Pesquisadores desenvolveram uma nova técnica mais eficiente a nível energético para soldar aço e alumínio

Os fabricantes, especialmente na indústria automobilística, continuam a trabalhar no sentido de incorporar os metais leves como alumínio com aço mais pesado.
O problema em curso tem sido a forma de soldá-los com sucesso.
Após 10 anos de pesquisa, os engenheiros da The Ohio State University desenvolveram uma nova técnica de soldagem, que pode vir a resolver este problema e ao mesmo tempo usando menos 80 por cento da energia e criando soldaduras que são 50 por cento mais fortes.
"Com o nosso método, os materiais são moldados e unidos em simultâneo por forma a ficarem mais resistentes e fortes", afirmou Glenn Daehn, professor de ciência dos materiais e engenharia no estado de Ohio, que ajudou a desenvolver esta nova técnica.
A técnica tradicional, chamada soldadura resistente ao local, funciona por meio de uma corrente eléctrica que passa através das peças de metal utilizando a resistência eléctrica natural desses metais.
Isto gera calor, que os derrete em conjunto para formar uma soldadura.
Este processo consome muita energia e aos metais fundidos são deixados num estado mais fraco do que eram antes.
O que Daehn e sua equipa têm feito é criar um novo método de soldagem chamado folha vaporizada por actuador (VFA) usando impulsos elétricos de alta tensão e de curta duração (milionésimos de segundo de duração) que passam por uma folha de alumínio, e uma explosão de gás quente, que viajam a uma velocidades próxima das milhares de milhas por hora, para unir os átomos de um metal com os átomos do outro metal.

Uma vez que nenhum dos metais derrete, a sua união, a soldadura e a resistência resultante é mais forte.
As poupanças de energia provém do facto de que o impulso eléctrico ser muito curto e a energia necessária para vaporizar a folha é menor do que é necessário para fundir as partes em conjunto num processo tradicional.
Daehn e sua equipa já usou este processo para unir com sucesso diferentes combinações de diferentes materiais, tais como o cobre, alumínio, magnésio, ferro, níquel e titânio.
Eles criaram uniões fortes entre as ligas de aço e alumínio comerciais - um feito que é impossível normalmente.
O VFA também é capaz de moldar peças de metal durante o processo de soldagem, o que evita que os fabricantes necessitem desse passo adicional.

Em 2012, a Honda anunciou que tinha criado um resultado semelhante, na soldagem de alumínio com aço usando uma variação de um processo chamado de soldagem por fricção e atrito (FSW).
Em vez do elevado calor e gás aplicado a um terceiro elemento, como a folha de alumínio usado no processo de VFA, o FSW utiliza o calor, a pressão e o atrito com um terceiro elemento para unir os dois metais em conjunto.
Como o VFA, ele usa menos energia e cria um vínculo, que se provou ser mais forte do que o criado por um processo de soldagem tradicional.
Variações de FSW já foram usadas pela Lincoln, Mazda e Audi.
Em baixo está um breve vídeo explicando como o processo de VFA funciona.