Paper Projeto de Produto

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1 Nome dos acadêmicos 
2 Nome do Professor tutor externo 
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI – Curso (0987GPI) – Projeto de Produto - 15/11/21 
PROJETO DE PRODUTO: 
MELHORIA NO PROCESSO DE SOLDAGEM 
INDUSTRIAL 
 
Edilson Gonzaga da Silva 
Giovanni Luis Vivan 
Jocivaldo Pinheiro Cerqueira¹ 
Guilherme de Sousa Nardi² 
 
RESUMO 
 
O foco na melhoria contínua do desenvolvimento de produtos e ou processos visa atender 
necessidades do mercado e das organizações que buscam estratégias competitivas e alternativas 
para se sobressair perante seus concorrentes. O presente trabalho tem por objetivo abordar a 
importância da melhoria dos processos operacionais nas indústrias, atentando aos cuidados 
necessários para a garantia da qualidade e manutenção dos padrões para um resultado eficaz do 
produto ou processo. O cumprimento dos objetivos demandou a elaboração de uma pesquisa 
bibliográfica e visita in loco em uma indústria para acompanhar o processo de soldagem, bem 
como verificar os métodos utilizados nesse processo e propor sugestões de melhorias, embasadas 
em técnicas eficazes que podem contribuir para o desempenho das atividades operacionais. A 
organização onde este estudo foi realizado trabalha com estruturas metálicas de grande porte e 
encontra dificuldades de alcance de equipamentos de solda Mig/Mag. A partir de uma analise 
detalhada do processo operacional da empresa, foi desenvolvido um projeto que contempla a 
instalação de um braço de movimentação no processo de soldagem, o qual permite o deslocamento 
do alimentador de arame pela extensão do braço além de alcançar um ângulo de 180º (graus). 
Com a ajuda deste equipamento, será possível obter ótimos resultados ergonômicos, evitando que 
os colaboradores efetuem movimentação manual, proporcionando consequentemente, melhorias na 
produtividade e qualidade do produto final. 
 
 
Palavras-chave: Melhoria dos processos. Solda Mig/Mag. Produtividade. Qualidade. 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O desenvolvimento de projetos inovadores visando a melhoria contínua dos processos é 
imprescindível para as organizações que objetivam sua competitividade no mercado. Para tanto, se 
faz necessário a elaboração de projetos que proporcionem progressos no sistema produtivo sem 
comprometer a excelência nos padrões de qualidade do produto final. 
Para execução do presente projeto, foi realizado um estudo de caso em uma indústria de 
fabricação de estruturas metálicas de grande porte, com sede na cidade de Chapecó/SC. A empresa 
analisada produz estruturas como: pontes, treliças, vigas de rolamento, vigas caixão, etc. Após a 
analise detalhada do processo de fabricação industrial, observou-se uma situação problema 
existente, no qual foram identificadas dificuldades em algumas etapas da fabricação, como 
montagem e solda. O processo de soldagem tem um papel fundamental no desenvolvimento do 
produto final da indústria em questão, pois a solda impacta diretamente na aparência e na 
durabilidade das peças fabricadas. Com base nessa análise realizada, desenvolveu-se um projeto de 
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melhoria no processo de soldagem, visando impactar positivamente o processo como um todo, além 
de contribuir para redução dos custos de fabricação. 
No processo de soldagem Mig/Mag, existe uma boa facilidade na operação, podendo este ser 
automatizado para que haja melhoria na produtividade, porém esse processo exige uma complexa 
regulagem e não pode ser feito em lugares onde há corrente de ar, para não criar porosidade no 
cordão de solda. A soldagem Mig/Mag é um processo muito flexível, pois favorece a solda com 
grande qualidade e aproveitamento, vantagem de não ocorrer perda de ponta, também não necessita 
retirada da escoria com urgência. O processo de solda Mig/Mag nas indústrias tem aumentado, pois 
esse tipo de processo requer uma baixa aplicação de energia sobre as peças, tudo isso porque o 
isolamento entre os arames permite uma maior flexibilidade. 
Os processos de soldagem e suas atividades relacionadas precisam de total atenção por 
apresentar vários perigos para o profissional da área, devido à exposição constante ao risco de 
choque, queimaduras, radiação ionizante e também a exposição aos fumos de solda, que são 
bastante nocivos por conterem partículas tóxicas totalmente prejudiciais a saúde. Evitar equívocos 
na soldagem é importante para que a segurança do colaborador seja prioridade, sendo necessário 
que o profissional de solda tenha completo conhecimento dos equipamentos de segurança, 
juntamente com habilidades do profissional, para executar o processo com excelência. 
Nesse estudo será possível perceber a importância das tecnologias na evolução do processo 
de fabricação de peças metálicas de grande porte, onde se torna indispensável o uso da solda, sendo 
que para cada tipo de material a ser soldado e com cada tipo de peça, existe um processo de 
soldagem específico. 
 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
O processo de desenvolvimento de um projeto de produto pode ser citado como um método 
onde é possível listar todas as informações sobre o desenvolvimento de determinado produto. 
Dentre os itens listados está o desenho técnico, no qual constam todas as informações referentes aos 
padrões, dimensões, formas e tipo de material utilizado na produção. 
Para Barbosa Filho (2009), o surgimento de novos produtos existe a partir do momento que 
o mercado consumidor vai além do empreender, já que são analisados vários fatores como: questões 
ambientais referentes às escolhas de matéria-prima, resíduos gerados na produção, poluição, etc. No 
desenvolvimento de novos produtos e melhorias de processos as organizações precisam assumir 
riscos, pois existe possibilidade de ter ou não sucesso. É possível identificar alguns fatores que irão 
contribuir para o sucesso no lançamento ou melhoria de um produto e ou processo: planejamento, 
especificações prévias e a forte orientação para o mercado, fazendo uma pesquisa detalhada. 
Portanto, o desenvolvimento de melhorias em projetos e em produtos se torna decisivo em função 
do comércio internacional, o aumento da variedade de produtos vem diminuindo o ciclo de vida, 
forçando a entrada de novos produtos com novas tecnologias que buscam atender de forma mais 
específica o mercado. 
No decorrer da evolução humana, surge uma necessidade muito importante, essa 
necessidade era de unir coisas. Na idade de bronze ocorreram os primeiros indícios de soldagem, 
em que algumas pequenas caixas de ouro foram feitas por meio de solda por pressão. No período da 
idade do ferro, no Egito e na região mediterrânea oriental, as pessoas conseguiram fazer suas 
primeiras soldas juntando pedaços de ferro. Mas foi na idade média que vimos uma evolução da 
necessidade de trabalhar o aço, o ferreiro, considerado o artista da época por suas habilidades 
através do uso do processo de forja onde aquecia os metais até seus pontos de fusão, e usando muita 
força bruta, batia com o martelo até unir esses pedaços de aço, processo conhecido como 
martelamento. Mas foi mesmo no século XIX que o processo de solda, que é conhecido na 
atualidade, foi inventado. Em 1801 houve a descoberta do arco elétrico, após o acontecimento, o 
inglês Sir Humphry Davy levou sete anos para aprimorar o primeiro processo de solda. Somente em 
1808 Sir Humphry Davy apresentou publicamente em frente ao Royal Society em Londres, um arco 
em grande escala através da transmissão de uma corrente elétrica por meio do contato de duas 
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hastes de carbono, assim surge o que conhecemos por solda. A solda promoveu um avanço 
gigantesco na indústria, implicando de forma direta o desenvolvimento da sociedade (WELD..., 
2020). 
Segundo Machado (1996), o conceito de solda é bem simples, sendo o processo de união 
localizada de metais ou não metais, por meio da fusão ou não das peças. Vale salientar que é 
importante saber distinguir entre solda e soldagem. Soldagem é oprocesso que ocorre a união das 
peças, e solda é a zona da união onde ocorreu a solubilização. Atualmente pode-se perceber que 
existem vários tipos de processos de soldagem, e os mesmos são utilizados nas mais diversas 
ocasiões, que podem partir desde o reparo de um simples carrinho de mão como na construção dos 
grandes aviões, navios e pontes, enfim, sua aplicação varia de acordo com as necessidades. Para que 
os diferentes processos de soldagem se tornem possível, se faz necessário que o soldador tenha 
conhecimento dos tipos e funções específicas dos equipamentos de solda, pois cada equipamento 
tem sua finalidade. Também é imprescindível que o profissional de solda tenha conhecimento 
quanto aos cuidados referentes à segurança. 
Para aprofundar mais sobre o processo de soldagem e os tipos de solda, é preciso entender 
um pouco sobre o assunto, pois é através deste que será possível definir como será a aplicação, 
quando será e que tipo de solda será usado. É com este embasamento que faz-se o planejamento de 
todo o processo. 
 
2.1 TIPOS DE PROCESSOS DE SOLDAGEM 
 
Atualmente existem vários tipos de processo de soldagem, sua aplicação é variada de acordo 
com as diversas características e modos existentes, como basicamente: a forma, a espessura e 
geometria da peça, o tipo de material que será usado e a aplicação da peça. Diante disso, pode-se 
enfim determinar qual tipo de solda será aplicado. A seguir, serão apresentados alguns tipos de 
processos de soldagem. 
 
2.1.1 Soldagem de pinos 
 
O processo soldagem de pinos é um tipo de processo que ocorre por meio de um arco 
elétrico, onde se usam pinos para unir peças parecidas através do aquecimento e fusão do metal e a 
ponta do pino. Depois, aplica-se uma determinada pressão, garantido a união e solidificação entre as 
partes expostas. A energia elétrica e a força mecânica são transmitidas através de um porta-pino, 
por um aparelho de elevação, onde o mesmo é protegido por cerâmica. O arco elétrico é obtido 
através do toque e retração do pino. O tempo de operação ocorre em milésimos de segundos, é 
relativamente muito curto quando comparamos com os processos a arco elétricos semelhantes 
(GIMENES JR.; TREMONTI, 2013). 
 
Figura 1 – Exemplo de soldagem de pinos 
 
Fonte: Gimenes Jr.; Tremonti (2013). 
 
 
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2.1.2 Soldagem com eletrodo revestido 
 
Processo que ocorre por meio do arco elétrico que é produzido através de um eletrodo 
revestido e a peça que será soldada. Com o uso, o eletrodo vai formando um cordão de solda e tem 
uma proteção contra contaminação causada pela atmosfera gasosa e escória, que é proveniente da 
fusão do seu revestimento. Esse revestimento estabiliza o arco elétrico, gera gases de proteção da 
poça de fusão e produz escórias que evitam a contaminação. Esse tipo de soldagem é feito 
manualmente e por ser bastante prático e mais econômico, faz com que esse tipo de processo seja o 
mais popular e amplamente empregado na construção de vários tipos de estruturas grandes e 
pequenas (BATISTELA, 2019). 
 
Figura 2 – Exemplo de soldagem com eletrodo revestido 
 
Fonte: Abicor Binzel, (2019). 
 
2.1.3 Soldagem por resistência 
 
Diferente de outros processos, este tipo de soldagem por resistência ocorre por meio de 
aquecimento através do efeito Joule, para que ocorra a fusão entre as peças. Esse efeito acontece por 
causa da geração de calor durante a passagem da corrente elétrica pela resistência. Este processo 
surgiu em 1877 por Elihu Thomson, quando ele aplicou esse processo para fazer a união de fios de 
cobre, onde ele percebeu que esse tipo de soldagem poderia ser usado em outros materiais. 
Atualmente, o uso dessa técnica é muito comum na indústria automobilística. A soldagem por 
resistência é muito versátil, pois não é um processo e sim um princípio, que resulta em quatro tipos 
de processo diferentes: processo de soldagem por ponto; processo de soldagem por costura; 
processo de soldagem por topo; e processo de soldagem por projeção (ISOTRON, 2021). 
 
2.1.4 Processo de soldagem por ponto 
 
Consiste em um processo onde as superfícies se unem por meio de um ou mais pontos, onde 
se aplica calor e pressão nos pontos através do contato com a resistência elétrica, em que os mesmos 
são aquecidos causando a fusão das peças (ISOTRON, 2021). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 3 – Exemplo de soldagem por ponto 
 
Fonte: Isotron (2021). 
 
2.1.5 Processo de soldagem por costura 
 
Consiste em um processo onde as soldas são uma sobreposição de pontos feitos de forma 
progressiva ao longo da junta por eletrodos rotacionais. Os eletrodos circulam, e outro em barra 
transmite corrente combinada com a pressão produzindo a costura de solda. Esta série de pontos é 
obtida sem que haja a necessidade da retirada dos eletrodos, porém neste processo é possível 
avançar os eletrodos de maneira intermitente (ISOTRON, 2021). 
 
Figura 4 – Exemplo de soldagem por costura 
 
Fonte: Isotron (2021). 
 
2.1.6 Processo de soldagem por topo 
 
Neste tipo de processo as duas superfícies de contato devem ter exatamente a mesma área de 
aplicação para que seja possível a mesma densidade de corrente elétrica e mesmo aquecimento, 
sendo que esse processo se divide em duas etapas: solda topo por resistência ou centelhamento e 
faiscamento (ISOTRON, 2021). 
 
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Figura 5 – Exemplo de soldagem por topo 
 
Fonte: Isotron (2021). 
 
2.1.7 Soldagem TIG 
 
O processo de solda TIG (Tungsten Inert Gas) é um tipo de processo que permite maior 
qualidade do cordão. Através do arco voltaico ocorre uma queima entre um eletrodo de tungstênio 
não consumível, resistente à temperatura e a peça que será soldada. O tungstênio cria uma forma de 
gás livre de oxigênio, evitando as reações químicas com banho de solda líquida, garantindo assim, 
boa qualidade de acabamento. Nesse processo é utilizado o gás argônio, hélio ou uma mistura 
desses gases, sendo que o argônio é o gás mais utilizado, pois ele otimiza as propriedades de 
ignição, possibilitando uma maior estabilidade no arco voltaico. Em contrapartida, o hélio tem 
como propriedade conduzir melhor o calor garantindo uma solda profunda e ampla. Como elemento 
central, o eletrodo de tungstênio tem o ponto de fusão maior de todos os metais puro da tabela, com 
temperatura de 3380 graus Celsius. Uma grande vantagem é que ele não derrete quando ocorre o 
arco voltaico. Uma característica da soldagem TIG é que ela pode ascender o arco sem contato, com 
rápidos e sucessivos pulsos, pequenas faíscas são transferidas para a peça de trabalho 
(INFOSOLDA, 2013). 
 
Figura 6 – Exemplo de soldagem TIG 
 
Fonte: Infosolda (2013). 
 
2.1.8 Soldagem Mig/Mag 
 
O processo Mig/Mag é muito comum na indústria metal mecânica e utiliza o arco elétrico 
como proteção do Gas Metal Arc Welding (GMAW). A união dos materiais ocorre com o 
aquecimento das peças metálicas através de um arame que é alimentado continuamente e fundido 
pela tensão gerada através do arco elétrico estabelecido (COSTA, 2018). 
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Com a alimentação do arame, é gerada a corrente de solda. Quanto mais velocidade for 
aplicada na alimentação, maior será a corrente de solda e, consequentemente, quanto menos 
velocidade de alimentação é aplicada, menor é a corrente. Esse arco gera uma poça de fusão entre o 
metal de base e o arame, que é protegida por uma fonte externa de gás ativo e inerte. A escolha do 
gás influencia diretamente nas propriedades do metal, alterando suas características, penetração, 
largura do cordão e formato, podendo influenciar também no custo da operação (INFOSOLDA, 
2013). 
 Com o passar dos anos, aconteceram várias melhorias no processo Mig/Mag, tornando 
aplicável à soldagem os metais importantes como alumínio, aços e os aços inoxidáveis. Esses 
materiais podem ser soldados em praticamente todas as posições. Materiais com espessura acima de 
0,76 mm podem ser soldados com praticidadeutilizando esse método. Outra vantagem deste tipo de 
solda é que não se faz necessário remover as escórias, há menor distorção nas peças, possibilita o 
preenchimento de largas aberturas e o arame é consumido em sua totalidade, não restando ponta 
como no eletrodo revestido (ESAB, 2005). 
 
Figura 7 – Exemplo de soldagem Mig/Mag 
 
Fonte: Costa (2018). 
 
2.2 TÉCNICAS DE MODO DE TRANSFERÊNCIA DE METAL 
 
No processo de soldagem Mig/Mag, pode-se observar algumas técnicas distintas de 
transferência de metal. A seguir serão abordadas algumas dessas técnicas. 
 
2.2.1 Transferência por curto-circuito (Short Arc) 
 
Nesse tipo de soldagem por curto-circuito, utilizam-se arames de 0,8 mm a 12 mm, com a 
aplicação de baixas tensões e baixas correntes. Uma pequena poça de fusão é obtida com rápida 
solidificação. Essa técnica pode ser usada com aplicação em material de grande espessura na 
posição vertical, e material de baixa espessura em qualquer posição, permitindo também o 
preenchimento de largas aberturas (ESAB, 2005). 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 8 – Exemplo de soldagem por curto-circuito 
 
Fonte: Infosolda (2013). 
 
2.2.2 Transferência globular 
 
Neste tipo de ação, a corrente e a tensão de soldagem são aumentadas para valores acima do 
recomendado, gerando assim uma solda por curto-circuito e a transferência de metal começará a 
tomar um aspecto diferente. Essa técnica de soldagem é comumente conhecida como 
transferência globular, na qual o metal se transfere através do arco. (ESAB, 2005). 
Nesse tipo de transferência, as gotas do metal líquido tem um diâmetro maior do que o 
eletrodo, essas gotas caem com a ação da gravidade como um gotejamento, sem ocorrência do 
arco elétrico. Uma característica desse processo de soldagem é uma corrente baixa com tensão 
muito elevada, tornando o processo instável devido às gotas, que ocasionam respingos. 
(SCOTTI; PONOMAREV, 2014). 
 
Figura 9 – Exemplo transferência globular 
 
Fonte: Scotti; Ponomarev (2014). 
 
2.2.3 Transferência spray 
 
Nesse tipo de transferência ocorre mistura de proteção rica em argônio, seguido de correntes 
bastante elevadas fazendo com que a força magnética passe a controlar o processo de 
transferência. Essa forma de processo é extremamente estável e é completa e independente de 
força gravitacional, com uma corrente bastante elevada, fazendo com que fique restrito o uso 
para soldagem de juntas com grandes espessuras e soldagem com posições planas. Com o 
desenvolvimento das máquinas, a soldagem com corrente pulsada tem se tornado bastante 
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comum. O valor da corrente de bico e sua duração são selecionadas de forma que essa 
transferência ocorre com semelhança a um spray, permitindo a soldagem de juntas menos 
espessas e fora de uma posição plana. Existe uma variação na técnica de arco em spray com 
soldagem pulsada, nessa técnica o valor da corrente pode ser alto e baixo, e na técnica pulsada 
pode ser aplicada na soldagem de peças com grandes espessuras fora de posição (ESAB, 2005). 
 
Figura 10 – Exemplo transferência spray 
 
Fonte: Kobelco (2021). 
 
2.2.4 Melhorias no processo de soldagem Mig/Mag 
 
Nos últimos anos, uma série de melhorias vem sendo aplicadas no processo de soldagem, 
contribuindo para o alcance de resultados consideráveis no que tange a qualidade do produto final, 
melhorando a percepção do cliente (TREAL, 2018). 
Um dos principais pontos de melhoria é a qualidade da solda, que está ligado diretamente às 
escolhas e ações do profissional que atua nesta área. Portanto, ao escolher o tipo de processo e o 
consumível a ser utilizado, automaticamente prevê-se parte do resultado final. O desenvolvimento 
de um projeto depende de um planejamento bem elaborado e é fundamental para determinar o que 
será necessário para executá-lo, a fim de garantir qualidade no processo como um todo. Nesse 
planejamento faz-se necessário a inclusão de equipamentos adequados, pois para cada tipo de 
processo deve se eleger o equipamento correto e os melhores consumíveis, evitando desperdícios 
(BARBOSA FILHO, 2009). 
A evolução da automação com a troca de dados entre as máquinas nos setores industriais 
apresenta uma série de benefícios, pois mesmo as empresas de pequeno porte percebem a 
necessidade de automatizar suas operações, mantendo seus padrões de qualidade. Nesse meio 
interconectado, as etapas da linha produtiva são planejadas e controladas facilmente, pois o sistema 
contém as informações com todos os parâmetros necessários referentes aos formatos das peças que 
serão soldadas. No Brasil, os avanços tecnológicos trazem benefícios para as organizações no 
aperfeiçoamento de produtos e processos. A tecnologia tem auxiliado os processos de soldagem, um 
exemplo, são os comandos computadorizados, telas que indicam cada passo do trabalho executado 
em tempo real, evitando que algo saia dos valores pré-estabelecidos fazendo com que o 
equipamento seja pausado imediatamente se algum valor estiver fora dos parâmetros. Em alguns 
casos, para aumentar a produtividade e modernização de indústrias, são inseridos robôs, havendo 
necessidade de capacitar pessoas para a operação desses equipamentos modernos (A VOZ..., 2019). 
A implantação de novas tecnologias contribui para resultados imediatos. Os dados que 
foram reunidos ao longo dos anos, servem de base para cada melhoria que é feita nos processos de 
soldagem. Hoje vivenciamos projetos que antes estavam apenas no papel ou na cabeça dos grandes 
inventores. Os avanços são evidentes na indústria, auxiliando também o profissional da solda, pois 
equipamentos modernos têm melhorado o processo e a qualidade, fazendo com que o profissional 
consiga realizar suas atividades com agilidade e segurança (A VOZ..., 2019). 
 
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3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
O cumprimento dos objetivos deste trabalho demandou a elaboração de uma pesquisa 
bibliográfica e visita in loco na indústria analisada. Para o embasamento do referencial teórico, 
foram realizadas pesquisas na internet, em artigos científicos, livros e revistas de conteúdo 
específico sobre processos de soldagem. Quanto à visita na organização, foi realizada com intuito 
de acompanhar o processo de soldagem, verificar os métodos utilizados e propor sugestões de 
melhorias, embasadas em técnicas eficazes que podem contribuir para o desempenho das atividades 
operacionais. 
Este projeto surgiu perante a necessidade de uma indústria que fabrica grandes estruturas 
metálicas, onde se identificou a dificuldade nas etapas de produção em que se utiliza o equipamento 
de solda, o qual é composto basicamente por: fonte de energia, alimentador de arame, cilindro de 
gás, tocha e acessórios. Quando se adquire um equipamento de solda, o alimentador de arame vem 
anexado à fonte de energia, sendo assim, quando há necessidade de trabalhar pela extensão de uma 
peça, o equipamento completo deve ser deslocado para a tocha alcançar o local de trabalho em 
questão. O alimentador de arame pode ser manuseado de maneira individual (movimentação 
manual), podemos citar a atividade de montagem das estruturas, por ser uma função que exige 
deslocamento constante e agilidade, a movimentação manual se torna inviável, uma vez que o 
equipamento pesa em torno de 30 kg (considerando o alimentador com o rolo de arame), tornando 
exaustivo o deslocamento constante do equipamento pelo colaborador e engessando o processo. 
Além disso, observou-se o risco de queda do equipamento, pois muitas vezes, o alimentador 
fica disposto sobre a própria peça em que o colaborador está trabalhando para alcançar suas 
extremidades. Outro ponto observado foi o risco de tombamento de peças sobre os cabos de 
alimentação e tocha, ocasionando prejuízos para a organização. Considerando essas circunstâncias, 
pensou-se em uma melhoria nesse processo, com o propósito de implantar um braço metálico 
giratório que possibilite movimentar o alimentador dearame (cabeçote de solda) por cima do 
colaborador e das peças que receberão solda. O braço metálico sugerido compõe uma viga metálica 
de apoio, fixada no chão por parafusos próprios para suportar maiores cargas, chamados de 
parabolt, que possibilitam a sustentação da estrutura. A parte superior da viga possui um sistema de 
rolamento e mancais no qual são engatados através de dois eixos que sustentarão a estrutura 
treliçada, a qual permitirá movimentos no sentido de 180º graus, além do deslizamento pela 
extensão do braço, aumentando assim o perímetro de alcance do equipamento e facilitando o 
desempenho das atividades diárias. 
O intuito deste projeto é evitar o desgaste com movimentação de material de trabalho e 
proporcionar ganho de tempo, uma vez que, principalmente na montagem das estruturas, exige-se 
uma maior mobilidade e como os procedimentos costumam ser mais rápido que a própria solda, 
muitas vezes se faz necessário iniciar a montagem de estruturas pelas extremidades das peças. 
O plano de ação a seguir exemplificará os detalhes do processo de melhoria sugerido: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Quadro 1: Cronograma de atividades do projeto 
O que Por quê Onde Quem Quando Como Quanto 
Identificação 
da melhoria de 
um processo. 
Para atender os 
requisitos da 
matéria projeto 
de produto. 
Em indústrias 
locais, ou 
pensando em 
algo novo para 
o mercado em 
geral. 
Integrantes 
do grupo. 
Período de 
01/07/21 até 
15/07/21. 
Contato com 
colaboradores 
de empresas 
para avaliar 
possíveis 
dificuldades. 
Sem custo. 
Entrar em 
contato com as 
organizações. 
Para avaliar se 
há interesse em 
desenvolver 
uma melhoria 
na cadeia 
produtiva. 
Empresas onde 
se constatou 
dificuldades em 
algum 
determinado 
processo. 
Integrantes 
do grupo. 
Período de 
16/07/21 a 
20/07/21. 
Por meio de 
ligações ou 
visita in loco. 
Deslocamento 
até as 
organizações. 
Avaliar o 
processo para 
identificar 
possíveis 
melhorias. 
Pensar em uma 
possível 
solução para 
algum 
problema 
identificado. 
Organizações 
que aceitaram a 
visita. 
Integrantes 
do grupo e 
líderes dos 
setores. 
Período de 
21/07/21 a 
30/07/21. 
Com 
agendamento 
de horário. 
Deslocamento 
até as 
organizações. 
Buscar 
possíveis 
soluções de 
melhoria. 
Atender a 
necessidade da 
organização e o 
cumprimento 
dos objetivos 
da matéria em 
questão. 
Organização 
escolhida para 
o 
desenvolviment
o do projeto. 
Integrantes 
do grupo; 
líder do setor 
do processo 
envolvido; 
setor de 
engenharia da 
organização 
analisada. 
Período de 
01/08/21 até 
30/08/2021 
Análise da 
necessidade de 
melhoria e 
esboço de 
possíveis 
soluções para o 
processo; 
conhecimento 
do processo 
junto aos 
colaboradores. 
Deslocamento 
até a 
organização. 
Esboçar a ideia 
sugerida para 
melhoria do 
processo. 
Para constatar 
se atende às 
necessidades da 
empresa e se é 
viável. 
Organização 
escolhida para 
o 
desenvolviment
o do projeto. 
Integrantes 
do grupo. 
Período de 
01/09/2021 a 
29/09/2021 
Com 
apresentação 
em reunião 
com os 
envolvidos. 
Deslocamento 
até organização. 
Desenhar o 
projeto em 3D. 
Para verificar 
os materiais 
necessários. 
Organização 
escolhida para 
o 
desenvolviment
o do projeto. 
Engenharia 
de projetos 
juntamente 
com 
integrantes do 
grupo. 
Período de 
30/09/2021 a 
03/10/2021 
Utilizando 
ferramentas 
como: software 
solid works e 
auto CAD. 
Deslocamento 
até a 
organização. 
Orçar o 
material 
necessário. 
Para apresentar 
à organização 
para possível 
execução do 
projeto. 
Organização 
escolhida para 
desenvolver o 
projeto. 
Integrantes 
do grupo e 
departamento 
de compras 
da 
organização. 
Período de 
04/10/2021 a 
12/10/2021 
Contato com 
fornecedores 
para solicitar 
orçamentos. 
Sem custo 
Fonte: Os autores (2021). 
 
Em busca de aprimorar resultados com relação à melhoria sugerida, foram avaliados 20 
desenhos aleatórios de obras que estão em processo dentro da organização, com intuito de 
identificar quais seriam as dimensões ideais para alcance do braço. Nesse estudo, observou-se que 
dificilmente as peças atingem dimensões de largura maiores que 7 metros, o comprimento tem 
maior variabilidade, podendo atingir até 15 metros. A organização optou por não fornecer os 
desenhos para exposição no trabalho acadêmico, porém, todo o material foi arquivado na 
engenharia, juntamente com a proposta de melhoria. Expondo essas dimensões, fica mais claro que 
há necessidade constante de movimentação do equipamento de solda e, algumas vezes, do 
12 
 
alimentador de arame. Na solda, o processo é mais demorado, porém na montagem das estruturas, o 
processo consiste em pontear as peças (pontos de solda para fixação), o que torna o processo rápido 
e exige movimentação constante. Verificou-se também que os colaboradores dispõem de cavaletes 
para trabalhar, onde as peças são alocadas, permitindo movimentação no sentido longitudinal. Os 
cavaletes são guiados por trilho facilitando o processo, já que atualmente toda movimentação do 
equipamento de solda é manual, então ainda existe possibilidade de movimentação da peça, porém, 
em alguns casos o peso dificulta esse deslocamento. No que se refere à questão ergonômica, os 
cavaletes são diferenciais dentro do processo, permitindo que os colaboradores trabalhem em altura 
adequada. Todas essas informações foram analisadas ao começo do estudo da melhoria, para 
atender as necessidades da organização em questão. 
A engenharia de projetos realizou os cálculos de dimensionamento do material utilizado na 
confecção do braço visando atender os requisitos de segurança, com o objetivo de evitar riscos de 
queda, além da otimização dos custos (para o caso de super dimensionamento do material). Tanto o 
alimentador quanto o rolo de arame pesam 15 kg cada, chegando assim em um peso total de 30 kg. 
Caso a organização decida por implantar a melhoria, sugere-se que seja aplicada a comunicação 
verbal, através do DDS (diálogo de segurança), já existente na organização. O projeto em si oferece 
poucos riscos, uma vez que a empresa possui como norma interna a utilização do capacete de 
segurança para todos os colaboradores que atuam ou transitam pela fábrica. No entanto, é 
imprescindível que todos saibam do funcionamento do equipamento e quais benefícios ele trará 
para a equipe, tanto em produtividade quanto ergonomicamente falando. 
Também seria disponibilizado treinamento para utilização do equipamento, a fim de 
apresentar suas funcionalidades e cuidados necessários durante a atividade. Dentre os principais 
pontos a serem abordados no treinamento seria como efetuar a troca do arame, uma vez que o 
alimentador estará sobreposto no braço, em cima do colaborador. Haverá um nível maior de 
dificuldade na troca de arame, por isso, será orientado a utilização de escadas que se encontram 
disponíveis na fábrica, escadas essas que já são utilizadas nos processos de solda atuais, não 
necessitando serem fabricadas especificamente para esse caso. As escadas poderão ser utilizadas 
também para auxiliar na troca do material, para regulagem do equipamento, na troca de tochas,no 
caso de necessidade de manutenção (roldanas, engrenagens, etc.). 
De acordo com informações obtidas no departamento operacional, a média de necessidade 
de troca do arame é de, no máximo, uma vez por turno de trabalho. Portanto, essa atividade não 
envolve grandes desperdícios de tempo e o fato de necessitar da escada também não torna o 
processo inviável, já que ela será de pouco uso. Geralmente, a regulagem de amperagem e 
velocidade de saída do arame não costuma sofrer alterações, somente quando há troca considerável 
da espessura do material a ser soldado. 
Ao analisar o projeto proposto, visando a melhoria no processode soldagem industrial, 
observaram-se fatores positivos para a efetivação do projeto. Dentre eles, pode-se destacar que a 
organização na qual foi realizado o estudo e a proposta de melhoria, inicialmente apoiou a ideia. 
Além disso, essa ideia poderia ser estendida para outras organizações, avaliando individualmente a 
viabilidade de acordo com as atividades operacionais de cada uma. No entanto, faz-se necessário 
considerar também que esse projeto só se tornaria viável para empresas que trabalham com a 
fabricação de estruturas de grande porte, tornando o projeto inapropriado para a maioria das 
indústrias metalúrgicas da região analisada. 
O projeto de melhoria foi sugerido especificamente para essa indústria de grandes estruturas 
metálicas, sendo que toda a compra dos materiais, caso a empresa opte por efetivar a ideia, será 
feito pelo departamento de compras da organização. O controle de materiais foi disponibilizado pela 
engenharia de projetos para a realização do orçamento no que se refere à quantidade necessária e 
custo do aço utilizado, conforme especificado no quadro a seguir: 
 
 
 
 
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Quadro 02: Materiais necessários para execução do projeto 
Modelos de Perfil de Aço em mm Comprimento (mm) Material (liga do aço) Peso Total (Kg) 
Viga I 102x11.4 3000 1020 33 
Cantoneira L 2X1/4 11343,1 1020 54 
Viga W 150X22.5 3558,6 1020 81 
Chapa laminada 8 0,2 1020 15 
Chapa laminada 12.7 0,1 1020 0,9 
Chapa laminada 12.7 0,0 1020 0,3 
Total 195 
Fonte: Os autores (2021). 
 
Como esse projeto foi pensado para ser desenvolvido internamente, caso aprovado, o custo 
para a organização foi orçado de maneira abrangente (por kg), sendo que o custo do kg do aço 
direto do fornecedor se encontra em R$ 6,79. Também haverá o custo de dois rolamentos de esfera 
modelo 10309 10x30x9 6200 2rs, no valor de R$ 9,48 cada, para movimentação do alimentador de 
arame e quatro rolamentos de esfera modelo 6204 ZZ 20x47x14mm, no valor de R$ 16,50 cada, 
para movimentação da estrutura treliçada que irá suportar o peso do alimentador. Esses itens a 
empresa possui em estoque e poderiam ser utilizados na execução do projeto, se aprovado pela 
engenharia. Também serão necessários quatro mancais para os rolamentos 20x47x14, que 
totalizaram o valor de R$ 206,00 reais com oito parafusos sextavados M12 com porca e dois eixos 
20x50 para ligação da estrutura por meio dos mancais, que ficaram em um valor de R$ 60,00. 
A mão de obra, segundo a organização, incluindo soldadores, montadores e manutentores, 
que fazem parte da equipe de fabricação do projeto, custaria em média R$ 31,33/hora. Segundo a 
estimativa da organização, a fabricação de um braço completo, incluindo montagem, solda e 
instalação, não ultrapassaria um dia de trabalho, ou seja, 08:48h. Totalizando assim um valor de R$ 
265,67. Por fim, foi calculada a necessidade de 4 kg de arame, que é aproximadamente o necessário 
para solda de toda a estrutura. 
 
Quadro 03: Valores unitários e totais de custos de produção para organização. 
Valores de fabricação do braço de movimentação 
Material Preço individual (R$) Preço Total (R$) 
195 kg aço R$6,79 (kg) R$1.324,05 
Rolamento 10x30x9 R$9,48 (un.) R$ 18,96 
Rolamento 20x47x14 R$16,50 (un.) R$ 66,00 
Mancal R$ 51,50 (un.) R$ 206,00 
Mão de obra R$ 31,33 (hora) R$ 265,67 
Eixo 20x50 R$ 30,00 (un.) R$ 60,00 
Parafuso parabolt R$ 5,23 (un.) R$ 20,92 
Arame tubular MIG R$ 27,00 (kg) R$ 108,00 
Parafuso sextavado M12 c/porca R$ 3,28 R$13,12 
Custo Total de Fabricação R$ 2.082,72 
Fonte: Os autores (2021). 
 
Conforme desenho 1 apresentado a seguir, pode-se identificar como ficará o layout do 
barracão da indústria analisada, caso seja optado pela melhoria proposta. Com base no estudo 
realizado, constatou-se que com quatro aparelhos de solda, seria possível atender praticamente 
435,825 metros quadrados. Avaliando que a tocha possui cinco metros e que, se o equipamento 
estivesse posicionado no sentido longitudinal do barracão, seriam necessário mais dois 
equipamentos e ainda assim, não atenderia a parte central. Exemplificando o desenho 1, os braços 
propostos estão em verde e os cavaletes para posicionamento das peças e movimentação das 
mesmas, estão em vermelho. Também está demonstrado um modelo de peça fabricada na 
organização chamada treliça, que está sobre os cavaletes para facilitar o entendimento, o qual está 
representado com a cor cinza. O alimentador por sua vez, encontra-se na cor azul. A tocha está 
representada em preto, totalizando assim o alcance de oito metros no sentido central do barracão, e 
14 
 
dezesseis metros de alcance no sentido longitudinal, conforme representado na cor amarela 
(perímetro de alcance após a implantação do projeto): 
 
Desenho 1: Layout do barracão 
 
Fonte: Os autores (2021). 
 
No desenho 1, observa-se o layout do barracão da indústria analisada, elucidando os 
alcances do equipamento após implantação da proposta de melhoria. 
 
 
 
 
 
 
 
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Desenho 2: Detalhamento do braço de movimentação 
 
Fonte: Os autores (2021). 
 
O desenho 2 detalha as articulações do equipamento, as quais irão permitir a movimentação 
do alimentador de arame no sentido de 180º. 
 
Desenho 3: Perímetro de deslocamento do alimentador de arame 
 
Fonte: Os autores (2021). 
 
No desenho 3, é possível identificar a estrutura treliçada e sua extensão, que permitirá a 
movimentação do alimentador de arame no sentido longitudinal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Desenho 4: Demonstração da altura do equipamento 
 
Fonte: Os autores (2021). 
 
O desenho 4 demonstra como ficará o equipamento com relação a altura de um homem de 
1,75m. 
 
Desenho5: Estrutura em aço 
 
Fonte: Os autores (2021). 
 
O desenho 5 apresenta toda a estrutura em aço que será utilizada no desenvolvimento da 
melhoria do processo. 
 
 
 
 
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Desenho 6: Perímetro de alcance do braço (sem tocha). 
 
Fonte: Os autores (2021). 
 
No desenho 6, observa-se o perímetro de alcance do braço através da linha tracejada, sendo 
que o raio de 3 metros proporciona do sentido de 0º até 180º, um alcance total de 6 metros. 
 
Desenho 7: Desenho 3D do projeto 
 
Fonte: Os autores (2021). 
 
O desenho 7 representa a ideia inicial da melhoria do processo de soldagem em formato 3D. 
Por meio deste, obteve-se todas as demais informações como: controle de materiais, alcances do 
equipamento, custos e os desenhos sólidos, os quais foram apresentados no decorrer deste trabalho. 
 
 
 
18 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Para execução do presente projeto, utilizou-se uma situação problema existente em uma 
empresa que fabrica estruturas metálicas de grande porte na cidade de Chapecó-SC, sendo que a 
empresa produz estruturas como: pontes, treliças, vigas de rolamento, vigas caixão, entre outras. Por 
meio de um estudo de caso, verificaram-se as dificuldades em cada etapa de fabricação, onde se fez 
necessário desenvolver um projeto de melhoria para auxiliar nos processos que utilizam 
equipamento de solda. 
Observando o processo produtivo da empresa em questão, foi constatado uma dificuldade na 
montagem e soldagem das estruturas, em função da necessidade de aumentar o perímetro de alcance 
do equipamento de solda, visando minimizar as dificuldades dos colaboradores nas rotinas diárias. 
Até então, uma das medidas adotadas pela organização foi disponibilizar aparelhos de solda móveis 
(com rodinhas) e tochas de cinco metros para aumentar o alcance do equipamento, porém, o 
processo de movimentação do mesmo gera desperdício de tempo e acaba engessando o processo. 
Além disso, o método utilizado hoje não resolve efetivamente o problema, prova disso é que, muitas 
vezes, os colaboradores alocam o alimentador de arame sobre as peças em que estão trabalhando, 
podendo ocasionar, em alguns casos, quedas e danos no equipamento. 
Uma das possíveis soluções seria disponibilizaraparelhos de solda em distâncias menores, 
porém, acarretaria em um custo muito elevado e, possivelmente, em algumas situações, o 
colaborador ainda teria que efetuar a movimentação do alimentador de arame de forma manual para 
alcançar os pontos centrais do barracão, como observado no desenho 1 (layout do barracão). Então, 
visando a ampliação do perímetro de alcance do instrumento, foi sugerido a instalação de um braço 
que permite o deslocamento do alimentador de arame, sem que haja necessidade do soldador e ou 
montador, desprender o equipamento para movimentações manuais. 
Também foi realizado o levantamento e análise de dados, por meio da ferramenta 5W2H, 
mais conhecida como os “cinco porquês”, onde se exemplificou o cronograma do processo de 
melhoria. Para aperfeiçoar o processo de desenvolvimento do projeto e principalmente, minimizar o 
risco de aceitação do mesmo, foram considerados os fatores positivos e negativos, por meio da 
realização de um encontro de dados entre o ambiente externo e interno da organização. Além disso, 
foi realizada uma previsão orçamentária, a qual inclui custos com mão de obra e matéria prima, 
englobando custos totais para execução do projeto. Essa previsão se faz necessária para assegurar a 
viabilidade financeira do projeto, levando em consideração o custo benefício de sua implantação. 
Após uma análise importante feita durante o desenvolvimento do projeto de melhoria, 
constatou-se que, com quatro equipamentos de solda e o auxílio do braço, é possível atender 
aproximadamente 435,825 metros quadrados. Um ponto relevante a ser destacado é que, para 
atender a essa mesma metragem com a mesma tocha de cinco metros, sem a ajuda do equipamento 
proposto, haverá necessidade de utilizar mais dois aparelhos de solda, e, ainda assim, deixaria de 
atender a parte central do barracão. Portanto a implantação de um braço de solda é de grande valia 
para a organização, pois proporcionará melhorias ergonômicas para os colaboradores além de 
possibilitar aumento de produtividade e qualidade no produto final. 
 
5. CONCLUSÃO 
 
A soldagem possui posição de destaque dentro da indústria metalúrgica, pois está voltada à 
transformação das estruturas através da união de partes metálicas. Este trabalho possibilitou agregar 
conhecimento, visto que permitiu compreender melhor os processos de soldagem e a sua 
importância dentro da indústria. 
Por meio da metodologia clara e consistente foi possível desenvolver o projeto atendendo as 
necessidades dos colaboradores e da organização, cumprindo assim, com os objetivos propostos 
inicialmente nesta pesquisa que eram de trazer agilidade no desempenho das atividades, qualidade e 
facilidade de manuseio, proporcionando, consequentemente, melhores resultados ergonômicos para 
os colaboradores. Outro ponto importante a ser salientado é que a fabricação do braço se torna mais 
19 
 
viável do que a compra de dois aparelhos de solda, sendo que a organização dispõe da mão de obra 
e de grande parte dos materiais necessários para a confecção. 
Por fim, conclui-se que é viável o emprego do braço de solda giratório na indústria, podendo 
aumentar significativamente a produtividade, a satisfação dos funcionários e melhorar o processo 
produtivo como um todo, contudo, é necessário considerar que a introdução de uma nova tecnologia 
requer um tempo de aprendizagem e adaptação para que se faça uso absoluto da capacidade do 
equipamento instalado. 
 
 
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