O que é máquina de solda inversora e como ela funciona

O que é uma máquina de solda inversora?

Uma máquina de solda inversora é uma fonte de energia para soldagem a arco que usa eletrônica de potência para transformar a energia da rede em corrente de solda. O nome vem da etapa central: a corrente é "invertida", ligada e desligada milhares de vezes por segundo, antes de passar pelo transformador.

Na máquina de solda tradicional, chamada de transformadora, um transformador grande de ferro trabalha direto na frequência da rede, 60 Hz no Brasil. Para baixar a tensão nessa frequência, ele precisa de muito cobre e muito ferro. A inversora faz o mesmo trabalho em dezenas de milhares de hertz, e com isso o transformador encolhe.

A diferença aparece na mão. Numa comparação da Lincoln Electric, máquinas TIG transformadoras pesam perto de 180 kg, enquanto uma inversora TIG da marca pesa cerca de 15 kg. A comparação completa, com consumo, preço e manutenção, está no guia sobre a diferença entre máquina de solda e inversora.

Como funciona uma máquina de solda inversora?

A inversora trabalha em quatro etapas: retifica a corrente alternada da rede, chaveia essa corrente contínua em alta frequência, baixa a tensão num transformador pequeno e retifica outra vez para entregar corrente contínua lisa ao arco. Um circuito de controle mede a saída o tempo todo e corrige a corrente.

O trabalho de ligar e desligar é feito por transistores de potência, em geral IGBT ou MOSFET. Como a eletrônica controla a corrente milhares de vezes por segundo, a máquina consegue corrigir o arco quase na hora em que ele varia. É isso que permite funções como partida a quente (hot start), força de arco (arc force) e antitravamento do eletrodo (anti-stick).

Quem já soldou com transformadora reconhece a diferença no arco. A transformadora entrega uma corrente com a ondulação dos 60 Hz da rede. A inversora, por picar a energia em pulsos muito finos, entrega uma corrente contínua quase sem ondulação, e o arco fica mais suave e mais fácil de manter.

Quais são as vantagens da máquina de solda inversora?

As vantagens principais da inversora são peso baixo, menor consumo de energia, arco mais estável e mais recursos de regulagem. Por isso ela virou a máquina mais comum para quem solda em casa, na oficina ou em serviço de campo.

• Peso e tamanho: a Lincoln Electric cita uma inversora de 650 A com ciclo de trabalho de 100% pesando cerca de 75 kg, contra mais de 315 kg de uma máquina tradicional de corrente parecida. Nas inversoras de entrada, o peso fica perto de 3 a 8 kg.
• Consumo: no exemplo da Lincoln Electric, a inversora puxa 29 A da rede em 230 V para soldar a 205 A, enquanto uma transformadora antiga puxa de 50 a 60 A na mesma situação. Isso também significa menos disjuntor desarmando.
• Arco estável: a corrente contínua sai quase sem ondulação, o que ajuda o iniciante a manter o arco aceso e deixa o cordão mais regular.
• Recursos eletrônicos: hot start, arc force, anti-stick, ajuste fino de corrente e, nos modelos mais completos, mais de um processo na mesma máquina (eletrodo, TIG e MIG).
• Bivolt: muitos modelos aceitam 127 V e 220 V, alguns com troca automática.

Cada processo usa a inversora de um jeito. Eletrodo revestido, TIG, MIG/MAG, arame tubular sem gás e corte plasma estão explicados no guia sobre os tipos de máquina de solda inversora.

Quais são os limites da máquina de solda inversora?

A inversora tem limites que a transformadora não tem: a placa eletrônica é sensível a poeira metálica, umidade e variação de tensão, o conserto é mais caro e depende de assistência técnica, e os modelos baratos costumam ter ciclo de trabalho curto. Conhecer esses limites evita comprar a máquina errada.

• Ciclo de trabalho: é a porcentagem de um período de 10 minutos em que a máquina solda numa corrente sem superaquecer. Uma máquina com 60% a 160 A solda 6 minutos e descansa 4 nessa corrente. O padrão de teste citado pela Lincoln Electric usa 40 °C de ambiente; em galpão quente, a máquina desarma antes.
• Poeira e umidade: o ventilador puxa ar para resfriar a placa e, junto, puxa limalha de esmerilhadeira e pó. Máquina que trabalha perto do esmeril precisa de limpeza periódica com ar seco.
• Rede elétrica: tensão baixa, extensão fina ou gerador fraco fazem a máquina perder corrente ou desarmar. Picos de tensão podem queimar a placa em modelos sem proteção.
• Manutenção: transformadora antiga se conserta com enrolamento e contator; inversora queimada costuma pedir troca de placa ou de transistores, com peça específica do fabricante.
• Trabalho pesado contínuo: inversoras de entrada não foram feitas para produção o dia inteiro em corrente alta. Para isso existem modelos industriais com ciclo de 60% ou mais em corrente alta.

A regulagem certa também protege a máquina. Corrente, ciclo de trabalho e polaridade estão no guia sobre como regular a máquina de solda inversora.

Para quem a máquina de solda inversora é indicada?

A inversora é indicada para quem precisa de uma máquina leve, fácil de regular e que funcione numa tomada comum: iniciantes, quem faz reparos em casa e no sítio, mecânicos, serralheiros e profissionais de manutenção que levam a máquina até o serviço. Para cada perfil, o que muda é o processo e a corrente.

O material soldado também decide a máquina. Aço carbono, aço galvanizado, alumínio e inox pedem processos e cuidados diferentes, explicados no guia sobre qual inversora usar para aço, galvanizado, alumínio e inox. Quem vai soldar com MIG precisa ainda escolher o arame, assunto do guia sobre como escolher o arame da máquina inversora.

Para comparar modelos à venda, com pontos fortes e fracos de cada um, a seleção está em melhores máquinas de solda inversora.

Perguntas frequentes?

Inversora é o mesmo que máquina de solda?

Inversora é um tipo de máquina de solda. O nome vem da eletrônica interna, que inverte a corrente em alta frequência antes de baixar a tensão. As máquinas antigas fazem esse trabalho com um transformador grande, ligado direto na rede.

Máquina de solda inversora gasta muita energia?

Gasta menos que uma transformadora de mesma corrente. Num exemplo da Lincoln Electric, uma inversora a 205 A puxa 29 A da rede em 230 V, contra 50 a 60 A de uma transformadora antiga. O consumo real depende da corrente usada e de quanto tempo o arco fica aberto.

Dá para ligar inversora em gerador?

Dá, desde que o gerador tenha potência com folga e tensão estável. Gerador fraco ou mal regulado faz a tensão oscilar, a máquina desarma ou a placa sofre. O manual de cada modelo informa a potência mínima de gerador recomendada.

Inversora funciona em 127 V?

Muitas funcionam, principalmente as bivolt automáticas, mas entregam menos corrente em 127 V. A instalação também pesa, porque fio fino ou extensão comprida derruba a tensão. Para trabalho acima de 3 mm de espessura, 220 V costuma ser o caminho mais seguro.

Quanto dura uma máquina de solda inversora?

Depende mais do uso do que da marca. Respeitar o ciclo de trabalho, manter a máquina longe de poeira metálica e umidade, e ligar numa instalação adequada são os cuidados que mais prolongam a vida da placa eletrônica.

Fontes?

• Lincoln Electric: Inverter Based Power Sources for Welding Aluminum
• Lincoln Electric: Rugged Flexibility, Why Today's Inverter Technology Works on Construction Sites