1. INTRODUÇÃO
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No processo MIG para soldagem do alumínio, embora este venha sendo utilizado desde que o mesmo foi inventado, na década de 40, pouco se evoluiu em conhecimentos a respeito. Assim, embora a tecnologia eletrônica tenha possibilitado dotar as fontes de soldagem com inúmeras sofisticações, muito pouco tem sido incluído acerca das propriedades da soldagem do alumínio.
Isto tem como causa uma lacuna de conhecimentos sobre as características da soldagem deste metal, mormente considerando-se as novas maneiras de transferência metálica. Considerando esta situação, foi iniciado um trabalho de pesquisa conjunto entre o LABSOLDA/UFSC e o Laboratório de Soldagem da PUCPR, no sentido de desenvolver conhecimentos a respeito, oferecendo subsídios tecnológicos para o projeto de equipamentos de soldagem. Os estudos desenvolvidos abrangem aspectos como a aberturado arco, a estabilidade de seu comprimento e a determinação de parâmetros e variáveis adequados à corrente pulsada, problemas que afetam drasticamente a soldagem do alumínio. |
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2. JUSTIFICATIVAS
O processo MIG se apresenta como tecnicamente viável e aceito universalmente, mas apresenta alguns problemas, como variação da penetração, porosidade, fusão do arame com o bico de contato, dificuldade de abertura do arco, instabilidade do comprimento do arco, dificuldade de alimentação e difícil determinação dos parâmetros e variáveis adequados à soldagem com corrente pulsada.
Os problemas da soldagem MIG do alumínio são influenciados pela característica estática da fonte usada, sendo que na seleção do tipo da fonte, surgem basicamente duas opções. A primeira, fontes de corrente constante, trabalhando com corrente pulsada, que proporcionam maior uniformidade na penetração e um bom acabamento, embora impliquem em problemas de abertura do arco e estabilidade de seu comprimento, além da dificuldade de estabelecer os parâmetros e variáveis. A segunda opção, por fontes de tensão constante, que favorecem a abertura do arco, a estabilização de seu comprimento e fácil seleção de parâmetros e variáveis, contudo não asseguram a uniformidade da penetração nem um bom acabamento.
O uso da corrente pulsada é viável, porém de difícil operacionalização, para torná-lo mais popular deve-se buscar soluções para os problemas específicos: a dificuldade de abertura do arco, a estabilização de seu comprimento e a seleção de parâmetros e variáveis. Este trabalho enfocando especificamente a soldagem MIG do alumínio 4043 com 1,2 mm de diâmetro, apresenta o desenvolvimento de uma técnica para a abertura do arco com fontes de corrente constante, o estudo para determinação básica dos parâmetros e variáveis a serem usados para a soldagem com corrente pulsada e o desenvolvimento de um controle sinérgico para assegurar a estabilidade do comprimento do arco.
3. OBJETIVOS DO PROJETO
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Estruturar sistemática de controle das variáveis para facilitar o processo de abertura do arco.
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Estabelecer os parâmetros e variáveis básicas para a soldagem com corrente pulsada do alumínio 4043 com 1,2 mm de diâmetro.
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Estruturar uma sistemática de controle das variáveis da corrente pulsada, capaz de garantir a estabilidade do comprimento do arco.
4. EQUIPAMENTOS
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5. ESTÁGIO ATUAL DO PROJETO
O problema da abertura do arco foi resolvido, tendo sido desenvolvida e implementada uma sistemática que consiste em interromper a alimentação do arame após este tocar no metal de base e aplicar uma corrente elevada que provoque a abertura do arco. A abertura é identificada pela elevação da tensão, após o que, o equipamento passa a operar nas condições de regime. É possível assim, obter-se a abertura do arco, com segurança.
Quanto aos parâmetros e variáveis da corrente pulsada, foi identificada a faixa operacional adequada para o arame 4043 com 1,2 mm de diâmetro, bem como a relação entre as variáveis envolvidas capaz de fornecer cordões de solda de boa qualidade.
Quanto à estabilidade do comprimento do arco, foi desenvolvido uma sistemática de controle sinérgico que, com base na tensão do arco, modula a freqüência dos pulsos pela variação do tempo de base variando o consumo de arame e mantendo o comprimento do arco estável.
6. ORGÃOS FINANCIADORES
IMC -Engenharia de Soldagem Instrumentação e Automação LTDA.
PUCPR - Pontifícia Universidade Católica do Paraná.
Autores:
- Túlio Fernandes dos Santos - Eng. Mecânico
- Jair Carlos Dutra - Dr. Eng., Prof. LABSOLDA/UFSC