Análise de Técnicas e Efeitos Físicos da Alimentação Dinâmica do Arame no Processo de Soldagem MIG/MAG com Vistas ao Desenvolvimento de um Sistema Flexível Nacional
Autor: Cleber Marques
Data: 19/05/2017, 09:00 h
Local: Auditório do Polo EMC/UFSC - Bloco A (2° Andar), Campus Trindade, Florianópolis/SC
Orientador: Prof. Jair Carlos Dutra, Dr. Eng.
Coorientador: Prof. Régis H.Gonçalves e Silva, Dr.Eng.
Resumo:
Tendo em vista sua aplicabilidade em quase todos os setores industriais, a soldagem assume papel de extrema importância dentro da cadeia produtiva. É com esta visão que países desenvolvidos fazem fortes investimentos de P&D no campo da soldagem, propiciando forte escalada desenvolvimentista neste setor. No Brasil a situação é bastante diferente. Grande parte das aplicações de soldagem são realizadas nos mesmos moldes tecnológicos que aconteciam há 40 anos. Quando uma indústria instala algo de modernidade é quase certo que se trata de uma “caixa preta” importada, sem contribuição para o desenvolvimento de tecnologia nacional.
Inserido neste contexto e seguindo a filosofia adotada pelo LABSOLDA ao longo de sua existência, o presente trabalho analisa as bases científicas de uma versão do processo MIG/MAG vinda ao mercado há cerca de dez anos, atingindo o ponto de criar um modelo próprio a fim de tornar possível uma total independência do equipamento importado para análises mais acuradas. A tecnologia analisada trata da estratégia de avanço e recuo do eletrodo que é utilizada na versão do MIG/MAG conhecida comercialmente como CMT. Essa estratégia de movimentação do arame é denominada neste trabalho de alimentação dinâmica. Apesar da disponibilidade comercial desse equipamento, a análise de efeitos físicos da transferência metálica e da sua consequência para com os resultados da solda acabam sendo limitadas pelas características do modelo comercial. Sendo assim, o presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema nacional com total flexibilidade para a configuração de parâmetros e definição de novas estratégias de controle. Inicialmente, as avaliações acerca da alimentação dinâmica de arame aconteceram em concordância com a análise de características construtivas e operativas do CMT, apresentando pontos que contribuíram para o entendimento do princípio de funcionamento desse sistema. Foram investigados os efeitos que as regulagens adimensionais exercem fisicamente sobre o processo. É apresentada uma avaliação das diferenças observadas em curvas sinérgicas, fundamentalmente as inerentes ao aço em comparação com o alumínio. As análises foram consubstanciadas com filmagens de alta velocidade, o que foi fundamental para os resultados alcançados.
Um dos principais desafios para o desenvolvimento do sistema foi a seleção e análise das tecnologias de acionamento. Com um melhor desempenho obtido por servomotores CA, foram definidas as estratégias para implementação do software de controle do sistema, totalmente integrado à fonte de soldagem desenvolvida pela empresa IMC, spin-off do LABSOLDA. Os ensaios para a avaliação do sistema consistiram em depósitos realizados com arames de aço e alumínio, onde foi possível alcançar uma frequência de transferência de até 90 Hz. Os resultados obtidos mostraram a total capacidade de se realizar soldagens com o novo sistema, constituindo assim uma importante ferramenta para a continuidade da pesquisa e de novos desenvolvimentos correlatos.