Bob Henson e Mike Scruggs

Uma discussão sobre oxigênio/acetileno versus tochas de ar/acetileno, incluindo aplicações, comparações e sugestões de metais de base de preenchimento

Na brasagem e soldagem, a maioria dos técnicos de HVACR usam rotineiramente tochas manuais como fonte de calor. Para a brasagem geralmente há duas opções de equipamento a escolher: oxigênio/acetileno ou ar/acetileno. Enquanto gases combustíveis alternativos estão disponíveis, a maioria dos empreiteiros ainda usa acetileno. As características e benefícios de cada tipo de equipamento serão o foco deste artigo.

Como eles funcionam

Uma grande diferença entre as duas configurações é como o acetileno é queimado. Um sistema de oxigênio/acetileno requer um cilindro de gás acetileno comprimido, assim como um cilindro de oxigênio comprimido de alta pureza. Ele combina esses gases para obter uma temperatura de chama intensa. Um sistema de ar/acetileno requer apenas o uso de um único tanque de acetileno e obtém oxigênio da atmosfera. Como o ar contém apenas cerca de 21% de oxigênio, era difícil para as tochas de ar/acetileno mais antigas alcançarem as temperaturas de chama mais altas necessárias para a brasagem. Esta limitação tornava estas tochas mais adequadas para soldagem a baixa temperatura.

Para obter uma temperatura de chama mais alta com o ar, a proporção de ar para acetileno deve ser aumentada. Com o desenvolvimento moderno do projeto de combustão por redemoinho, os sistemas de ar/acetileno tornaram-se utilizáveis para brasagem a alta temperatura. Nessas tochas, o gás acetileno que viaja através da câmara de expansão da ponta cria um efeito Venturi sifonando mais ar para a ponta. O maior volume de ar é misturado com o acetileno a uma velocidade maior e um rotor ou palheta homogeneiza os gases. Isto cria uma mistura mais rica que queima mais eficientemente. Este desenho exclusivo da ponta dá à chama seu padrão distinto de redemoinho.

Temperatura
As temperaturas de chama podem variar, pois são afetadas por vários fatores. A maioria das chamas de oxigênio/acetileno, entretanto, medem perto de 5.400°F no final do cone interno. As chamas de ar/acetileno medidas em um local semelhante normalmente chegam a 3.000°F. O fato de que uma temperatura de chama mais baixa não significa necessariamente uma redução da eficiência de aquecimento será discutido mais tarde.

Portabilidade/ facilidade de uso
Cada sistema requer o uso de reguladores, mangueiras, cabos de maçarico e pontas, mas os componentes são exclusivos para cada tipo de sistema

A ação capilar trabalha para puxar a liga de brasagem derretida para o espaço entre as peças que estão sendo unidas. Uma tocha de ar/acetileno está sendo usada aqui

Oxigênio/acetileno: A maioria das configurações utilizadas na indústria de HVACR é do estilo compacto portátil. O operador deve carregar e reabastecer dois cilindros, portanto, o custo adicional da garrafa de oxigênio deve ser considerado. Os cilindros são normalmente acetileno "MC" padrão da indústria (10 cu ft) e oxigênio "R" (20 cu ft). Uma chama neutra usa uma proporção próxima de 1,1:1 de oxigênio para o acetileno. Uma vez que os volumes dos cilindros são diferentes, o consumo é desigual. Isto significa que os empreiteiros podem freqüentemente fazer viagens extras para o distribuidor de gás ou transportar cilindros de reserva.

Ar/acetileno: Estes sistemas requerem apenas o uso de um único cilindro de acetileno do tamanho "MC" ou "B" (40 cu ft). O cilindro simples e os componentes mais simples da tocha/regulador tornam o sistema fácil de transportar. Outra vantagem de um conjunto ar/acetileno é a capacidade de executar pontas de diferentes tamanhos em um único ajuste de pressão. Isto elimina a necessidade de lembrar e ajustar a pressão de ambos os gases para diferentes tamanhos de ponta - uma exigência com oxigênio/acetileno.

Segurança
Como dois gases estão sendo misturados em um sistema de oxigênio/acetileno, há potencial para um flashback, que é a ignição de gases misturados. Esta preocupação com a segurança é reduzida com uma tocha de ar/acetileno, já que apenas um único gás está sendo utilizado.

Versatilidade
Os sistemas de oxigênio/acetileno são uma escolha popular devido à sua capacidade de trabalhar em uma ampla gama de aplicações. Por exemplo, o aço pode ser soldado com pontas padrão ou cortado com um acessório de corte. Os tubos de grande diâmetro também podem ser aquecidos usando uma ponta com várias chamas. Para soldagem, os sistemas ar/acetileno são preferidos. As características de chama permitem menor entrada de calor e reduzem o risco de superaquecimento da solda e do fluxo.

Características da chama e brasagem
O fato de que uma chama de oxigênio/acetileno tem uma temperatura mais alta já foi mencionado. A consideração importante não é a temperatura por si só, mas como o calor é distribuído.

Na soldagem ou corte, a chama de oxigênio/acetileno é necessária porque o calor precisa ser concentrado em um ponto pequeno. Para a brasagem, um mecanismo diferente chamado "ação capilar" é necessário para puxar a liga de brasagem derretida para o espaço entre as peças. Para obter uma ação capilar uniforme, ambas as partes devem ser aquecidas uniformemente antes de adicionar a haste. Este amplo pré-aquecimento promove a condução de calor através da junta e leva ambas as peças à temperatura correta de brasagem.

Como a temperatura mais alta é focalizada no final do cone interno, se oxigênio/acetileno estiver sendo usado para brasagem, a tocha deve ser mantida em movimento para distribuir uniformemente o calor. A tocha também precisa ser localizada mais longe ou a intensidade da chama irá superaquecer a parte - especialmente em latão ou alumínio.

A chama de ar/acetileno é mais indulgente. O cone interno pode ser colocado mais próximo da peça e ser deixado lá por mais tempo com menos chance de queimar. A chama mais larga tende a se enrolar ao redor do tubo/equipamento e proporciona uma distribuição mais ampla de calor. Muitos na indústria sentem que estas características tornam a brasagem mais fácil, especialmente para os novos técnicos.

Alumínio
Ao brasar cobre, as hastes de fósforo-cobre-prata derretem a uma temperatura significativamente abaixo do ponto de fusão do metal de base de 1.981°F. Uma mudança na indústria para bobinas de alumínio e outros componentes está sendo vista. O reparo do alumínio é diferente. O metal de base derrete a aproximadamente 1.200°F, mas a maioria dos metais de enchimento usados para o alumínio derretem logo abaixo desta temperatura, muitas vezes fornecendo apenas uma diferença de 130°F.

As temperaturas mais baixas de fusão do alumínio significam que a entrada de calor deve ser reduzida e o foco da chama em um ponto deve ser evitado. Use oxigênio/acetileno com cuidado - a temperatura mais alta da chama, especialmente perto do cone interno, pode derreter rapidamente o tubo de alumínio. A menor entrada de ar/acetileno e o padrão de chama mais amplo freqüentemente facilitam este trabalho.

Ar/acetileno (esquerda) e oxigênio/acetileno (direita) padrão de espalhamento de calor

Summary
Sumário
Na maioria das partes dos Estados Unidos, o equipamento de oxigênio/acetileno mantém seu domínio na indústria. Para muitas aplicações de brasagem por ar condicionado, porém, as tochas de ar/acetileno são uma alternativa lógica. Os empreiteiros que experimentam tochas de ar/acetileno muitas vezes encontram sua portabilidade e custo operacional mais baixo facilmente compensam o potencial de um tempo de aquecimento um pouco mais longo

Bob Henson é Diretor Técnico da Harris Products Group e tem 35 anos de experiência em junção de metais. Ele é membro da American Welding Society, e preside o comitê A5H que escreve as especificações do metal de brasagem e do fluxo. |Henson é membro do Comitê de Fabricantes de Brasagem AWS; do Grupo de Atividades Técnicas dos EUA que revisa documentos internacionais de brasagem ISO; assim como do Comitê Técnico Nacional SkillsUSA HVACR. Ele também é membro do RSES e do MSAC.

Mike Scruggs é Especialista em Suporte Técnico do Grupo de Produtos Harris e treinador líder em brasagem de campo. Ele é um inspetor de soldagem certificado pela American Welding Society, e membro do comitê AWS A5H que escreve as especificações de liga de brasagem e fluxo. Ele julga a competição de brasagem HVACR no evento National Skills-USA, e é membro do conselho consultivo da Escola Profissional Butler Tech (Hamilton, OH) HVACR.

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