Título: Processo Stud Welding: Caracterização, Experimentação e Avanços Tecnológicos
Autor: Álisson Fernandes da Rosa
Orientador: Régis Henrique Gonçalves e Silva
Coorientador: Mateus Barancelli Schwedersky
Data: 27/01/2025, 14h00min
Resumo:
Este trabalho visa consolidar uma referência nacional para a Soldagem de Pinos, estabelecendo uma base técnica robusta para a continuidade das pesquisas e aplicações industriais no campo. O processo de Soldagem de Pinos por Arco Retraído (ou Drawn-Arc Stud Welding) envolve a fixação de um pino metálico à superfície de uma peça por meio de uma pistola de soldagem e da criação de um arco elétrico entre o pino e a peça, gerando uma poça de fusão que une os materiais. Após o arco aquecer e fundir as superfícies, o pino é pressionado contra a peça, formando a junta ao se solidificar em tempos menores que um segundo. No entanto, o desempenho e a qualidade das juntas soldadas dependem diretamente de variáveis técnicas como corrente elétrica, tempo de arco, parâmetros de movimento do pino e métodos de proteção, seja por gás ou anéis cerâmicos. Tais variáveis afetam significativamente a integridade da solda. Dado o crescente uso do Stud Welding em aplicações críticas, a compreensão detalhada e o controle adequado dessas variáveis são essenciais para otimizar o processo, reduzindo a incidência defeitos e garantindo resultados confiáveis em ambientes industriais desafiadores. Esta pesquisa, portanto, busca preencher uma lacuna técnica na literatura ao fornecer uma análise experimental e recomendações de parametrização que visam a qualidade e a segurança da aplicação industrial do Stud Welding. Neste sentido, é apresentada uma ampla revisão bibliográfica acerca desta tecnologia e uma investigação detalhada sobre o processo SW, abordando experimentos orientados ao aperfeiçoamento das variáveis principais. A pesquisa examina variáveis como tecnologias de controle de corrente e estabilidade do arco, influência da corrente de soldagem e tempo de arco, variáveis de movimento do pino e tensão do arco, influência da geometria do pino e diferentes gases de proteção e aprimoramentos do processo como emprego de campo magnético no arco. Esses fatores foram analisados experimentalmente para entender suas interações e influências na formação da poça de fusão e na integridade da junta soldada. Além de fornecer uma visão geral e detalhamentos da operacionalidade do processo, esta tese oferece como contribuição técnica uma Especificação de Procedimento de Soldagem (EPS) para pinos roscados de 16 mm de diâmetro, que otimiza a aplicação do Stud Welding em cenários que exigem alta confiabilidade.