1. JUSTIFICATIVAS
A cada dia que passa os fatores qualidade e produtividade ganham maior atenção frente a uma economia globalizada e altamente competitiva. Diante disto há um esforço no sentido de se encontrar mecanismos de medida destes fatores.
Para se alcançar os mecanismos mais adequados de medição, a metrologia começa a ser aplicada nas mais diversas áreas do conhecimento. Isto ocorre tanto no âmbito industrial, como no científico.
Em processos de soldagem a arco, a observação das variáveis durante o tempo de execução do processo, pode ser utilizada como mecanismo de controle de qualidade.
As grandezas tensão e corrente de arco, velocidade do arame de solda e vazão do gás de proteção afetam diretamente a estabilidade do processo, necessitando de monitoração para uso no controle da qualidade do cordão de solda.
2. OBJETIVOS
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No Brasil existe uma carência na área de instrumentos de medição para processos de soldagem, pois os equipamentos disponíveis hoje no mercado nacional são de utilização genérica e não são desenvolvidos para utilização na faixa de medição das grandezas de soldagem.
Para suprir esta carência e atender às necessidades de centros de pesquisa na área de soldagem, estão sendo desenvolvidos no LABSOLDA vários sistemas de medição . Um deste sistemas é o "sistema autônomo de monitoração de grandezas de soldagem" (vide figura ao lado) que consiste em um equipamento portátil que realiza o sensoriamento das principais grandezas envolvidas no processo de soldagem a arco, permitindo uma avaliação do mesmo. |
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Esse sistema segue o conceito da instrumentação virtual, ou seja, utiliza uma plataforma básica para aquisição de dados e todas as funcionalidades do sistema de medição são implementadas através do "software", (conforme figura 2) permitindo uma total flexibilidade em termos de medição.
Neste sentido, a metodologia de desenvolvimento de software é relevante pois sobre um mesma plataforma de "hardware" são implementadas diferentes funcionalidade como monitoração e análise de transferência metálica. Outro ponto importante deste trabalho e a qualificação metrológicas destes sistemas de medição, isto é, o conhecimento das incertezas de medição permite avaliar o desempenho metrológico do instrumento bem como garatir a sua rastreabilidade. A rastreabilidade, que é a capacidade de referenciar o resultado da medição a padrões internacionais, é obtida a partir de um procedimento de calibração coerente. Esta é uma característica indispensável para que um instrumento de medição seja utilizado dentro de um sistema de controle de qualidade. |
 Fig.2 - Programa para a visualização dos oscilogramas de corrente e tensão no arco |
3. REALIZAÇÕES
- Montagem de um sistema transportável para monitoração de processos de soldagem
- Montagem de uma bancada para monitoração simultânea de duas estações de soldagem
- Diretrizes de projetos para o desenvolvimento de sistemas de medição para processos de soldagem a arco.
- Qualificação metrológica dos sistemas de medição de corrente e tensão desenvolvidos no LABSOLDA.
4. METODOLOGIA DE TRABALHO
Com a experiência adquirida em projetos de sistemas de medição desenvolvidos anteriormente no LABSOLDA, serão propostas dieretrizes para orientar novos projetos.
Para validar estas diretrizes de projeto serão desenvolvidos sistemas de medições que atendam às necessidades em ambiente de laboratório, chão-de-fábrica e em procedimentos de manutenção em campo.
Tendo-se implementado esses sistemas de medição, será feita a qualificação metrológica dos mesmos, com o objetivo de avaliar o desempenho metrológico.
5. PUBLICAÇÕES
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Sistema autônomo de monitoração de grandezas de soldagem - XXIV ENTS-98
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Integração de sistemas de medição para a monitoração de estações de soldagem em chão-de-fábrica - XXIII Encontro Nacional de Tecnologia em Soldagem - 07/1997
6. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
- Instrumentação
- Fonte de soldagem MTE DIGITEC
- Amperímetro- alicate - ITT MX 1200 S
- Voltímetro - 6 ½ dígitos - HP 34401A
Componentes utilizados nos sistemas de medição
- Placa de aquisição - INTERDATA
- Medidor de velocidade do arame - MVA-1
- Medidor de tensão e corrente - TC1-1
- Medidor de vazão de gás - MVG
Programas - ("Softwares")
OSCILOS (aquisição)
SMGSOLD (monitoração)
MIGMAG (análise de transferência metálica)
DATSOLTE (análise estatística de ensaios)
FINANCIADORES DA PESQUISA:
- LABSOLDA Laboratório de Soldagem - Engenharia Mecânica - UFSC
- LABMETRO Laboratório de Metrologia - Engenharia Mecânica - UFSC
- CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
- CAPES Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior
- MCT-PADCT/TIB Ministério da Ciência e Tecnologia - PADCT