Processos de fabricação Mecânica

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PROCESSOS DE 
FABRICAÇÃO 
MECÂNICA 
Profª. Anastácia Santos 
1 
Equipe 
• Bruno Fava 
• Dante Justo 
• Gabriel Xavier 
• Ruan Macedo 
• Taynara Domingues 
• Victor Dias 
2 
Preparação de Juntas 
• Problemas estruturais podem ocorrer durante o processo de 
soldagem 
 
• Aquecimento e resfriamento subsequentes 
 
• Acumulo de material 
 
• Podem empenar ou formar fissuras 
3 
Preparação de Juntas 
• Principais falhas em soldagem de juntas: 
 
Não interação entre o metal-base e o metal depositado 
(incoerência na soldagem) 
Queima ou oxidação do metal 
Porosidade ou rugosidade na superfície da solda 
Presenças de materiais não metálicos 
Fissuras 
Rebaixos - ranhura fundida no metal base adjacente ao pé da 
solda. 
 
4 
Preparação de Juntas 
• Caso a peça já apresente falha é possível tomar algumas 
medidas corretivas, como: 
 
Deformação da peça na mesma quantidade e em direção 
contrária 
Uma sequência de soldagem que corresponda a uma tensão 
contrária à falha da peça 
Prender a peça em maquinário específico, gerando pressão 
Sendo o caso de cordões longos, deve-se dividir em seções 
menores e soldar no sentido contrário 
 
5 
Preparação de Juntas 
• Possível fazer uma preparação do material, reduzindo falhas: 
 
Preaquecimento da peça antes do processo de soldagem 
Recozimento das soldas de aço 
Acumulo de soldas de camadas múltiplas, a fim de eliminar 
fissuras 
6 
Preparação de Juntas 
• Ensaios para verificação de qualidade 
 
• Ensaios mecânicos 
Tração, dobramento e fadiga 
 
• Ensaios não destrutivos 
Inspeção visual, pressão hidráulica e de ar, radiografia de 
solda, ultrassom, entre ouras. 
7 
Simbologia da soldagem 
• Os simbolos de Soldagem foram desenvolvidos por 
American National Standards Institute (ANSI) e a 
American Welding Society (AWS). No Brasil utiliza-se a 
norma da ABNT NBR 5874, a qual copia integralmente a 
norma AWS A2.1 e AWS A2.4 
• Os símbolos de soldagem fornecem todas as informações 
necessárias à soldagem tais como: geometria e 
dimensões do chanfro, comprimento da solda, se a 
soldador deve ser executada no campo, etc. 
Compreender esses símbolos e de vital importância para 
quem trabalha com soldagem em geral. 
8 
Simbologia Básica 
9 
Simbolos de Suplemento 
Tipos Básicos de Soldas e Seus 
Símbolos 
10 
 
• A falta de regulamentação nas diferentes etapas de um 
processo de fabricação, pode ocasionar sérios acidentes, tanto 
para os produtores, funcionários e como também pra 
população. 
 
• Por isso é de extrema importância seguir os códigos e normas, 
para se ter melhor controle de qualidade, maior 
rastreabilidade e possibilidade de correção de falhas em 
produtos. 
Normas e Qualificação em 
Soldagem 
11 
 
• Uma das características mais importantes de um código é a 
sua autoridade. 
• É preciso ter um grau de autoridade suficiente para garantir 
que as suas exigências sejam seguidas por seus usuários. 
• Esta autoridade é assegurada geralmente por organizações 
reguladoras internacionais, governamentais, industriais ou 
consumidores. 
Normas e Qualificação em 
Soldagem 
12 
 
• Uma outra característica importante é a “interpretabilidade” 
do código.O código deve ser escrito em uma terminologia 
clara, concisa e não ambígua. 
• Lembrando que um bom código , além de garantir a qualidade 
da empresa, é uma forma de se obter importantes ganhos de 
produtividade e de eficiência e de se reduzir custos. 
 
Normas e Qualificação em 
Soldagem 
13 
Caso específico das operações 
de soldagem: 
 
• A realização de soldas inadequadas durante a fabricação de 
estruturas ou equipamentos, tais como navios, oleodutos, 
componentes automotivos e vasos de pressão, pode resultar 
em acidentes com perdas materiais, humanas e danos ao 
meio ambiente. 
14 
 
Para minimizar essas ocorrências, 
temos como exemplo de códigos e 
especificações importantes ligados à 
soldagem: 
 • Especificações diferentes de associações como a International 
Organization for Standardization (ISO), American Welding Society 
(AWS), British Standard Society (BS), Deustches Institute fur 
Normung (DIN), Association Francaise de Normalisation (NF), 
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), etc. 
• ASME Boiler and Pressure Vessel Code (vasos de pressão 
• API STD 1104, Standard for Welding Pipelines and Related 
Facilities (tubulações e dutos na área de petróleo), 
 
15 
• As normas exigem que, antes da execução da soldagem de 
produção, os procedimentos que serão adotados para a sua 
execução sejam especificados e testados. Para assim poder 
fazer a documentação e registros, para estudos , causa haja 
alguma falha. 
• Essa documentação é conhecida por EPS (Especificação de 
Procedimento de Soldagem) 
16 
Especificação de Procedimento 
de Soldagem: 
17 
Especificação de Procedimento 
de Soldagem: 
18 
• A necessidade em aumentar a produtividade; 
• Superar a escassez de trabalho qualificado; 
• Aumento crescente das exigências de segurança. 
 
Automação em Soldagem 
ELEVARAM A DEMANDA PELA AUTOMAÇÃO 
Superando muitos dos problemas do dia a dia da soldagem. 19 
Bons Motivos para Pensar na 
Automação da Soldagem 
 
• A automação não representa a diminuição da oferta de empregos. 
 
• Representa um aumento na produtividade e qualidade dos 
processos ; 
 
• As empresas se tornam mais competitivas, aumentando sua 
possibilidade de atuar no mercado; 
 
• Mesmo automatizados, os processos de soldagem necessitam da 
supervisão de um operador. 
20 
Bons Motivos para Pensar na 
Automação da Soldagem 
• Para que a pessoa esteja apta a desenvolver esta atividade, ela deve 
“saber soldar”. 
 
• Portanto o que se vislumbra não é a redução da oferta de empregos, 
mas uma maior qualificação da mão-de-obra, o que traz como 
consequência, melhores rendimentos. 
 
• Fomenta-se, também, a geração de recursos humanos especializados, 
com conhecimentos científico-tecnológicos, os quais cada vez mais 
propiciarão a agregação de valor aos produtos nacionais. 
 
21 
Ganhos com a Automação 
A automação além de possibilitar melhoria sensível na 
produtividade e qualidade, também oferece outros ganhos como 
por exemplo: 
• Melhoria significativa das condições de trabalho, diminuindo 
ou eliminando a insalubridade. 
• Elimina-se a necessidade dos EPI’s normalmente utilizados 
pelos soldadores (máscara, touca e diversos artefatos de 
raspa: luva, avental, mangotes e perneiras). 
22 
Melhoria na Produtividade 
• Redução de custos operacionais, pois devido ao aumento 
da velocidade de soldagem utilizamos uma menor 
quantidade gás, menos gastos c/ salários e encargos, 
• Menor quantidade de retrabalhos e refugos produzidos. 
• Repetibilidade dos parâmetros de soldagem, permitindo 
assim a constância das características dos cordões, 
facilitando o controle de qualidade do processo. 
 23 
Método de Aplicação dos Processos 
de Soldagem 
24 
Soldagem Robotizada 
• Por definição, automação significa: 
 
“Operação de controle de um equipamento, processo ou de um 
sistema, por meios mecânicos ou eletrônicos, substituindo a 
observação, os esforços e a decisão humana”. 
25 
Características do Processo 
• Para ser competitiva, a fabricação de equipamentos por 
meio de soldagem requer um grau de automação maior 
ou menor, dependendo das condições geométricas da 
peça de trabalho, da disponibilidade de investimento e 
da avaliação de objetivos. Existem desde equipamentos 
simples, que são manipuladosmanualmente, até 
sistemas sofisticados com controle numérico 
computadorizado (CNC). A soldagem pode partir do 
sistema manual e evoluir até o automatizado, este último 
como uma característica diferenciada quando 
comparado ao sistema automático. 
 26 
Sistema Automático Vs. Sistema 
Automatizado 
• O sistema automático é aquele que caracteriza a capacidade 
de realizar tarefas pré-definidas sem que ocorra a 
interferência do homem. 
 
• O sistema automatizado exige capacidade de decisão quando 
as variáveis externas e de parâmetros durante a soldagem 
estiverem desajustadas ou interferindo negativamente; isso 
somente é possível graças a recursos sensoriais que 
monitoram e informam o equipamento para que seja tomada 
a decisão correta. Quando se deseja automatizar, os níveis de 
evolução devem ser preferencialmente graduais para que não 
ocorram frustrações e comprometimento de investimentos. 
 
27 
Dispositivos 
• Os dispositivos e manipuladores mais comuns usados na 
indústria são voltados para os processos TIG, MIG/MAG, 
arame tubular e principalmente arcosubmerso; o 
processo com eletrodo revestido é utilizado raramente. 
Sempre que possível, aconselha-se a executar soldagens 
na posição plana, pois é a mais favorável no que diz 
respeito a melhores taxas de deposição por Kg/h, 
significando tempos menores de execução. 
28 
29 
30 
Soldagem Robotizada - 
Conceito 
 
Robótica é um conjunto de conhecimentos teóricos e práticos 
que permitem realizar, monitorar e automatizar sistemas 
baseados em estruturas mecânicas poli-articuladas, dotados de 
um determinado grau de inteligência e destinados à produção 
industrial e ã substituição do homem em trabalhos repetitivos e 
em diversas tarefas perigosas. 
 
31 
Principais características 
• Implantação (especialistas); 
 
• Produtividade; 
 
• Qualidade; 
 
• Flexibilidade; 
 
• Confiabilidade (Análise do Processo). 
32 
Métodos de Soldagem 
 
• Manual; 
• Semi-automatizada; 
• Mecanizada; 
• Automatizada; 
• Robotizada; 
• Soldagem com controle adaptativo. 
33 
Manual 
34 
Semi-Automatizada 
35 
Robotizada 
36 
Processo de Usinagem 
• Processos metalúrgicos, comumente: 
Apresentam sobras e superfícies a serem trabalhadas; 
Necessidade de acabamento; 
Nem sempre viabilizam a confecção de peças com detalhes; 
Algumas peças são inviáveis de serem produzidas. 
 
• O processo de usinagem passa a ser a melhor escolha 
 
37 
Processo de Usinagem 
• Características: 
Acabamento de peças fundidas ou conformadas 
mecanicamente; 
Obtenção de peculiaridade; 
Fabricação seriada de peças; 
Fabricação de um pequeno lote de peças; 
Processo de corte como principal característica; 
Cavaco, como resíduo. 
38 
Processo de corte 
• Vários processos, entre eles: 
Torneamento 
Aplainamento 
Furação 
Mandrilamento 
Fresamento 
Serramento 
Brochamento 
Roscamento 
Retificação 
 
 
 
39 
Torneamento 
• Base: 
Rotação da peça e a retirada de volume, perifericamente, 
moldando a peça da forma desejada 
• Ferramenta: 
Torno mecânico 
• Tipos: 
Manual; 
Automatizado, aumento de segurança. 
 
40 
Aplainamento 
• Base: 
Ataque é direcionada a superfícies planas, podendo atuar 
horizontalmente, verticalmente ou inclinada 
• Ferramenta: 
Plaina 
• Tipos: 
Limitadora – a ferramenta executa o movimento de vai e vem; 
Mesa - a peça deve realizar o movimento de vai e vem, restando 
à ferramenta apena o avanço para a concretização do corte. 
 
41 
Furação 
• Base: 
O objetivo é a inserção de furo na peça, variando seu diâmetro de 
acordo com o que se deseja 
• Ferramenta: 
Broca 
• Tipos: 
 Industrial; 
Residencial; 
Diferentes formas e materiais; 
42 
Mandrilamento 
• Base: 
Processo mecânico de usinagem de superfícies de revolução, com 
o auxílio de uma ou mais ferramentas de corte; 
• Ferramenta: 
Barra de mandrilar 
• Outros tipos: 
Grande e pequena escala; 
 Interna e externamente. 
43 
Fresamento 
• Base: 
A ferramenta encontra-se em movimento rotacional e conta com 
vários gumes responsáveis pela retirada de material da peça, à 
cada rotação. 
• Ferramenta: 
Fresadoras 
• Outros tipos: 
Horizontais, verticais e universais. 
 
44 
Serramento 
• Base: 
Muito utilizada, já que o processo de corte é fundamentalmente 
utilizada uma operação preliminar. 
• Ferramenta: 
Serra 
• Outros tipos: 
Máquina de serrar alternativas; 
Máquina de serrar circulares (de disco); 
Máquina de serrar de fita. 
45 
Brochamento 
• Base: 
• Consiste em arrancar linear e progressivamente o cavaco da 
superfície da peça; 
• Ferramenta: 
Brochadeiras, brocha; 
• Tipos: 
Horizontais e verticais; 
 Interna e externa. 
 
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47 
Roscamento 
• Base: 
Consiste em abrir filetes internos ou externos em peças 
cilíndricas 
A peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca a uma 
trajetória retilínea paralela ou inclinada ao eixo de rotação. 
• Ferramenta: 
Macho (interno) e cossinete (externo) 
• Tipos: 
Roscamento interno (roscas) 
Roscamento externo (parafusos). 
 
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49 
Retificação 
• Base: 
Consiste em corrigir irregularidades da superfície da peça; 
Auxílio de ferramenta abrasiva de revolução 
Reduzir rugosidades ou saliências 
Exatidão à superfície da peça 
• Ferramenta: 
Retificadora. 
• Outros tipos: 
Tangencial ou frontal. 
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http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAGfsAB/usinagem-por-retificacao 
51 
Obrigado!! 
52 
Referencias 
• CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia mecânica. Vicente 
Chiaverini. 2ª edição. São Paulo. McGraw-Hill, 1986. 
• http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital/livros-
senai/fundamentos/224-automacao-em-soldagem.html 
• http://www.soldaautomatica.com.br/index_arquivos/Page151
6.htm 
• http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgNkAA/automacao
-na-soldagem 
53