UC02921

Construção de estruturas metálicas

Soldadura, perfis, cortes, montagem

Técnico de Manutenção Industrial / Mecatrónica · 50h

Plano da unidade

  1. Materiais e perfis
  2. Soldadura (MMA, MIG/MAG, TIG)
  3. Corte (oxi-corte, plasma, disco)
  4. Construção: marcar, cortar, soldar, montar
  5. Acabamento e protecção
  6. Segurança em estruturas

Bloco 1 · Materiais e perfis

Aços estruturais

Designação Limite elástico (MPa) Aplicação
S235 235 Geral, baixo custo
S275 275 Estrutural padrão
S355 355 Estruturas exigentes
S460 460 Pontes, alta resistência
AISI 304 215 Inox alimentar
AISI 316 220 Inox marítimo/químico

S235 cobre 80% do trabalho de oficina. Inox quando há corrosão (humidade, químicos, alimentar).

Perfis comerciais

L (cantoneira)     ─────┐
                        │ paredes 3-10 mm
                        │ 
T                  ──┬──
                     │
U / UPN            ┌─┴─┐
                   │   │
                   └───┘
H / HEB / IPN      ─┬─
                    │   estrutura pesada
                   ─┴─

Tubo redondo Ø     ◯
Tubo quadrado      ☐
Chapa              ───────  (1-20 mm)
Varão / Vergalhão  ━━━━━━

Catálogo definido por norma. Comprar pré-fabricado é sempre mais barato que cortar de chapa.

Bloco 2 · Soldadura

3 processos mais comuns

Processo Eléctrodo Quando
MMA (eléctrodo revestido) Vareta consumível Obra, qualquer posição, ferro/aço estrutural
MIG/MAG Fio contínuo + gás (CO₂/Ar) Oficina, alta produtividade, chapa fina-média
TIG Eléctrodo de tungsténio + vareta separada (opcional) + Ar Inox, alumínio, alta qualidade, fino

Cada um tem o seu nicho. Boa oficina tem MIG/MAG + TIG + máquina MMA para reparações em obra.

MIG/MAG — anatomia

[Spool de fio]
     │
[Mecanismo de alimentação]
     │
[Tocha com gatilho]
     ├── fio sai pelo bico
     └── gás sai à volta (proteger arco)
            │
            arco eléctrico
            │
         [Peça] ── [Massa]
                       │
                  [Cabo de massa]
                       │
                  [Fonte de soldadura]

Parâmetros: tensão (V) + velocidade do fio (m/min) + caudal de gás (10-20 L/min).

Posições de soldadura

PA  Plana (deita-se no banco)        ← mais fácil
PB  Horizontal-vertical (canto)
PC  Horizontal
PD  Vertical descendente
PE  Vertical ascendente
PF  Vertical-overhead              ← mais difícil
PG  Overhead (tecto)

Aprende PA → PB → PC → PF. Posições difíceis exigem técnica e prática.

Tipos de juntas

  • De topo (butt joint) — duas peças encostadas; chanfre em V/X para penetração total.
  • Em T — perpendiculares.
  • De canto — em L.
  • Sobreposta (lap) — uma chapa sobre a outra.

Cada uma tem técnica e cuidados próprios. Chanfrar antes de soldar quando espessura > 4 mm para garantir penetração.

Bloco 3 · Corte

Tecnologias

Método Espessura Velocidade Acabamento
Disco / rebarbadora Até 10 mm Manual, baixa Rugoso
Serra de fita Até 200 mm Lenta mas precisa Bom
Oxi-corte (gás + O₂) 5-300 mm Alta Médio, HAZ grande
Plasma 1-50 mm Muito alta Bom
Laser 0,5-25 mm Altíssima Excelente
Jato d'água Qualquer Baixa Excelente, sem HAZ

Em oficina convencional: rebarbadora + serra de fita + plasma. Laser e jato em empresas dedicadas.

Oxi-corte vs plasma

Oxi-corte:

  • Pré-aquece com chama oxi-acetileno; depois jato de O₂ puro oxida o aço.
  • Funciona em aço carbono apenas.
  • Espessuras grandes (até 300 mm).
  • Não corta alumínio, inox, cobre (não oxidam adequadamente).

Plasma:

  • Arco eléctrico ioniza um gás (ar comprimido) a milhares de graus.
  • Funciona em qualquer metal condutor (aço, inox, alumínio, cobre).
  • Mais rápido em espessuras médias (até 50 mm).
  • Custo de máquina mais alto.

Bloco 4 · Construção

Sequência típica

  1. Desenho estrutural com cotas e juntas.
  2. Lista de material (despachar perfis + chapa).
  3. Marcar cada peça (riscador, esquadro, fita).
  4. Cortar com disco / serra / plasma.
  5. Limar/lixar arestas, chanfrar se necessário.
  6. Pré-montar (ponteio) com 2-3 cordões curtos em vários pontos.
  7. Verificar geometria (esquadria, comprimentos, paralelismo).
  8. Soldar definitivo alternando lados para minimizar empenamento.
  9. Limpar escória, rebarbar cordões se necessário.
  10. Acabamento (pintura, galvanização).

Distorções e como evitar

Aço encolhe ao arrefecer após soldadura → deformações.

Estratégias:

  • Ponteios em vários pontos antes do cordão definitivo.
  • Soldar alternadamente lados opostos (não tudo de seguida).
  • Espelhar sequência simétrica para anular forças.
  • Pré-deformar intencionalmente em sentido contrário (compensação).
  • Fixar numa estrutura rígida durante soldadura.
  • Soldadura em passes pequenos em vez de um cordão contínuo.

Bloco 5 · Acabamento

Limpeza pós-soldadura

  1. Bater escória (cordão MMA) com martelo de bater.
  2. Rebarbar excessos com lima ou rebarbadora.
  3. Escovar com escova de aço para remover óxido.
  4. Esmerilar cordões se precisa aspecto liso.

Limpar antes de pintar — tinta não adere a escória ou óxido.

Protecção contra corrosão

Método Onde Duração
Tinta primária + acabamento Interior, decorativo 5-15 anos
Galvanização por imersão a quente Exterior, alta corrosão 30-50 anos
Zincagem electrolítica Pequenos componentes 10-20 anos
Pintura epoxi industrial Industrial agressivo 15-30 anos
Tratamento térmico (azulamento) Decorativo, ferramentas Limitado
Inox Quando há água/químicos "Para sempre"

Bloco 6 · Segurança

Soldadura — riscos específicos

  • Radiação UV/IR — queima retina ("arco") + queima pele.
    → Máscara automática de soldador EN 379 + roupa coberta.
  • Fumos — manganês, cromo (inox), ozono.
    → Aspiração local + FFP3 + ventilação.
  • Salpicos quentes — projecção até 5 m.
    → Avental cabedal, calçado S3, polainas.
  • Choque eléctrico — eléctrodos em tensão (40-100 V).
    → Não soldar molhado, não tocar terminais, EPI dieléctrico.

Corte — riscos específicos

  • Projecção de fragmentos e escória — óculos panorâmicos + viseira obrigatórios.
  • Gases tóxicos (oxi-corte com revestimentos) — ventilação.
  • Fogo — sair faíscas a 5+ m; isolar zona, extintor próximo.
  • Pressão (oxi-corte) — botijas verticais, válvulas, mangueiras inspeccionadas.

EPI de soldador

□ Máscara de soldador (DIN 9-13 automática)
□ Touca/lenço cabeça (sob o capacete)
□ Avental cabedal
□ Mangas longas cabedal
□ Luvas cabedal soldador (EN 12477)
□ Calçado de segurança alto (S3)
□ Polainas cabedal (vertical)
□ Máscara respiratória FFP3 ou aspiração local
□ Auriculares (esmerilação)

Custo total: 200-400 €. Investimento permanente.

UC02921 · resumo

  • S235 para 80% do trabalho; inox para corrosivos.
  • Perfis comerciais sempre primeiro (mais barato que cortar de chapa).
  • MIG/MAG oficina, TIG inox/alumínio, MMA obra.
  • Marcar → cortar → ponteio → verificar → soldar definitivo.
  • Soldar alternadamente lados opostos para anular distorção.
  • Galvanização para exterior; pintura para interior.
  • EPI completo: máscara automática + cabedal + FFP3 + S3.