Níveis de sombra
Os níveis de sombra nos capacetes de soldagem referem-se ao grau de escurecimento fornecido pela lente do filtro para proteger os olhos do soldador da intensa energia radiante produzida durante os arcos de soldagem. Esses níveis são padronizados para garantir proteção adequada contra a luz visível, radiação ultravioleta (UV) e infravermelha (IR), com números mais altos indicando filtros mais escuros que bloqueiam mais luz. Os principais sistemas utilizados são a escala DIN na Europa e a escala ANSI nos Estados Unidos, que orientam a seleção com base no processo de soldagem e na amperagem.[42]
A escala DIN, definida pela norma europeia EN 169 para filtros de soldadura, varia de 1 (mais claro) a 16 (mais escuro), onde cada incremento reduz logaritmicamente a transmitância luminosa para proporcionar uma proteção progressivamente mais forte. Por exemplo, a tonalidade 1,7 permite 43,2–58,1% de transmitância para tarefas de baixa intensidade, enquanto a tonalidade 5 permite apenas 1,2–3,2%, adequada para arcos moderados. Essa escala garante que os filtros atenuem comprimentos de onda prejudiciais sem comprometer excessivamente a visibilidade.[42][43]
Os equivalentes ANSI, descritos em padrões como ANSI Z87.1 e Z49.1, usam um sistema numérico semelhante, normalmente de tonalidade 2 a 14, alinhando-se estreitamente com os valores DIN para uso prático. A tonalidade 10 é padrão para soldagem a arco geral em amperagens moderadas, enquanto tonalidades até 14 são necessárias para operações de alta amperagem excedendo 400A para evitar danos à retina devido ao brilho excessivo. Essas escalas medem a proteção principalmente por meio da transmitância luminosa, a porcentagem de luz visível que passa pela lente, embora métricas detalhadas sejam especificadas separadamente.[1][44]
A seleção adequada da tonalidade é crítica e adequada à corrente e ao processo do arco para evitar a superexposição, que pode causar arco ocular ou deficiência visual a longo prazo; a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA) recomenda uma tonalidade mínima 10 para a maioria das tarefas de soldagem a arco sob 29 CFR 1910.252. Por exemplo, soldagem por arco de metal blindado (SMAW) a 200A normalmente requer DIN 10–12 (ou equivalente ANSI) para visibilidade e proteção seguras.[1]
Existem variações para processos específicos; tonalidades mais baixas, como DIN 5–6, são usadas para corte a plasma abaixo de 300A, onde a intensidade radiante é menor do que na soldagem a arco completo, permitindo melhor visibilidade dos detalhes e ainda bloqueando os riscos de UV/IR. Comece sempre com um tom mais escuro e ajuste mais claro somente se necessário, nunca abaixo do mínimo recomendado para a amperagem.[1]
Especificações de transmitância
A transmitância em filtros de capacete de soldagem refere-se à porcentagem de luz visível que passa através da lente, quantificada como transmitância luminosa (τ_v) sob condições de iluminação padronizadas. Esta métrica é crucial para equilibrar a proteção ocular com visibilidade suficiente da poça de fusão. Por exemplo, um filtro de sombra DIN 10 normalmente permite aproximadamente 0,01% a 0,03% de transmitância de luz visível, garantindo exposição mínima ao brilho intenso do arco enquanto permite que os soldadores monitorem seu trabalho.[45]
Os filtros de soldagem fornecem proteção robusta contra radiação ultravioleta (UV) e infravermelha (IR), independentemente dos níveis de transmitância de luz visível. Os padrões exigem que os filtros bloqueiem pelo menos 99,9% da radiação UV abaixo de 360 nm e da radiação IR acima de 780 nm em todos os níveis de sombra, evitando danos à retina e riscos térmicos de comprimentos de onda não visíveis. Essa separação garante que mesmo tons mais claros mantenham o bloqueio total de UV/IR, com transmitância máxima de UV limitada a 0,000061% para tons mais altos e IR-A (780-1400 nm) a menos de 1% em configurações mais escuras.[45][1]
Os números de tonalidade aproximam-se da redução da luz visível em uma escala logarítmica simplificada, onde a transmitância TTT (como uma fração decimal) se relaciona ao número de tonalidade nnn por meio da fórmula:
Esta equação deriva da relação de densidade óptica, onde cada incremento de tonalidade multiplica aproximadamente a escuridão por um fator de cerca de 2,5 a 3,2, alinhando-se com escalas industriais como DIN e ANSI. Por exemplo, aplicar isso à tonalidade 10 produz T≈0,00025T \aproximadamente 0,00025T≈0,00025 ou 0,025%, caindo dentro de faixas medidas típicas.[46][47]
O teste de transmitância luminosa segue a ISO 16321-2, que exige a medição de τ_v usando o iluminante padrão CIE A e funções de correspondência de cores 1931 em condições espectrais controladas, conforme detalhado na ISO 18526-2. Os filtros são avaliados quanto à uniformidade, dependência angular e estabilidade pós-exposição (por exemplo, resistência UV permitindo não mais que ±5% de alteração em τ_v para tonalidades de baixa transmitância). Esses protocolos garantem desempenho consistente em todos os tipos de filtros.[45]
Os filtros de cores verdadeiras, surgindo com destaque após 2010, preservam níveis de transmitância especificados enquanto incorporam camadas avançadas de cristal líquido para melhorar a percepção das cores em todo o espectro visível, reduzindo o tom esverdeado dos filtros tradicionais sem comprometer a proteção UV/IR ou a precisão da tonalidade. Esta inovação melhora a avaliação da qualidade da solda, permitindo uma melhor diferenciação de metais e escórias.[48][49]