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Universidade Metodista de Angola FACULDADE DE ENGENHARIA CURSO
DE ENGENHARIA DISCIPLINA: TECNOLOGIA DOS MATERIAIS MECATRONICA
TEMA: SOLDADURA POR RESISTENCIASUBTEMA- CAPAS DE ELETRODOS
DOCENTE: PROF.DOUTOR KEVA MAKUNTUALA5/28/12
DISCENTE: FELICIDADE PEMBA KINZO GARCIA
Introduo O Processo de soldadura ou soldagem enquadra-se no
grupo dos processos de alterao de forma. um processo a partir do
qual, o formato final se obtm por adio de material, isto , pela
unio de formas elementares mais simples ou ligao de elementos.
Esses processos so identificados como:
SOLDADURA POR LASER SOLDADURA POR RESISTENCIA SOLDADURA POR
ARCO- ELETRICO (com e sem gs )
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Objectivo Geral e EspecificoObjectivo Geral Neste trabalho
pretende-se avaliar o comportamento de quatro diferentes tipos de
capas de eletrodo utilizados na soldagem por resistncia, durante a
soldagem de chapas galvanizadas automotivas. Objectivo Especifico O
fabrico de eletrodo visa especificamente dominar a tcnica de
soldagem por resistncia e contribuir no processo de industrializao
do pas e proporcionar aos leitores conhecimentos acerca da matria
ou da industrializao da matria em produto acabado.
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Justificativa Este trabalho visa contemplar os benefcios de
garantir o desenvolvimento deste produto no mercado e inibir a
invaso de divisas.
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Reviso BibliograficaDentre os processos de soldadura supra
citados neste trabalho irei dar mas enfase ao Processo Tecnologico
de Soldadura por Resistncia capas de electrodos. Este mesmo
processo foi criado por Elihu Thomson em 1877, que aplicou o mesmo
para unir fios de cobre. Logo percebeu que esta tcnica poderia ser
usada para a soldagem de outros materiais. A soldagem por
resistncia tem crescido enormemente desde a primeira chapa
automotiva soldada, a qual foi introduzida em 1933. Tornou-se o
processo predominante na montagem das carrocerias automotivas, com
uma media de 4500 pontos soldados em cada carro .Na fabricao de
automveis, uma parte muito interessante a montagem das carrocerias.
Partindo-se de chapas de ao (galvanizadas ou no), faz-se uma
conformao mecnica das diversas partes lateral, teto, assoalho,
portas, caps, pra-lamas, seguindo-se da soldagem. O processo de
soldagem mais utilizado para montar as carrocerias conhecido como
solda a ponto que ser
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Reviso BibliograficaSoladura por Resistncia proveniente de uma
propriedade eltrica chamada resistncia, que dificulta a passagem do
fluxo da corrente eltrica no metal a ser soldado, promovendo a
gerao de calor. Esta resistncia ao fluxo de corrente a fonte
geradora de calor na soldagem por resistncia. Para realizar uma
solda, duas chapas ou mais, so colocadas sobrepostas,sendo
pressionadas por eletrodos no consumveis para garantir um bom
contacto eltrico. Cuja rea de contacto possui perfil adequado para
garantir a presso necessria, o perfeito alinhamento e a conduo sem
perdas excessivas da corrente eltrica. Aps a concluso do ciclo de
soldagem, um ponto de solda dever formar-se . O ponto de solda e a
regio da solda devem ter algumas caractersticas. Tais como
apresentar um dimetro mnimo especifico por norma, bem como uma
profundidade de penetrao na rea soldada. A endentao a uma impresso
deixada pelos eletrodos na
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Aplicaes da Soldadura por ResistnciaEste tipo de soldadura
aplicaes em variadas industrias tais como: Automobilstica, Indstria
Aeronutica, Elctrica e Electrnica, industria ferroviria.
Neste trabalho irei falar sobre a soldadura por resistncia na
industria automobilstica nomeadamente na associao das chapas
galvanizadas a solda a ponto.
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Aplicaes da Soldadura por ResistnciaA soldagem por resistncia
elctrica utiliza o aquecimento por efeito Joule para realizar a
fuso entre os metais. O efeito Joule ocorre pela gerao de calor
atravs da passagem de corrente elctrica em uma resistncia. Na
soldagem das chapas, a maior resistncia est localizada na superfcie
interna das mesmas. Com a aplicao da presso pelos elctrodos de
cobre e posteriormente a passagem de corrente elctrica, ocorre a
fuso desta face em comum, formando o ponto.
Todas as variantes deste processo utilizam a corrente elctrica e
a aplicao de presso. No caso da soldagem de tubos com costura
(ERW), a corrente elctrica induz correntes na superfcie dos
chanfros, fundindo o material. Com a aplicao da presso, a regio
fundida quase que totalmente expulsa, produzindo um cordo de solda
com uma zona fundida bastante reduzida, ou inexistente e uma zona
afectada pelo calor bem estreita.
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Materiais e processos para fabricao das capas de eletrodoAs
capas de eletrodos so um dos componentes mais importantes nos
processos de solda a ponto. A qualidade final do ponto de solda
depende muito do estado da capa de eletrodo durante o processo de
soldagem. Para que isso ocorra, os materiais das capas de eletrodos
utilizadas em solda a ponto devem ter condutividades eltrica e
trmica suficientemente altas e resistncia de contacto
suficientemente baixa para prevenir o aquecimento excessivo da
superfcie das chapas e diminuir a velocidade de formao de liga de
cobre entre o material do eletrodo com revestimento da
chapa.5/28/12
Os eletrodos base de cobre esto classificados segundo a
Resistance Welder Manufacturers Association (RWMA) em trs classes
(RWMA, 2002):
Classe 1: composta de materiais no tratveis termicamente e
endurecidos por trabalho a frio, que no afeta condutibilidades
trmica e eltrica;v
Classe 2: composta por materiais com propriedades mecnicas mais
altas e condutibilidades eltrica e trmica mais baixas em relao aos
eletrodos da classe 1. As propriedades mecnicas e fsicas requeridas
so conseguidas por tratamento trmico ou por uma combinao de
tratamento trmico e trabalho a frio. Os eletrodos da Classe 2 so os
mais utilizados e podem se adequar a uma ampla faixa de metais e
condies;vv
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Classe 20: composta por materiais com capacidade de resistir a
altas taxas de calor e presso quando comparado com os materiais das
classes 1 e 2. So fabricados utilizando cobre e material
refratrio.
Classe RWMA
Descrio
Condutivid Dureza ade (I.A.C.(HB) S)
Mecanismo Endurecimento
RWMA1 (Classe1)
Cobre CuZr
Zircnio90%
70 HB
Precipitao
(0,15% Zr RWMA2 (Classe2) Cobre Cromo CuCr (1% Cr) RWMA2
(Classe2) Cobre Zircnio CuCrZr 0,25% Zr) RWMA20 (Classe20) Al- 60
Cobre por Disperso Cu Al2O3 (1,1% Al2O3) Resistente85% 75 HB
Disperso (1% Cr Cromo85% 83 HB Precipitao 85% 83 HB Precipitao
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Frisagem dos eletrodosA frisagem de eletrodos a pratica mais
recomendada e usada pelas empresas. A frisagem um processo de
usinagem rpido e eficiente utilizado para recuperar o perfil
original do eletrodo aps alguns pontos de solda. A frisagem dos
eletrodos uma necessidade, provocada v Formao de lato na face
basicamente por dois factores:de soldagem doeletrodos;
v
Aumento da rea da face do eletrodo;
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Processo de frisagem de eletrodosPara atingir uma qualidade
constante do ponto de solda, faz-se necessrio a limpeza de todos os
eletrodos em intervalos regulares. Isso envolve todos os tipos de
maquinas de solda a ponto: Pinas manuais, pinas robs e maquinas
estacionarias. Os frisadores so utilizados para fazer limpeza dos
eletrodos de qualquer dimetro e forma da face. Para serem
eficientes, devem limpar os eletrodos entre 3 e 5 segundos, de
preferncia sem obstruo da produo. Os eletrodos superiores e
inferiores devem ser limpos com a maquina na posio fechada, sob uma
carga de 0,5 a 1,5 kN, para que no final da soldagem os pontos de
solda sejam concntricos
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Tipos de frisagemA frisagem de eletrodos pode ser de trs
tipos:v
Frisagem manual
v
Frisagem automtica
v
Frisagem off- line.
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Frisagem com frisador manual mecnico.
Fresa eltrica para pina de solda de rob.
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Frisador offline.
METODOLOGIAOs pontos de solda foram realizados utilizando duas
chapas galvanizadas com dimenses de 50200 mm, conforme mostra na
figura 33. A primeira chapa tem a especificao XES G 10/10 ( Normas
Renault 11-00-214/C; 11-04-805/E; 0230-402/-C e 32-00-019/-B), com
espessura da chapa 0,67 mm e revestimento mnimo de Zn de 10,0 m,
processo de revestimento por imerso. A segunda chapa tem a
especificao st06 G 10/10 com espessura da chapa 1,0 mm e
revestimento de Zn de 6 a 12 m, processo de revestimento por
imerso. Para realizao dos pontos de solda, as chapas foram
sobrepostas, sendo que a chapa superior foi a chapa com espessura
de 0,67mm. O espaamento entre os pontos de solda para chapas com
espessuras iguais dado pela formula L= (14s2+3)(s1+s2)1/3(mm), onde
L a distncia mnima entre os pontos de solda e s a espessura das
chapas a serem soldadas. Na soldagem de chapas com diferentes
espessuras, sendo s1>s2. Para a configurao de espessura
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METODOLOGIA
Dimenses da chapa de trabalho
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Mquina de solda a ponto Capa de
RESULTADOS E DISCUSSOAo analisar os dados conjuntos de dureza
aps o recozimento e desgaste, nota-se que quanto maior a reteno da
dureza em funo da temperatura, menor o desgaste observado. Este
resultado pode ser considerado normal, pois como o aquecimento
ocorre mais acentuadamente na regio de contacto da face da capa de
eletrodo com a chapa, a manuteno da dureza nesta regio dificulta
sua deformao plstica, retardando o desgaste e conseqentemente
aumentando a vida til da capa. Chega-se, portanto, a concluso que a
reteno da dureza elevada temperatura tem um papel fundamental na
produtividade das capas de eletrodo.
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RESULTADOS E DISCUSSO
Perfil Superior Capa A
Perfil Inferior Capa A
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Perfil Superior Capa B
Perfil Inferior Capa B
RESULTADOS E DISCUSSO
Perfil Superior Capa C
Perfil Inferior Capa C
5/28/12 Perfil Superior Capa D
Perfil Inferior Capa D
CONCLUSOOs resultados dos testes de soldagem mostram que as
distintas capas de eletrodo apresentam um desempenho diferenciado
durante o processo de solda a ponto, utilizando os mesmos parmetros
de soldagem e as mesmas espessuras de chapas. Condies a que ficam
expostas as capas durante a soldagem de chapas galvanizadas
promovem o seu desgaste, com formao de crateras e uma camada
contnua de lato na superfcie e nas crateras formadas na ponta da
capa de eletrodo. As crateras causam impresses no ponto de solda e
foi observado em todas as capas. Aps o aparecimento das crateras,
os pontos de solda tendem a serem formados sob a rea delimitada
pelas crateras formada; As crateras comeam a surgir aproximadamente
a partir de 300 pontos de solda e neste momento o seu crescimento
acelerado com aumento do numero de pontos de solda; As diferenas
capas de eletrodo apresentaram desgaste diferenciado ao longo da
soldagem, que est associado a reteno da dureza a quente. Este
desgaste diferenciado acarretou uma variao do numero de pontos de
solda at se atingir o dimetro mnimo do ponto de solda; O presente
trabalho o resultado direito de muita pesquisa, entende-se no estar
acabado, contudo um exerccio de reflexo que devera ser alvo de
melhoria na interpretao das tcnicas usadas para o
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Muit o OBRIGA DO5/28/12
