1-INTRODUÇÃO
Na união de duas peças por soldagem, nem sempre há garantias de um perfeito posicionamento entre elas ou de todo conjunto em relação à tocha de soldagem. Além disso, podem ocorrer problemas de empenamento devido ao aquecimento causado pela energia que estas peças recebem, mudando, portanto, o posicionamento já anteriormente ajustado. Isto pode gerar defeitos de soldagem que implicam em uma queda de qualidade e de produtividade, uma vez que é necessário retrabalhar ou refugar as peças.
Figura 1 - Principais problemas que geram erros de posicionamento. Em A) Erro no posicionamento da peça em relação à trajetória da tocha de soldagem. Em B) Empenamento causado pela energia recebida (calor) pela soldagem.
Com a preocupação de minimizar os defeitos de soldagem causados por mal posicionamento ou empenamento, foram construídos sistemas automáticos que se adaptam às diferentes condições de soldagem. Estes sistemas são conhecidos como "SEAM TRACKER". Diferentes tecnologias são utilizadas na fabricação de "SEAM TRACKER", e o funcionamento dos sensores se baseia em princípios físicos bastantes distintos, entre eles destacam dois grupos /1/:
A) Ópticos
B) Arco Elétrico
Na categoria dos sensores ópticos estão: Laser, Array de fotodiodos ou câmaras CCD, lentes e filtros ópticos /1,2/.Estes são capazes de verificar o posicionamento da tocha e enviar sinais para o sistema, fazendo a correção necessária. O sensor utilizando o arco voltaico (arco elétrico) utiliza as próprias variáveis de soldagem (corrente ou tensão) para informar ao sistema o seu posicionamento em relação à junta a ser soldada /1,5,6,7,8/. Um software de controle interpreta estas variações e calcula os ajustes necessários na trajetória.
Figura 2 - Sensor utilizando o próprio arco Voltaico para funcionamrento do sistema de seguimento de junta.
2. JUSTIFICATIVAS DO PROJETO.
A importância deste trabalho é justificada pelo grande número de defeitos gerados durante o processo de manufatura devido a erros de posicionamento e empenamento das peças. Com a utilização de um sistema de seguimento de junta, estes erros poderão ser corrigidos, diminuindo o número de peças refugadas. Além disto, os sistemas disponíveis no mercado internacional, além do alto custo, são sistemas fechados, que não permitem alterações de forma a adaptá-los a condições específicas.
3. OBJETIVOS E METAS
Tem-se como objetivo principal deste trabalho o desenvolvimento de um sistema de seguimento de junta utilizando como sensor o próprio arco voltaico. Este desenvolvimento leva em conta a correção da trajetória da tocha de soldagem em juntas de filete ou chanfradas. A correção é feita atraves da verificação de um erro. Este erro é percebido quando a trajetória da tocha de soldagem não é a mesma que deveria percorrer sobre a junta metálica. Este desenvolvimento torna-se, portanto, necessário, pois elimina a ocorrência de defeitos relacionados a falhas de posicionamento. Como objetivos parciais para realização deste desenvolvimento segue a seguir:
- Realização da redação e defesa de dissertação. Como metas a este desenvolvimento tem-se a seguir: - Bancada para estudo do processo e do sistema desenvolvido operacional.
- Sistema de seguimento de junta operacional e testado.
- Redação de dissertação escrita/revisada.
- Defesa da dissertação concluída.
4. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
A tocha de soldagem faz um movimento oscilatório de freqüência e amplitude constantes na seção da junta/1/.Este movimento é denominado de tecimento. Nas bordas da junta é capturado o valor da corrente ou tensão naquele instante. Caso a tocha não esteja centralizada em relação ao centro da junta, é necessário uma correção da trajetória (vide figura 3).
O princípio da correção da trajetória baseia-se na diferença de leitura da corrente ou tensão de soldagem. A corrente ou tensão de soldagem é diretamente afetada pela distância do bico de contato em relação à peça a ser soldada /6/. Quanto maior a variação da corrente, maior será a correção da trajetória. A figura 3 mostra este princípio de funcionamento baseado na variação da corrente.
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5. EQUIPAMENTOS
6. APLICAÇÕES DO SISTEMA DE SEGUIMENTO DE JUNTA.
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