TÉCNICAS CONEXAS E SOLDAGEM _ Atividade 1 - Tamiris Guimarães

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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Engenharia Mecânica 
Técnicas Conexas e Soldagem 
Atividade 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tamiris Guimarães Cesar Pinto 
Leia o texto a seguir, no qual os autores destacam as vantagens do uso de robôs em 
operações de soldagem: 
Manipuladores robóticos evoluíram muito desde seu surgimento. Atualmente, os 
manipuladores robóticos são máquinas interessantes em termos de flexibilidade, 
programabilidade e precisão. Sistemas modernos de manufatura dependem cada vez 
mais de equipamentos automáticos, inclusive robôs manipuladores. Esta é uma escolha 
econômica baseada nas seguintes razões: 
1. Robôs manipuladores podem realizar tarefas industriais de forma similar a 
humanos, com qualidade pelo menos comparável, por períodos de tempo 
maiores. 
2. Manipuladores robóticos apresentam a melhor relação entre “custos de 
produção” e “volume de produção” para volumes de produção pequenos e 
médios [...]. De fato, considerando as condições atuais do mercado (alta 
competitividade, produtos definidos, em parte, pelos clientes, produtos com 
ciclos de vida curtos, demanda crescente por melhor qualidade a preços 
menores, etc.), as empresas operam baseadas em pedidos e nunca arriscam 
produzir grandes estoques (além dos estoques de segurança necessários), o 
que mantém a produção em pequena ou média escala. 
3. Manipuladores robóticos são máquinas flexíveis únicas (principalmente devido à 
programação) que podem ser adaptadas para realizar tarefas muito diferentes. 
Consequentemente, eles são adequados para serem usados com setups de 
fabricação que precisam de mudanças frequentes, o que é fundamental para 
responder às mudanças do mercado ou para introdução de novos produtos 
(PIRES; LOUREIRO; BÖLMSJO, 2006, p. 17). 
 
Ao longo deste estudo, vimos como os processos de soldagem são classificados, as 
formas de energia necessárias para que a soldagem aconteça e algumas características 
do arco elétrico — uma das principais fontes de calor para soldagem por fusão. 
Considere o texto acima e os conteúdos estudados neste material, especialmente no 
que diz respeito ao arco elétrico e a como as alterações em parâmetros de polaridade, 
tipo de corrente, tensão e corrente de soldagem afetam o resultado final da junta. 
Imagine, então, a seguinte situação hipotética. 
Uma certa indústria produz rotores de bombas dragas (figura a seguir). No portfólio da 
empresa, existem cerca de 90 modelos diferentes desses rotores, e todos são 
produzidos, sob pedido, na mesma linha de produção. 
 
Figura - Rotor de bomba draga 
Fonte: Brazmix (2022, on-line). 
#PraCegoVer: a figura mostra um rotor usado em bombas dragas. O rotor é composto por um disco circular de aço e 
quatro palhetas espessas em formato trapezoidal, também em aço. As palhetas são dispostas a cada 90°, com a base 
maior voltada para a face do disco, perpendicularmente a este. Há cordões de solda unindo o disco às palhetas. 
Para o modelo de rotor dessa figura, as pás são de aço SAE 5160 (aço-liga), e o disco 
é de aço SAE 1045 (aço-carbono). A solda entre o disco e a palheta é feita por um robô, 
com um processo GMAW. O gás de proteção usado é o CO2. A operação é realizada 
em corrente contínua de 125 A com polaridade direta e tensão de 24 V, com a 
velocidade de deslocamento de 7 m/min. A peça fica posicionada sobre um suporte 
inclinado a 45°, com as palhetas alinhadas horizontalmente, e o bocal fica posicionado 
verticalmente sobre a junta. 
Ocorre que, na maioria das peças, não acontece uma boa penetração da solda, e as 
palhetas acabam se soltando durante a operação. 
Usando os conhecimentos adquiridos ao longo deste estudo, assim como o texto acima, 
proponha soluções para o problema de falta de penetração. Seria recomendável trocar 
a operação robotizada pela operação manual ou o tipo de processo de soldagem? Os 
parâmetros da operação (gás de proteção, tensão, corrente etc.) estão adequados? 
Justifique suas respostas. 
BRAZMIX. Rotores soldados p/ bomba draga, [2022]. Disponível em: https://www.brazmix.com/rotores-soldados-p-
bomba-draga-. Acesso em: 21 mar. 2022. 
PIRES, J. N.; LOUREIRO, A.; BÖLMSJO, G. Welding robots: technology, system issues, and applications. Londres: 
Springer, 2006. p. 17. 
 
 
 
 
Após a análise do texto acima, concluo que neste caso não seria necessário a troca de um 
sistema automatizado de soldagem por outra manual ou até mesmo por outro tipo de 
soldagem. Desde que os parâmetros sejam corrigidos para que o processo de soldagem citado 
tenha sucesso e não ocorra o defeito da falta de penetração. 
Os parâmetros da operação não estão sendo adequados nem da relação tensão e corrente, 
assim como da posição de soldagem que é um fator que deve ser considerado. Para uma 
posição adequada, o melhor é ter o valor próximo ao máximo da intensidade da corrente. 
A corrente de soldagem é o principal fator no controle do volume da poça fusão e da 
penetração no metal de base, assim o volume e a largura da poça de fusão tendem a aumentar 
quando o valor da corrente também aumenta. Sendo assim, uma solução seria aumentar a 
corrente. 
A falha do manejo eletrodo também pode ser uma causa, se for isto a melhor solução é dirigir 
o arco de modo que ambas as chapas estejam onde a penetração tende a ser imperfeita. A 
velocidade de deslocamento ou de soldagem deve ser tal que permita ao arco ficar à frente da 
poça de fusão, se a velocidade for muito alta, o cordão produzido será estreito e de aspecto 
insatisfatório podendo ocasionar a falta de penetração. Portanto a solução é reavaliar e 
deduzir rapidamente a velocidade de soldagem. 
Em relação à polaridade, é importante relembrar que a ionização ocorre através do choque 
entre as partículas (elétrons, íons positivos e átomos neutros) durante o transporte de 
corrente pelo plasma. A velocidade dos elétrons “disparados” do cátodo em direção ao ânodo 
é muito maior que a velocidade dos íons positivos que chegam ao cátodo. A velocidade das 
partículas (energia cinética) é convertida em calor ao atingirem a superfície da peça ou do 
eletrodo. Logo, a região anódica chega a temperaturas maiores. Quando se está usando 
corrente contínua (CC), temos duas possibilidades: a polaridade direta (CC-), na qual o eletrodo 
é o cátodo (-) e a peça é o ânodo (+), ou a polaridade reversa (CC+), em que o eletrodo é o 
ânodo (+) e a peça é o cátodo (-) (KIMINAMI; CASTRO; OLIVEIRA, 2013). A primeira é bastante 
usada em processos de soldagem TIG e de soldagem a plasma, pois, como o eletrodo não é 
consumível, um maior aporte de calor na ponta do eletrodo seria muito ineficiente. Já a 
segunda é mais usada em processos com eletrodos consumíveis, como MIG, por exemplo. 
Nesses processos, usar a polaridade direta geralmente resulta em um arco mais instável, 
devido à ponta fundida do eletrodo. 
Outro ponto importante, quando se coloca um aporte maior de calor na peça, é a tendência 
que ela tem de “afundar mais” e a penetração ser maior. Já a polaridade reversa, tende a 
fundir mais rapidamente o eletrodo e aumenta a taxa de deposição. Na corrente alternada 
(CA) há uma troca constante de polaridade entre o eletrodo e a peça, e, por consequência, há 
um equilíbrio entre a taxa de deposição e a penetração.