Projeto e Construção de Uma Máquina de Soldagem FSSW

Resumo

Em processos de fabricação de componentes mecânicos, formas básicas como chapas, tarugos, cilindros, etc. precisam eventualmente serem unidos entre si para dar origem a peças maiores e mais complexas. Para esta finalidade existem os processos de união, os quais podem ser puramente mecânicos (parafuso, rebite, colagem, etc.) ou metalúrgicos (soldagem). Quanto a união por soldagem, tem-se vários processos, onde cada um apresenta vantagens e desvantagens frente aos demais. Dentre eles tem-se o Friction Stir Welding (FSW) criado em 1991 no The Welding Institute (Reino Unido) o qual revolucionou a área da soldagem por oferecer flexibilidade na obtenção de cordões de solda no estado sólido (sem envolver fusão), possibilitando a soldagem de ligas metáligas de baixa soldabilidade. Em pouco tempo surgiram variantes dessa tecnologia, dentre elas o Friction Stir Spot Welding (FSSW) o qual permite a união por ponto na produção de juntas sobrepostas. O processo FSSW utiliza uma ferramenta rotativa, composta de dois elementos fundamentais: pino e ombro. A soldagem se dá por meio de calor e por mistura mecânica entre as chapas sendo unidas, em temperaturas abaixo da de fusão, permitindo a soldagem de materiais com pontos de fusão diferentes. Este trabalho teve por objetivo projetar e construir uma máquina pequena capaz de realizar soldas FSSW na produção de juntas sobrepostas tanto em laboratório quanto em campo, oferendo controle sobre as variáveis do processo. Uma revisão da literatura sobre FSSW foi utilizada na determinação dos parâmetros de entrada para o projeto da máquina. Posteriormente, foi desenvolvida a etapa de concepção, onde buscou-se uma solução que se mostrasse mais adequada aos objetivos desejados. Após a concepção foi feito o dimensionamento de todos os elementos estruturais da máquina, e as especificações da parte eletrônica. O trabalho ainda se encontra em andamento, atualmente na etapa de construção do cabeçote de soldagem e do corpo (estrutura). Como resultados esperados para o final do trabalho (previsto para dezembro de 2013) espera-se dispor do projeto completo de uma máquina de soldas FSSW, na forma de memoriais de cálculo e descritivo e também de uma máquina que permita a obtenção de soldas de qualidade e com repetibilidade