Apresentação TPSC IV (editada) (1)

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Professor: Waldyr Veg
Disciplina: T P S C - IV
Alunos:
Fernando Pedrosa Oliveira Ra: 18209591
Anderson Ribeiro Vilela Ra: 17110563
Tema:
PROCESSOS HÍBRIDOS DE SOLDAGEM
Introdução:
A soldagem híbrida consiste na combinação de diferentes tipos de soldagem em um mesmo processo resultando em características próprias, neste contexto, destacam-se os processos de soldagem híbrida PLASMA/ G T A W e PLASMA/ G M A W, obtida com a junção das soldagens em uma mesma zona de fusão. 
A AWS definiu Soldagem Híbrida como a combinação de duas fonte distintas de energia de soldagem em um único processo de soldagem.
PAW – GMAW (PLASMA-MIG)
LBW- GMAW(LASER-MIG)
GMAW- GTAW(MIG-TIG)
LBW- GTAW(LASER-TIG)
LBW- PAW(LASER-PLASMA)
Um processo híbrido de soldagem é caracterizado pela incidência dos dois processos sobre o mesmo ponto ou região, atuando de forma simultânea.
Figura: fonte extraída da Infosolda
Histórico do Processo Híbrido de Soldagem
A primeira patente do processo híbrido de soldagem foi para o processo Plasma-MIG no ano de 1958, mas o processo de soldagem híbrida apresentou um desenvolvimento na década de 1970. Segue a cronologia do processo híbrido de soldagem:
Plasma-MIG,1972;
LASER-TIG,1979;
MIG-MAG,1988;
LASER-MIG,1991;
PLASMA-LASER,1998.
Processos não Híbrido
LASER assistido por GMAW-GTAW
Fonte: Infosolda
Tandem
Tocha de Soldagem MIG/MAG Sistema Tandem 
Processo : PAW-GMAW
HPAW
Esquema da tocha de Soldagem a Plasma
1.Gás dePlasma
2.Bocal de Proteção
3.Gás de Proteção
4.Eletrodo
5.Bocal de Constrição
6.Arco Elétrico.
Definição do processo de Soldagem Híbrida com 
LASER-GMAW (HLAW)
Aperfeiçoando as vantagens do processo de soldagem GMAW e LBW, combinando-os entre si e acoplando os mesmos em um único processo, tem-se por definição, o processo de soldagem híbrida, consistindo na sinergia do feixe de LASER executando união autógena de alta penetração e deposição do metal de adição com o GMAW refletindo na geometria do cordão de solda, menor transformação metalúrgica inibindo a formação de estrutura grosseira no material, alta produtividade e redução de custos.
Esquema do processo híbrido LASER-GMAW (HLAW).
Comparativo teórico de perfis de solda por processos
Figura fornecida pela UFMG – Paulo Modenesi
Figuras dos perfis - FATEC SP
Espaçamento dos cabeçotes de soldagem LASER-GMAW (HLAW)
Adaptação do comparativo teórico da poça de fusão em função da distância –
Welding Journal - Junho de 2006 – NASSCO
Exemplo de tocha robotizada LASER-GMAW (HLAW)
Adaptação de robotização – ESAB HLAW
GMAW com LASER – Welding Journal - Junho de 2006 – NASSCO
Histórico
O processo de soldagem PAW-GMAW propriamente dito foi desenvolvido no ano de 1969 no laboratório de pesquisas da Philips em Eindhoven na Holanda (ESSERS et al., 1971 apud HARRIS, 1994a)
Primeira tocha PAW-GMAW – arame eletrodo 
incindindo perpendicularmente ao 
arco
Imagem extraída do site Infosolda
Processo de Soldagem MIG/MAG
Imagem extráida da Esab
Diagrama do Sistema para Soldagem GMAW conforme a AWS
Fonte extraída www.sumig.com
Vista esquemática dos principais elementos da tocha PAW-GMAW
Fonte extraída:www.researchgate.net
Vista esquemática do posicionamento dos principais elementos da tocha PAW-GMAW
Corpo da tocha utilizada no processo PAW-GMAW
Fonte: Labsolda, 2014
Sistema de abertura do arco PAW-GMAW
No método de acendimento do arco para o processo PAW-GMAW, chamado “Soft Start”, o arame-eletrodo é utilizado para gerar um arco de baixa intensidade, através do qual ocorre a formação do arco plasma. Com este método, a abertura do arco ocorre praticamente isenta de respingos, evitando com que partes vitais da tocha sejam danificadas.
Esquema de funcionamento do “Soft Start”
Fonte: RESENDE, 2011
Vantagens do processo de soldagem PAW-GMAW
- Maiores Velocidades de Soldagem;
- Peças com menos distorções, por causa de uma menor Zona Afetada pelo Calor
(ZAC);
- Soldas limpas com menos respingos;
- Cordões de solda com maiores penetrações;
- Utilização em robôs industriais de soldagem, que possibilitam operações em altas
velocidades em peças de geometria relativamente complexa (Oliveira, 2006); Compatível com a maioria das controladoras robóticas.
- Menor investimento – Pode ser integrada a maioria dos modelos de fontes de
soldagem MIG do mercado;
- Usa as mesmas especificações e normas de soldagem MIG;
- Reduz o consumo de arame e a emissão de respingos;
- Diminuição de custos – aumenta produção, redução de reparos e sucatas;
- Qualidade – Maior penetração de soldagem;
- Maior velocidade – Solda em até 3 vezes comparada com processo de Soldagem MIG;
Processo PAW-GTAW (PLASMA-TIG)
Esquema Plasma GTAW
Fonte: (www.google.com.br/search?q=PAW&source)
Os processos industriais nos quais o processo PAW-GTAW pode ser utilizado.
- Área automotiva;
- Fabricação de eletrodos;
- Fabricação de aviões;
- Indústria aeroespacial;
- Fabricação de equipamentos clínicos;
- Solda de tubos;
Vantagens do processo de soldagem PAW-GTAW em relação ao GTAW
- Eletrodo protegido, o que oferece longos intervalos entre sua manutenção.
- Capacidade de soldagem em baixa corrente.
- Densidade de energia de arco chega a ser três vezes mais alta do que no processo GTAW.
- As velocidades de soldagem são maiores em algumas aplicações.
- Baixas correntes são necessárias para produzir um determinado tipo de solda.
gerando um menor encolhimento. As distorções são reduzidas de 50%.
- Alto volume de produção.
- Solda elementos de baixa espessura.
- A estabilidade do arco é comprovada.
- A coluna do arco tem maior estabilidade direcional.
- Cavidades estreitas (razão entre profundidade e largura) para uma dada penetração
resultando em menor distorção.
- A necessidade de fixação da tocha é menor em algumas aplicações.
- Menor zona termicamente afetada.
Restrições do processo PAW-GTAW
- É necessário grande conhecimento do processo.
- A tocha utilizada é de construção mais difícil.
- Pequena tolerância para desalinhamento da junta de solda, devido ao arco estreito.
- As tochas de soldagem manual com plasma são geralmente difíceis de ser manipuladas se comparado com as tochas GTAW.
- Para uma qualidade consistente da solda, o bocal de constrição deve ser bem
conservado e regularmente inspecionado para detectar sinais de deterioração.
Referências Bibliográficas:
https://www.esabna.com/us/en/automation/process-solutions/hlaw/process.cfm 
http://www.fronius.com/en/welding-technology/products/roboticwelding/migmag-high-performance/laserhybrid/laserhybrid 
https://www.cloos.de/de-en/products/qineo/laser-hybrid-weld/laser-hybrid-mig-mag-head-7th-axis/laserhybridkopf-lhh-7-achse-f300/ 
https://www.cimm.com.br/portal/noticia/exibir_noticia/1984-projeto-soldagem-