7 informações práticas sobre arcos elétricos:

 

1 - A proteção dos olhos

O arco elétrico cria radiação ultravioleta que queima nossa retina assim como a radiação ultravioleta do sol queima nossa pele na praia. Quem trabalha com solda a arco utiliza um filtro adaptado à uma máscara. Estes filtros podem ser encontrados em ferragens e tem um formato retangular. Nós compramos dois destes filtros. Eles vêm com números que indicam o grau de proteção, os nossos tem números 10 e 12. Acontece que estes filtros são muito escuros e nossos arcos são de pequena potência e utilizados por curtos períodos de tempo. Além disso, nossos experimentos são realizados em uma bancada e a máscara protetora exige um manuseio cada vez que ligamos o arco. Portanto foi uma grande alívio quando encontramos óculos de proteção que possuem lentes intercambiáveis. Compramos lentes redondas de número 6 e ficou bem mais fácil trabalhar. Note que nós não usaríamos esses óculos para trabalhos mais prolongados, apenas para os nossos testes na bancada. Não custa nada também ter um óculos escuro com proteção ultravioleta para alguém que não olha diretamente para o arco mas está no ambiente.

 

 

 

2 - É preciso um eletrodo especial

Pelo menos um dos eletrodos deve ser especial. Ou um eletrodo de carbono ou uma vareta de solda revestida. Ambos criam uma atmosfera que conduz eletricidade e permite a formação do arco. Eletrodos de carbono são muito melhores que a vareta de solda para criar esta atmosfera. A vareta de solda vai precisar de correntes altas e habilidade, já o eletrodo de carbono facilita muito a abertura e a manutenção do arco. Os eletrodos de carvão retirados de pilhas zinco-carbono (pilhas comuns) apresentam ótimos resultados, até melhor que os eletrodos de carbono profissionais, encontrados em lojas de material para soldagem.

 

 

 

3- A melhor maneira de limitar a corrente

Um arco é um curto circuito. Se não houver alguma limitação de corrente o que ocorre é um estouro desastroso. Para limitar a corrente existem duas opções: um indutor ou um resistor. O indutor é uma bobina que dificulta a passagem da corrente alternada sem desperdiçar muita energia. Nós testamos um autotransformador de cujo núcleo fomos tirando as lâminas até obter uma corrente de cerca de 10 amperes em curto circuito. Esta solução é a que mais economiza energia, mas minha bobina esquenta demais e nós não dispúnhamos de outra com fio mais grosso.

 

Nós testamos três tipos de resistências para limitar a corrente: o primeiro foi uma resistência de chuveiro de 220V ligada na rede de 127V. O resultado foi um sobreaquecimento e uma dilatação inaceitável da resistência. O risco de incêndio é evidente. Pode ser que uma associação em série/paralelo ofereça melhores resultados, mas acho que iria ficar caro e grande.

 

 

O segundo tipo de resistência testado foi uma cuba eletrolítica contendo uma solução de sulfato de cobre e dois eletrodos feitos com fio rígido de cobre de 10mm2.  A solução de sulfato de cobre foi diluída em água até que apresentasse a resistência adequada. Esta solução inicialmente funcionou bem, mas após alguns minutos de uso ficou quente demais. Resfriamos a solução colocando-a em um banho de água fria, o que permitiu fazer mais alguns testes. 

Usar uma solução de sulfato de cobre com eletrodos de cobre apresenta várias vantagens: ela não libera gases e não apresenta corrosão dos eletrodos quando trabalha em corrente alternada.  Aparentemente pode ser guardada e  usada muitas e muitas vezes. Por outro lado, o perigo de se trabalhar com um líquido condutor e altas voltagens é evidente.

 

O terceiro tipo de resistência foi testado apenas em um circuito de corrente contínua, onde a eletricidade da rede foi retificada por uma ponte de diodos e filtrada por capacitores. Trata-se de lâmpadas incandescentes halógenas. Duas destas lâmpadas foram montadas lado a lado, de modo que foi possível testar o circuito usando apenas uma ou duas ligadas em paralelo. Na verdade foi utilizada uma lâmpada de 500W para 127V e outra de 1000W para 220V. O preço desta última é praticamente o mesmo e  apresenta a vantagem de ser maior, dissipando a energia em mais área e, portanto, aquecendo menos. Além disso, depois de retificada e filtrada, a tensão da rede 127V fica próxima a 180V, o que pode sobrecarregar uma lâmpada de 127V. 

 

 

4- Corrente contínua é muito melhor

Em corrente alternada (60Hz) é preciso no mínimo de 10 a 15 amperes para manter um arco aberto. Em corrente contínua eu consegui facilmente manter um arco aberto com 3 amperes. Talvez seja possível até com menos. Nós retificamos a corrente com uma ponte de diodos 6A6 (para 6 A) e filtramos com capacitores eletrolíticos para 250V retirados da sucata de fontes de computador. Para tensão da rede de 127V usamos 6 capacitores de 100uF em paralelo formando um banco de 600uF, mas quando trabalhamos com 220V usamos apenas 330uF (voltagem nominal maior que 350V). Para correntes maiores usamos uma ponte feita com SCRs modificados, capaz de trabalhar com até 12A.

 

 

 

6- Soldar não é fácil

Não é impossível usar estes arcos para soldar metais, mas também não é trivial. A vareta de eletrodo revestido para solda precisa de, pelo menos, uns vinte amperes para manter o arco e apresentar resultados. Talvez seja uma boa opção para quem domina a técnica, mas para quem solda tanto vale a pena comprar uma máquina de solda comercial. Nós simplesmente não conseguimos bons resultados.  Tentamos também usar o arco de um eletrodo de carbono (ligado ao negativo em CC) para aquecer o metal (ligado ao positivo em CC) para soldagem com solda-prata. Funcionou algumas vezes, mas ficou evidente que é preciso desenvolver melhor a técnica e, mais uma vez, se alguém vai soldar tanto, é melhor comprar o maçarico adequado.

 

 

7- Um arco se apaga com vento

Nós começamos com a idéia que seria possível "soprar" o arco em alguma direção e usá-lo como um maçarico ou até um cortador de plasma. Não é bem assim. Se você der um soprão forte em um arco, ele apaga como uma vela.

 

 

 

 

 

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