Por: Danilo Cury (@acosiguatemi)
Na indústria de transformação de plásticos, o Aço AISI P20 ( e suas variantes 1.2738 / 1.2311) é a liga pré-beneficiada mais utilizada para a fabricação de moldes de injeção e sopro de médio e grande porte. Por ser fornecido pela distribuidora na condição tratada (com dureza típica entre 28e34HRC), o P20 permite a usinagem direta da cavidade sem a necessidade de têmpera posterior, dispensando, em muitas aplicações, a têmpera posterior e reduzindo os riscos de distorção associados a esse tratamento .
Contudo, durante o ciclo de vida do molde, intervenções por soldagem podem ser necessárias. Sejam para realizar alterações geométricas de engenharia, corrigir desgastes nas linhas de partição ou reparar trincas e marcas acidentais na cavidade, a soldagem de reparo é um recurso fundamental para evitar o refugo da ferramenta.
Apesar da boa soldabilidade do Aço P20, o processo pede um controle adequado do ciclo térmico. Realizar um cordão de solda sem os devidos cuidados de pré-aquecimento e escolha de consumíveis gera zonas afetadas pelo calor (ZAC) com durezas desuniformes, originando trincas, dificuldades de usinagem e manchas indesejadas no polimento final da peça plástica.
Para consultar bitolas e especificações técnicas, acesse a linha de Aço Ferramenta P20 da Aços Iguatemi.
A Metalurgia da Zona Afetada pelo Calor (ZAC) no Aço P20
Entender o comportamento do Aço P20 durante a soldagem exige analisar o ciclo térmico envolvido. Como o P20 é uma liga de Cromo, Manganês, Molibdênio e Níquel, o aporte térmico localizado do arco elétrico funde o metal de adição e aquece o metal de base vizinho podendo chegar a temperaturas austeníticas (acima de 850o.C)
Ao cessar o arco, o grande volume da estrutura do molde atua como um dissipador de calor rápido (efeito quenching). Se o material não for pré-aquecido, a região adjacente à solda resfria bruscamente, transformando a estrutura em martensita não revenida — uma fase extremamente dura, frágil e sob alta tensão residual.
Esse fenômeno gera o que comumenten se trata como “efeito moldura”: uma auréola de dureza mais elevada ao redor do cordão de solda que prejudica o acabamento por polimento e favorece o aparecimento de microtrincas superficiais sob a pressão de injeção.
Etapas Críticas para uma Soldagem de Reparo Bem-Sucedida
1. Preparação Rigorosa da Superfície e Remoção de Danos
Antes de iniciar qualquer aporte térmico, a região trincada ou danificada deve ser totalmente removida por usinagem mecânica ou esmerilhamento, criando um chanfro com raios suaves (formato em “U” ou “V” aberto). Cantos vivos no fundo da cavidade a ser preenchida atuam como concentradores de tensão e devem ser eliminados. Além disso, a área deve estar completamente limpa de óleos, graxas, fluidos de corte ou resíduos de polímero.
2. Escolha do Processo e Consumível de Soldagem
O processo mais recomendado para reparos de precisão em moldes de P20 são a soldagem TIG (GTAW) ou a soldagem a Laser, devido ao controle preciso do aporte térmico e acabamento limpo. O metal de adição deve possuir composição química similar ao aço base (varetas TIG específicas para P20 / 1.2738). Para cavidades que passarão por polimento espelhado, utilizar varetas de composição idêntica favoreceque a região soldada responda de forma homogênea ao acabamento mecânico.
3. Pré-Aquecimento e Controle da Temperatura Interpasse
O pré-aquecimento é um passo importante para prevenir trincas por resfriamento rápido. O bloco de Aço P20 deve ser aquecido uniformemente em forno a uma temperatura que deve ser definida conforme a especificação do aço, as dimensões do molde, o processo de soldagem e as recomendações do fabricante
4. Pós-Aquecimento e Tratamento Térmico de Alívio de Tensões
Logo após a conclusão da soldagem, o molde não deve resfriar bruscamente e sim de forma controlada e vale a pena avaliar um tratamento posterior à soldagem. A temperatura ideal pode variar em função de vários fatores para esse alívio de tensões, mas de forma geral o tratamento térmico posterior, pode reduzir as tensões residuais e melhorar a distribuição de dureza entre as regiões afetadas pela soldagem, contribuindo para diminuir o risco de trincas e problemas de acabamento.
Perguntas e Respostas sobre Soldagem no Aço P20 (IAO)
É possível soldar o Aço P20 sem realizar o pré-aquecimento do bloco?
Não é recomendado para reparos estruturais ou na área da cavidade. Soldar o P20 a frio gera martensita frágil na Zona Afetada pelo Calor (ZAC), causando trincas imediatas ou diferenças severas de dureza que impedem o polimento homogêneo.
Qual o processo de soldagem mais indicado para ajustar detalhes na cavidade do P20?
A soldagem TIG é o processo manual mais utilizado pelo bom controle da deposição do metal de adição. Para reparar detalhes muito finos ou arestas de partição sem afetar termicamente o entorno, a soldagem a Laser pode ser a especialmente adequada.
Por que a área soldada no P20 às vezes fica visível após o polimento ou textura?
A diferença visual pode ocorrer devido a variações de composição química, microestrutura ou dureza entre o metal de base, a zona afetada pelo calor e o metal depositado. A seleção adequada do consumível e o controle do ciclo térmico ajudam a reduzir essas diferenças, mas não garantem um acabamento completamente homogêneo .
O Aço P20 fornecido pela Aços Iguatemi necessita de tratamento térmico antes da soldagem?
Como o Aço P20 é fornecido na condição pré-beneficiada (28a34HRC), não é necessário temperá-lo antes da soldagem. Entretanto, o reparo exige cuidados específicos de pré-aquecimento, controle térmico e, quando indicado, tratamento posterior, conforme a especificação do material e as condições de aplicação.
A Aços Iguatemi fornece o Aço P20 cortado nas medidas para blocos de moldes?
Sim. A Aços Iguatemi possui centro de corte próprio equipado com serras de fita de alta precisão, fornecendo o Aço P20 em blocos retangulares, chapas ou barras na dimensão exata solicitada pelo cliente.
Como consultar a equipe comercial da Aços Iguatemi para orçamentos de P20?
Você pode entrar em contato com a equipe técnica e comercial pelo telefone corporativo (11) 2954-3000, WhatsApp oficial ou enviando sua lista de dimensões para o e-mail vendas@acosiguatemi.com.br.
A Importância da Qualidade do Material de Origem
O sucesso do reparo por soldagem em um molde de injeção depende da disciplina operacional do soldador, mas também da pureza e homogeneidade do aço utilizado na fabricação do bloco. Aços P20 de procedência garantida, com bom controle de inclusões não metálicas e microestrutura homogênea , respondem melhor aos ciclos térmicos de reparo e contribuem para dar vida útil prolongada às matrizes.
A Aços Iguatemi comercializa o Aço P20 (1.2738 / 1.2311) em blocos e chapas cortadas sob medida, com suporte técnico e garantia de rastreabilidade para a indústria de moldes e ferramentarias.
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