Orientador: Prof. Jair Carlos Dutra, Dr. Eng.
UFSC, CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, DAAD
RESUMO
Avanços no desenvolvimento da tecnologia da soldagem têm ocorrido pela associação de dois processos, formando uma nova categoria de processos de soldagem, denominados de “Processos Híbridos de Soldagem”. A associação é feita normalmente entre um processo de eletrodo consumível com um outro de eletrodo não consumível. Com isto, o novo processo híbrido resultante tem características muito mais versáteis. Além da possibilidade do aumento de produtividade, aumentasea flexibilidade de controle da geometria da solda. O presente trabalho atua nesta temática, enfocando a associação do processo PLASMA e do processo MIG/MAG, que formam o híbrido PLASMA-MIG – um processo relativamente novo, com pouca informação básica e tecnológica a seu respeito. O objetivo, de acordo com a filosofia de atuação do Laboratório de Soldagem da UFSC (LABSOLDA), é promover, além do estudo fenomenológico do processo e das inter-relações de suas variáveis, o desenvolvimento de um equipamento e colaborar para a consolidação do processo na indústria. Os estudos foram realizados em duas etapas. A primeira etapa do trabalho foi conduzida no Instituto de Pesquisa e Ensino da Soldagem de Munique (SLV-München). A segunda etapa da pesquisa foi realizada no Brasil, por intermédio da montagem de uma bancada PLASMA-MIG totalmente automatizada no LABSOLDA/UFSC. Assim, além dos desenvolvimentos intrínsecos para o bom funcionamento do processo, como o aprimoramento da pistola e metodologias para melhorar a abertura do arco plasma, o trabalho apresenta a aplicação em diferentes situações. Os resultados confirmam a boa performance do processo no controle da geometria da solda, utilizando-se diferentes combinações entre a potência do circuito MIG e a potência do circuito PLASMA: quanto maior a corrente MIG maior é a penetração e quanto maior a corrente Plasma maior é a largura do cordão. Em relação aos modos de transferência metálica, foi observado que a corrente plasma exerce pouca influência sobre o diâmetro de gota destacada e sobre a corrente de transição entre curto-circuito e transferência por vôo livre. Não foi encontrada instabilidade da transferência na zona de transição entre os citados modos, como ocorre no processo MIG/MAG simples. Instabilidades, como a extinção do arco Plasma, foram observadas na transferência por curto-circuito, principalmente quando são utilizados gases ativos em mistura com argônio. Foi desenvolvido, também, um comando sinérgico para a soldagem PLASMA-MIG com corrente pulsada, sendo constatado que a corrente plasma não influi na corrente de destacamento de gota no processo MIG. Soldagens de juntas sobrepostas e de topo, em alumínio e aço carbono foram realizadas com sucesso. Uniões de boa qualidade e com velocidade de soldagem de até 4 m/min foram realizadas em chapas de alumínio e aço carbono com 2 mm de espessura. Excelentes níveis de velocidade de soldagem também foram atingidos na brasagem de chapas galvanizadas de 1 mm de espessura, onde se observou também que o processo quase não afetou a camada de zinco nas periferias do cordão. Do todo é concluído que o processo possui um grande potencial de aplicação na indústria e que o equipamento desenvolvido se encontra já adequado para tal.
REFERÊNCIA:
OLIVEIRA, M. A. Desenvolvimentos no Processo Híbrido Plasma-MIG para Operações de Soldagem e Brasagem. 2006. 136 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2006.