração precisa acompanhar a abertura por onde a máquina opera, e uma coifa de parede fixa para de funcionar assim que a unidade é reposicionada. O mesmo processo em uma área aberta expele os fumos diretamente para cima, o que torna a altura de exaustão do teto um fator importante. A proteção contra arco elétrico não é determinada pela área ocupada pela máquina: telas portáteis são instaladas onde as pessoas se aproximam.
Para quem é: Escrito para engenheiros de fabricação e coordenadores de EHS (Saúde, Segurança e Meio Ambiente) que especificam extração, triagem e layout para estações de soldagem robótica.
Escopo: Este guia da EVST aborda o que verificar sobre o percurso da fumaça, a proteção do arco e o acúmulo de calor em três condições diferentes de estação de trabalho: uma peça que contém sua própria fumaça, uma área aberta e soldagem com múltiplas passagens. Ele não menciona concentrações de fumaça, volumes de ar, limites de exposição ou temperaturas entre passagens; esses valores são obtidos por meio de medições e do seu procedimento de soldagem.
Três condições de estação, um processo
As imagens de referência mostram três estações de soldagem distintas lado a lado. Elas não representam uma única linha de produção nem uma única peça; são apresentadas juntas porque o mesmo tipo de processo se comporta de maneira completamente diferente dependendo do local onde é realizado.
Na primeira imagem, duas unidades móveis de soldagem trabalham em lados opostos de uma grande estrutura de aço com três lados. Na segunda, um robô solda uma chapa dobrada em uma estação aberta com telas portáteis atrás. Na terceira, um close mostra a soldagem multipasse, com a aplicação de um cordão de solda sobre o outro.
Em conjunto, demonstram que uma especificação de fumos e proteção não pode ser elaborada a partir dos parâmetros de soldagem. Os parâmetros são semelhantes nos três casos; as condições, porém, não.
O que o controle da luz e do calor do arco de soldagem exige em primeiro lugar.
Uma parte fechada bloqueia a saída. A fumaça produzida dentro de uma caixa de três lados não tem para onde ir, então ela se acumula em vez de se dispersar, e a convecção natural não a elimina na mesma velocidade em que o processo a produz.
Isso faz com que a posição do ponto de extração seja a variável decisiva, e não apenas a capacidade de extração. Nas imagens, uma unidade é posicionada na entrada da câmara e soldada para dentro: a fumaça tem uma única rota de saída, e o ponto de captura precisa estar localizado nessa rota.
Uma coifa fixada na parede resolve isso temporariamente. Assim que a unidade se reposiciona – e uma unidade móvel se reposiciona constantemente – a relação entre a área de trabalho e o ponto de captura muda, e a captura que funcionava na posição inicial deixa de ser válida.
De acordo com as ISO-21904 1: 2020O equipamento para captura e separação de fumos de soldagem é especificado com a posição de captura pretendida e as condições de trabalho indicadas, que é exatamente a parte da especificação que uma estação móvel torna complexa.
Uma baía aberta é um problema diferente, não necessariamente mais fácil.
Ao transferir o mesmo processo para uma estação aberta, a fumaça sobe diretamente para cima. O que precisa ser gerenciado não é mais como extrair a fumaça de uma cavidade, mas sim a altura e a posição da saída de exaustão.
Essa altura é limitada em ambos os lados. Se for muito alta, a velocidade de captura no arco diminui; se for muito baixa, a cobertura interfere na área de trabalho do robô ou no carregamento da peça.
Na prática, a ordem é importante. Defina a posição da coifa considerando a maior peça que a estação precisa processar e, em seguida, verifique o alcance e a postura do robô em relação a essa peça. Fazer o contrário tende a resultar em um posicionamento onde a coifa fica exatamente onde o braço precisa estar.
A sequência de trabalho do EVST é sempre a mesma: primeiro, define-se o caminho da fumaça a partir da peça; em seguida, a posição de captura; depois, a proteção; e somente então, o layout.
| Condições da estação | Para onde vai a fumaça | O que resolver primeiro |
|---|---|---|
| A peça envolve o arco (caixa, tanque, funil) | Preso; só sai pela abertura. | Ponto de captura na abertura e como ele acompanha a máquina. |
| Baía aberta, estação fixa | Eleva-se acima do arco | Altura de desenho superior em relação à peça maior e ao envelope do robô |
| Baía aberta, unidade móvel | Aumenta, mas a fonte se move. | Se a captura e a triagem viajarem com a unidade, será necessário verificar se a unidade está em uso. |
| Múltiplas passagens em seção espessa | Sobe e o calor se acumula com ele. | Temperatura entre passagens e tempo de permanência durante a extração |
A proteção contra arco elétrico acompanha as pessoas, não o contorno da máquina.
Nas imagens da área aberta, a proteção consiste em algumas telas de soldagem portáteis posicionadas atrás da estação. Sua posição reflete a decisão sobre as pessoas, não sobre o equipamento: elas devem ficar do lado por onde se entra.
A mesma estação, posicionada no meio do piso e encostada a uma parede, requer diferentes níveis de proteção visual. No meio do piso, uma pessoa pode se aproximar por três lados; encostada a uma parede, por apenas um. Essa questão é definida durante a fase de projeto, e não adicionada posteriormente.
Uma unidade móvel altera o problema novamente. A proteção fixa protege uma estação fixa; quando o equipamento se desloca para o local de trabalho, a proteção precisa se deslocar junto ou ser reinstalada em cada posição.
De acordo com as ISO 25980:2014As cortinas e telas de soldagem transparentes são especificadas por suas propriedades de proteção para o processo e as condições de visualização em que são utilizadas, portanto, a seleção está ligada ao arco e às linhas de visão, em vez de ser genérica.
Chaminés de múltiplos passes aquecem e também expelem gases.
O segmento em close-up mostra a soldagem multipasse: cordão sobre cordão, com fumaça e respingos visíveis entre os passes. O que a sequência adiciona é calor acumulado, porque cada passe começa em material que o passe anterior já havia aquecido.
Isso faz com que a extração e o gerenciamento térmico sejam a mesma questão de projeto, em vez de duas. A extração remove o calor juntamente com os gases, portanto, uma configuração agressiva pode reduzir a temperatura entre as passagens abaixo da faixa exigida pelo procedimento, enquanto uma configuração insuficiente deixa ambos na célula.
A temperatura entre passes e o tempo de espera entre passes são especificados no procedimento de soldagem para o material e a junta, e são verificados por meio de medição na peça, em vez de serem inferidos pela aparência da solda.
O que diz respeito à medição e à segurança em torno da estação.
A concentração de fumos, o volume de ar, a velocidade de captura e a temperatura entre passes são valores medidos. Nenhum deles pode ser lido em filmagens de soldagem, e nenhum deles é citado aqui.
De acordo com as ISO-10218 2: 2025O espaço protegido de uma estação integrada decorre do movimento de todo o sistema. Para uma unidade de soldagem móvel, isso inclui seu trajeto e seus serviços auxiliares, e não apenas o braço.
De acordo com as ISO 12100:2010A radiação do arco voltaico, a fumaça, as superfícies quentes e o trajeto do cabo pertencem à mesma avaliação de riscos que o movimento do robô, e o acesso para troca de consumíveis também se enquadra nessa categoria.
Todas as análises de candidaturas da EVST partem das mesmas informações de projeto – geometria da peça, condições da baía e ventilação existente – portanto, a seleção baseia-se em evidências e a aceitação é acordada com base na sua própria estação, e não numa ficha técnica.
Perguntas frequentes
Por que uma parte fechada altera tanto o projeto de extração?
Porque a fumaça não consegue se dispersar. Dentro de uma caixa ou tanque, a única saída é a abertura, então o ponto de captura precisa estar localizado nessa saída, e uma coifa fixada em outro lugar na área captura muito pouco da fumaça. Se a unidade de soldagem se mover durante o trabalho, o ponto de captura precisa se mover junto.
Um ventilador de extração maior seria a solução para um problema grave?
Não por si só. A velocidade de captura no arco depende muito mais da distância e da geometria entre a fonte e o ponto de captura do que do fluxo total, razão pela qual a posição do ponto de captura é definida antes da capacidade.
Como devem ser posicionadas as telas de soldagem?
Dependendo de onde as pessoas se aproximam da estação. Uma estação no meio de uma baía pode ser acessada por três lados, e uma encostada em uma parede por apenas um, portanto, elas precisam de blindagens diferentes, mesmo com o mesmo equipamento. Para uma unidade móvel, a blindagem precisa ser transportada ou reinstalada em cada posição.
O que devemos enviar para obter uma resposta útil?
A geometria da peça inclui se a peça envolve o arco, o tamanho máximo que a estação deve suportar, a altura do vão e a ventilação existente, e se o equipamento é fixo ou móvel até o local de trabalho.
Informações do projeto para análise de candidatura
Para que isso seja verificado em relação à sua própria estação, em vez de uma célula genérica, envie:
- geometria da peça e se a peça engloba o arco
- A maior peça que a estação precisa processar
- altura da baía e ventilação já instalada
- se o equipamento de soldagem é fixo ou acionado até a peça
Envie a geometria da peça e as condições do compartimento, e o projeto de extração e blindagem poderá ser elaborado com base nessas informações. Leitura relacionada: soluções de sistemas de soldagem automática, Soldagem robótica de peças grandes.