AVALIAÇÃO DE CAPAS DE ELETRODOS UTILIZADAS NA

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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE 
LATEC – LABORATÓRIO DE TECNOLOGIA, 
GESTÃO DE NEGÓCIOS E MEIO AMBIENTE 
MESTRADO PROFISSIONAL DE SISTEMAS DE GESTÃO 
 
FLÁVIO BILHA DOS SANTOS 
 
 
 
ESTUDO DA EFICIÊNCIA DO PROCESSO DE 
SOLDAGEM DE PONTOS POR RESISTÊNCIA 
ELÉTRICA UTILIZADO NA INDÚSTRIA 
AUTOMOBILÍSTICA 
 
 
 
 
 
 
 
NITERÓI 
2006 
 
 
2
 
FLÁVIO BILHA DOS SANTOS 
 
ESTUDO DA EFICIÊNCIA DO PROCESSO DE 
SOLDAGEM DE PONTOS POR RESISTÊNCIA 
ELÉTRICA UTILIZADO NA INDÚSTRIA 
AUTOMOBILÍSTICA 
 
 
 
Dissertação oferecida ao Curso de 
Mestrado em Sistemas de Gestão da 
Universidade Federal Fluminense, como 
requisito parcial para obtenção do grau de 
Mestre em Sistemas de Gestão. Área de 
concentração: Sistema de Gestão pela 
Qualidade Total. 
 
Orientador 
PROF. FERNANDO B. MAINIER, D.S.c 
 
 
 
 
NITERÓI 
2006 
 
 
3
 
 FLÁVIO BILHA DOS SANTOS 
 
ESTUDO DA EFICIÊNCIA DO PROCESSO DE 
SOLDAGEM DE PONTOS POR RESISTÊNCIA 
ELÉTRICA UTILIZADO NA INDÚSTRIA 
AUTOMOBILÍSTICA 
 
 
Dissertação oferecida ao Curso de 
Mestrado em Sistemas de Gestão da 
Universidade Federal Fluminense, como 
requisito parcial para obtenção do grau 
de Mestre em Sistemas de Gestão. Área 
de concentração: Sistema de Gestão 
pela Qualidade Total. 
 
Aprovado em 14 de julho de 2006 
BANCA EXAMINADORA 
 
Prof. Fernando B. Mainier, D.Sc. 
 
Prof. Miguel Luiz Ribeiro Ferreira, D.Sc. 
 
 Prof. Raad Yahya Qassim, D. Sc 
 
 
 
4
 
 
 
Dedico este trabalho 
 
 
À Silvana, esposa e companheira, pelo incentivo, atenção e paciência que sempre 
atenuaram os obstáculos dos momentos mais difíceis. 
À mais nova integrante de nossa família, que mesmo sem ter a compreensão das 
circunstâncias deu mais sentido às minhas atividades. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
Ao meu orientador, Professor Mainier, pela colaboração, pelas lições de vida, 
fundamentais para a conclusão deste trabalho e principalmente pela atenção 
paterna, presente em todos os nossos encontros. 
À DaimlerChrysler pelo incentivo e pela oportunidade de participar de um 
programa tão valioso quanto o Mestrado em Sistema de Gestão. 
À UFF, Universidade Federal Fluminense, pelo desenvolvimento das disciplinas 
com muita seriedade, rigidez e clareza, colocando à disposição profissionais da mais 
alta qualidade. 
Ao SENAI, que além de apoiar e organizar o programa, sempre esteve presente 
em todos os grandes eventos de minha vida profissional. 
A Francisco Fonseca, pelos conselhos, orientações e apoio. 
A Vinícius Cunha, pelas idéias, sugestões, críticas e pela perseverança 
característica. 
A Ariovaldo Chagas, por todos os ensinamentos, e também pela paciência e 
compreensão quando estive ausente. 
A Carlos Regina, pelo exemplo de profissional a ser seguido. 
 
 
6
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Todo homem é construtor do seu templo. 
Somos escultores e pintores, e o material é 
nossa própria carne, sangue e ossos”. 
Henry David Thoreau 
Filósofo americano (1817-1862) 
 
 
“Quanto mais sabemos, mais fantástico se 
torna o mundo e mais profunda fica a 
escuridão ao seu redor”. 
Aldous Huxley 1894-1963 
Escritor inglês 
 
 
7
 
RESUMO 
 
O processo de soldagem por resistência tem sido por anos largamente utilizado 
no setor automobilístico, muitas vezes sendo ainda a melhor opção de processo 
para união de chapas para a formação da estrutura metálica dos automóveis. 
Historicamente observa-se que durante muitos anos poucos foram os 
desenvolvimentos considerados significativos nesse processo, talvez devido à sua 
simplicidade aparente, fazendo com que fosse sempre empregado de forma 
bastante ortodoxa. Já na última década, em função da utilização de novos materiais 
para construção de automóveis, nota-se que o processo em questão tem sido visto 
com outros olhos pelos seus usuários e fabricantes dos sistemas, que tem feito 
grande aporte de tecnologia aos equipamentos já existentes, assim como tem 
desenvolvido novas formas de operação e de controle visando baixar o consumo, o 
custo dos investimentos, tornar os equipamentos mais operacionais, versáteis, 
capazes de soldar tipos diferentes de chapas, e de forma que se possa montar um 
processo com menores probabilidades de falhas, o que pode vir a influenciar até na 
imagem da marca perante o mercado a que o produto se destina. Esse trabalho tem 
por objetivo analisar as variáveis relevantes aplicadas ao processo de soldagem de 
pontos por resistência, fornecendo informações sobre a situação atual do modelo 
escolhido e oferecendo respostas para os questionamentos a respeito da 
possibilidade de ocorrências de falhas nesse modelo. Dentro da definição das 
variáveis de processo, está a ação do operador de solda, que influencia diretamente 
a qualidade do trabalho a ser executado. Atendendo às expectativas de profissionais 
atuantes na área de engenharia de produção, por um trabalho acadêmico, esse 
trabalho relaciona as variáveis relevantes envolvidas no processo de soldagem de 
pontos por resistência com os resultados obtidos no produto, analisando os 
potenciais de melhoria do processo, com o objetivo final de torná-lo cada vez mais 
eficiente às empresas que dele fazem uso. 
Palavras Chaves: Soldagem de pontos por Resistência Elétrica, Qualidade, Indústria 
Automobilística, Parâmetros de Soldagem. 
 
 
 
8
 
ABSTRACT 
 
The resistance welding process has been for years broadly used in the 
automotive industry, a lot of times being still the best process option for union of 
sheets for the formation of the metallic automobile’s structure. During the process 
history, It is observed that, for many years, few were the relevant developments in 
that process, perhaps due to your apparent simplicity, doing its application always in 
a quite orthodox way. Already in the last decade, for the reason of new kinds of 
materials for automobile’s construction, we watched that your users and system’s 
manufacturers have seen the process with other eyes. They have already been 
making great technology contribution to the equipments, as well as they have been 
developing new operation forms and controls seeking to lower consumption, costs of 
the investments, to turn the equipments most operational, versatile, capable to weld 
different kinds of metal sheets, and so set up a process with smaller probabilities of 
mistakes, what can come to influence even in the image of the brand in the market 
what the car is produced for. That work has for objective to analyze the relevant 
applied variations to the resistance welding points, supplying information about the 
current situation of the chosen model and offering answers for the questions about 
the possibility of mistakes in that model. Inside of the definition of the process 
variations, it is the workers’ action, which influences directly the quality of the work. 
Considering to the expectations of professionals that work in the production 
engineering area, that work relates how important are the variables involved in the 
resistance welding points, as a manufacturer process and what is the results in the 
product, analyzing the potentials of the process’s improvement, with the goal to 
turning it more and more efficient to the factories that apply it. 
Key words: Resistance Welding Points, Quality, Automobile Industry, Welding 
Parameter 
 
 
9
 
Lista de Figuras 
Figura 1.1 Porcentagem de utilização das chapas em função de sua 
espessura 
23
Figura2.1 Pinça de solda tipo X 27
Figura 2.2 Pinça de solda para robôs, tipo C 28
Figura 2.3 Diagrama Esquemático de uma pinça X 29
Figura 2.4 Diagrama Esquemático de uma pinça C 30
Figura 2.5 Esquema Elétrico de uma pinça – parte de potência 30
Figura 2.6 Eletrodos de solda 31
Figura 2.7 Refrigeração nos Eletrodos de solda 34
Figura 2.8 Esquema Elétrico de um Comando de Solda ligado a uma 
pinça 
36
Figura 2.9 Comando de Solda suspenso 37
Figura 2.10 Força entre eletrodos X pré-pressão 38
Figura 2.11 Tempo de Solda 42
Figura 2.12 Comportamento da resistência de contato das chapas 45
Figura 2.13 Esquema das Resistências que compõem o circuito 
Secundário 
45
Figura 2.14 Região de Operação do Processo de Soldagem 1 46
Figura 2.15 Região de Operação do Processo de Soldagem 2 47
Figura 2.16 Curva de compensação de corrente em função do desgaste 
dos eletrodos 
49
Figura 2.17 Eletrodos Novos 49
Figura 2.18 Eletrodos Usados 50
Figura 2.19 Tensão de Entrada Senoidal 51
Figura 2.20 Controle da Potência de Solda por Ângulo de Fase 51
Figura 2.21 Dispositivo Eletrônico de Controle de Corrente Elétrica 52
Figura 2.22 Dispositivo de Fresagem Automático 53
Figura 2.23 Comparativo de durabilidade de eletrodos utilizando sistemas 
de fresagem 
54
Figura 2.24 Esquema elétrico de um inversor de soldagem e suas fases 60
Figura 2.25 Comparação entre os sistemas Tiristorizado, por ângulo de 
fase e Inversor. 
61
Figura 2.26 Aumento de calor na região de fusão dos pontos de solda 61
 
 
 
10
Figura 2.27 Suporte de eletrodos com transdutores para testes de ultra-
som 
62
Figura 3.1 Teste de Flexão 66
Figura 3.2 CPU do equipamento de ultra-som 67
Figura 3.3 Transdutores para testes 67
Figura 3.4 Resultado de teste por ultra-som 68
Figura 3.5a Dinamômetro em movimento de tração 69
Figura 3.5b Pontos Destacados 69
Figura 3.6a Elementos de Fixação 69
Figura 3.6b Forma de corte do corpo de prova 69
Figura 3.7 Padrão de Classificação de Pontos de Solda 74
Figura 3.8 Exemplo de Gráfico de Controle da Qualidade de Solda – 
Defeitos Gerais 
77
Figura 3.9 Exemplo de Gráfico de Controle da Qualidade de Solda – 
Defeitos Relevantes 
78
Figura 3.10 Gráfico de Controle da Qualidade de Solda – Ensaio de 
Tração 
79
Figura 3.11 Gráfico de Controle da Qualidade de Solda – Ensaio de 
Tração 
79
Figura 3.12a Falta de Fusão no Ponto Indicado 81
Figura 3.12b Isolação Comprometida 81
Figura 3.13 Posição crítica de soldagem 83
Figura 3.14 Falta de Fusão e Deformação no Ponto Indicado 83
Figura 3.15 Eletrodos Desalinhados 84
Figura 3.16 Falta de Fusão em função do desalinhamento dos eletrodos 85
Figura 3.17 Desgaste dos eletrodos 85
Figura 3.18 Vão das portas, pontos sem fusão. 86
Figura 4.1 Diagrama de Causa e Efeito para Pontos de Soldagem 88
Figura 4.2 Ramificações do Diagrama de Causa e Efeito 89
Figura 4.3 : Gráfico de Acompanhamento do Processo Manual 93
 
 
 
11
 
Lista de Tabelas 
 
Página
Tabela 2.1 Tipos de eletrodos para soldas por ponto 32
Tabela 3.1 Defeitos evidenciados em cada ensaio dos pontos de 
soldagem 
73
 
 
 
 
12
 
Lista de Abreviações e Siglas 
AWS American Welding Society 
DBL Daimler Benz Liefervorschrift 
DIN Deutsch Industrie Normen 
DVS Deutscher Verband für Schweisser – Normas Alemãs de Soldagem 
HB Hardness Brinell 
Hz Hertz, unidade de freqüência 
I.A.C.S. International Annealing Copper Standard 
KSR Konstant Strom Regelung (modo de operação através de correntes 
constantes) 
MBN Mercedes Benz Normen 
PDCA Plan Do Check and Act, ciclo de Deming 
RWMA Resistance Welder Manufacturers Association 
TPM Total Productive Maintenance (Manutenção Produtiva Total) 
 
 
 
13
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO 17 
 1.1 APRESENTAÇÃO 17 
 1.2 SITUAÇÃO PROBLEMA 19 
 1.3 OBJETIVOS 21 
 1.4 JUSTIFICATIVAS 22 
 1.5 HIPÓTESES DO TRABALHO 22 
 1.6 LIMITAÇÕES DO TRABALHO 23 
 1.7 ESTRUTURA DO TRABALHO 24 
 
2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS 26 
 2.1 DEFINIÇÃO DO PROCESSO DE SOLDAGEM DE PONTOS 
POR RESISTÊNCIA 
26 
 2.2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 26 
 2.3 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS 27 
 2.3.1 Pinças de Solda 27 
 2.3.1.1 Eletrodos de Contato 31 
 2.3.1.2 O Circuito de Refrigeração 33 
 2.3.1.3 Transformadores 34 
 2.3.1.4 Cilindros Pneumáticos 35 
 2.3.2 Comandos de Solda 35 
 2.4 PARÂMETROS DE SOLDAGEM 37 
 2.4.1 Pré-pressão 37 
 2.4.2 Tempo de Soldagem 38 
 2.4.3 Pós-pressão 39 
 2.4.4 Intensidade de Corrente de Soldagem 39 
 2.4.5 Força entre Eletrodos 40 
 2.4.6 Recursos Auxiliares 40 
 
 
14
 2.4.6.1 Subida / Descida de Corrente 41 
 2.4.6.2 Impulsos de Solda 41 
 2.4.6.3 Pré Aquecimento e Pós Aquecimento 42 
 2.5 AS VARIÁVEIS DO PROCESSO 43 
 2.5.1 A Resistência do Circuito de Soldagem 43 
 2.5.2 A Região de Operação do Processo de Soldagem de 
Pontos por Resistência Elétrica 
45 
 2.5.3 Curvas de Compensação de Corrente em Função do 
desgaste dos eletrodos 
48 
 2.6 MÉTODOS DE CONTROLE DE CORRENTE 50 
 2.6.1 Controle de Potência através do Ângulo de Fase 51 
 2.6.2 Controle de Potência através de Corrente Constante 52 
 2.7 FRESAGEM DOS ELETRODOS 53 
 2.8 INFLUÊNCIA DO FATOR HUMANO 55 
 2.8.1 A importância dos Treinamentos em Soldagem 55 
 2.8.2 Planejamento das Atividades de Soldagem 55 
 2.8.3 As Falhas de Soldagem 57 
 2.9 O ESTADO DA ARTE 58 
 2.9.1 Equipamentos de Média Freqüência 58 
 2.9.2 Métodos de Controle de Soldagem Automático 61 
 2.9.2.1 Ultra-sonografia do Ponto de Solda 62 
 2.9.2.2 Sistemas Inteligentes (IQR) 63 
 
3 ESTUDO DO PROCESSO EM CAMPO 64 
 3.1 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE 64 
 3.1.1 Autocontrole dos Pontos 64 
 3.1.1.1 Portais de Falha Zero 65 
 3.1.2 Ensaios de Flexão 65 
 
 3.1.3 Ensaios por Ultra-sonografia 66 
 
 
15
 3.1.4 Ensaios de Tração 69 
 3.2 CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE SOLDAGEM DE 
PONTOS POR RESISTÊNCIA ELÉTRICA 
70 
 3.2.1 Classificação de Defeitos 70 
 3.2.2 Estabelecimento de Metas 74 
 3.2.3 Gráficos de Controle 76 
 3.3 DESCRIÇÃO DAS FALHAS ENCONTRADAS EM CAMPO 80 
 3.3.1 Falhas encontradas em campo 80 
 3.3.1.1 Caso 1 - Pontos sem fusão por fuga de corrente 80 
 3.3.1.2 Caso 2 - Pontos sem fusão por posicionamento incorreto da 
pinça 
82 
 3.3.1.3 Caso 3 - Pontos sem fusão desalinhamento dos eletrodos 83 
 3.3.1.4 Caso 4 - Pontos sem fusão desgaste excessivo dos 
eletrodos 
85 
 
4 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 87 
 4.1 ANÁLISE DOS MÉTODOS DE TRATAMENTO DOS 
PROBLEMAS ENCONTRADOS 
87 
 4.1.1 Diagrama de Causa e Efeito 87 
 4.1.2 Aplicação da Ferramenta PDCA 90 
 4.1.3 Acompanhamento das Ocorrências Individuais 92 
 4.2 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 94 
 4.2.1 O Processo Automático 95 
 4.2.2 O Processo Manual 96 
 
5 CONCLUSÕES E PROPOSTAS PARA TRABALHOS 
FUTUROS 
98 
 5.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS 98 
 5.2 CONCLUSÕES 99 
 5.3 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 102 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 103 
 
 
16
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO 
1.1 APRESENTAÇÃO 
Em 1900, quando havia nos Estados Unidos cerca de 8.000 carros, embriões de 
caminhões e poucas estradas asfaltadas, os fazendeiros sem visão de futuro 
colocavam barreiras de cacos de vidro, pregos, facas e matérias cortantes para 
impedir a passagem destas máquinas barulhentas e malcheirosas, que perturbavam 
as pessoas e os animais. Estas barreiras não impediram que a indústria 
automobilística nestes cem anos continuasse a crescer vertiginosamente. Os 
Estados Unidos produzem anualmente cerca de 17 milhões de automóveis e 
atualmente existe na Terra aproximadamente 550 milhões de automóveis, número 
suficiente para formar uma filaque daria 40 vezes a volta ao mundo, ou seja, após 
cem anos continuam a perturbar a população em função da poluição e dos 
acidentes. 
O automóvel nestes últimos cinqüenta anos tem sido um bem significativo e de 
importância vital para grande parte da humanidade. A partir da década de 80, tem-se 
notado um aumento significativo na robotização das montadoras de automóveis, 
sendo praticamente aceitável, em todos os níveis, que, em ambientes de alta 
tecnologia, os trabalhadores com funções repetitivas, como apertar parafusos ou 
aplicação de soldas por pontos, tendem a ser substituídos por máquinas e robôs 
(Mainier, 1997). 
A concepção, a construção e a venda de um automóvel ao consumidor final, 
quando bem estudado, é um projeto arrojado, em que devem participar e cooperar, 
durante três a dez anos, milhares de pessoas, onde são executados milhões de 
ordens de serviços e decisões importantes e muitas vezes irreversíveis, em função 
de um cenário econômico complexo e diante de uma concorrência exacerbada. 
Atualmente, caminhando na dimensão industrial, os projetos dos carros da 
atualidade são baseados na segurança, em visões simples e compactas. E, nesta 
direção, também, acompanham as próprias fábricas de autopeças, que, na maioria 
das vezes, já estão enviando às montadoras os grupos de peças prontas, de fácil 
montagem e formando um conjunto único. 
 
 
17
Segundo Pétala (1997), a partir dos 80, ocorreu uma exigência que o mercado 
automobilístico transformou num imperativo categórico: a qualidade, que se tornou 
uma espada de Dâmocles sobre cada projeto, tão numerosos são os testes, tão 
rígidas são as especificações, os aperfeiçoamentos e, enfim, as surpresas para se 
alcançar sem erros, na data prevista, o nível de qualidade exigido pelo mercado. 
Segundo Hahn (1997) uma avaliação mais acurada mostra que o automóvel é 
um dos produtos mais complexos e sofisticados já desenvolvidos. Suas dez mil 
partes, componentes associados, sistemas e subsistemas fornecem o verdadeiro 
teste para automação e produtividade. Além disso, pode servir de paradigma ideal 
para integrar os materiais já existentes e os avançados com processamento e 
manufatura de ponta, tudo dentro de limites de confiabilidade e custo aceitáveis. 
Talvez, a forma mais efetiva de ilustrar o tipo e magnitude dos problemas que hoje 
cercam os materiais usados na indústria automotiva seja catalogar os principais 
sistemas de materiais e as tendências tecnológicas genéricas. 
Os elementos detonadores destas mudanças foram os desafios da concorrência 
nacional e internacional e as exigências dos clientes, no sentido de incorporar as 
inovações no seu cotidiano. Dessa forma, a pesquisa e o desenvolvimento 
tecnológico foram impelidos no sentido de atingir a qualidade, o conforto e a 
segurança ditados pelas normas técnicas e sociais vigentes. A preocupação com a 
durabilidade, a aparência e vida útil do automóvel tem sido uma constante nos 
ramos automotivos e coligados, conseqüentemente, a qualidade, representada pelo 
processo de soldagem de pontos por resistência, objeto do presente estudo, é 
fundamental sob o ponto de vista de uma avaliação crítica. 
O processo de soldagem de pontos por resistência é largamente difundido na 
indústria automobilística, sendo atualmente o mais aplicado na união dos variados 
tipos de chapas que formam a carroçaria. Em relação aos processos de soldagem 
por abertura de arco elétrico, tem como vantagens principais, proporcionar menor 
aquecimento às partes unidas, uma vez que a fusão é restrita apenas ao local de 
formação do ponto, não acrescentar peso extra ao produto, uma vez que não utiliza 
materiais de adição além de proporcionar custos mais baixos. 
Segundo Branco (2005), o processo de soldagem por resistência elétrica foi 
inventado por Elihu Thomson, em 1877, que aplicou esse processo de soldagem 
 
 
18
para unir fios de cobre. Logo percebeu que esta técnica poderia ser usada para a 
soldagem de outros materiais. A soldagem por resistência tem crescido 
enormemente desde a primeira chapa automotiva soldada, a qual foi introduzida em 
1933 como processo de fabricação, tornando-se o processo predominante na 
montagem das carrocerias automotivas. 
Com a crescente demanda do mercado de automóveis e a exigência cada vez 
maior dos clientes por produtos que simplesmente estejam livres de falhas, as 
empresas fabricantes travam uma verdadeira guerra contra as situações que 
possam desencadear problemas futuros nos seus produtos. 
Adicionando-se a necessidade de se produzir com custos cada vez menores, a 
eficiência dos processos representa uma verdadeira redução de custos na fonte, ou 
seja, antes da entrega do produto ao cliente. Mais do que isso, essa eficiência ainda 
agrega um diferencial, pois previne que não ocorrerão falhas futuras, responsáveis 
por ações de garantia e perda de imagem. 
Orientado a essa visão, o processo de soldagem de pontos por resistência 
elétrica é alvo de possíveis melhorias que possam levá-lo a um patamar de 
excelência, tendo como princípio básico o alinhamento dos resultados obtidos no 
processo com os próprios interesses da organização. 
 
1.2 SITUAÇÃO PROBLEMA 
A soldagem de pontos por resistência é usada em praticamente todos os 
segmentos da indústria metalúrgica, devido à sua facilidade de aplicação, não 
exigindo metais de adição e pela sua versatilidade, pois pode em alguns casos vir a 
unir diferentes materiais. 
Os pontos de solda são aplicados para unir chapas metálicas executando um tipo 
de costura entre elas. Por não acrescentar peso algum à carroçaria e por proporcionar 
baixo aporte térmico com relação aos processos de soldagem a arco, o processo de 
soldagem de pontos por resistência elétrica é o proferido entre os demais na indústria 
automotiva. 
 
 
19
Como desvantagem, porém, esse processo não impede que exista infiltração de 
água ou poeira através das chapas e pelos espaços entre os pontos de solda. Esse 
problema pode ser corrigido com o uso de colas especiais para metais, que após a 
respectiva cura, impedem a entrada de água, além de proporcionar isolação acústica 
e aumentar a resistência estrutural do conjunto soldado. 
Historicamente, o processo de soldagem de pontos por resistência tem se 
desenvolvido no sentido de se tornar à prova de falhas. No início, basicamente, uma 
fonte de corrente e um elemento de fixação das peças era suficiente para executá-lo. 
Posteriormente, as máquinas de solda começaram a ser compostas por 
controladores automáticos de corrente elétrica, circuitos temporizadores de precisão e 
válvulas de controle de pressão retro-alimentadas no sentido de torná-las mais 
eficientes. Entretanto, mesmo assim, ainda existiam algumas variáveis, tais como: 
alterações nos revestimentos das chapas, desgaste dos elementos consumíveis e os 
aspectos próprios da operação, que podiam ser percebidas na qualidade final, através 
da sua influência no resultado do ponto soldado. 
Atualmente, com o desenvolvimento de sistemas compensatórios inteligentes, 
capazes de absorver variações dos elementos discretos, que fogem ao controle 
inicial, foi possível proporcionar que a qualidade do produto final ficasse cada vez 
menos dependente de fatores externos. 
Apesar dessas contribuições, não se pode ainda garantir uma boa soldagem no 
caso de montagem de peças amassadas, ou se tratando da seleção de programas 
errados por parte dos soldadores. Os sistemas compensatórios são impotentes nos 
casos em que os pontos simplesmente não são executados, sejam por 
esquecimento ou perda de seqüência de produção. Também são ineficazes quando 
ocorrem falhas no sistema, como falta de refrigeração outroca de eletrodos por 
outro tipo não especificado, ou seja, o uso desses sistemas para execução da 
soldagem não pode garantir a isenção completa de erros. 
Quanto ao uso de robôs, com o objetivo de eliminar a variável humana, 
Bracarense (2006) menciona na página da UFMG (Universidade Federal de Minas 
Gerais), que a presença de robôs em linhas de produção pode aumentar a 
 
 
20
qualidade dos produtos sem reduzir os postos de trabalho. Certamente, a 
probabilidade de acertos aumenta, pois não há possibilidade do erro humano no ato 
de soldar, mas existem aplicações em que existem restrições econômicas para o 
emprego de robôs. 
Neste trabalho, serão abordadas as duas situações: quando no uso de robôs, 
verificar quais as variáveis de processo que precisam receber maior atenção e como 
controlá-las. A mesma análise será feita em situações nas quais o homem executa 
as tarefas de soldagem. 
Quando forem isoladas as variações pertinentes à intervenção humana, serão 
apontados os mecanismos que possam influenciar para que essas variações sejam 
minimizadas: por exemplo, a qualificação, os mecanismos que criam competência e 
até a postura da organização, pois, segundo Rodriguez (2002), a competência é 
contextual e, portanto é dependente do ambiente em que a pessoa se encontra para 
ser utilizada e valorizada. 
Quanto à postura da organização, serão levantados os aspectos organizacionais 
que podem interferir no comportamento do operador de solda, e que influenciam em 
seu trabalho. Essa linha de pensamento dá margem para que se explore quais os 
comportamentos incentivados pela organização, e se eles realmente estão 
alinhados com as ações que podem tornar o processo mais eficiente. 
1.3 OBJETIVOS 
Com base nos problemas acima citados referentes à soldagem de pontos por 
resistência elétrica em carrocerias de automóveis, o presente trabalho concerne à 
proposição dos seguintes objetivos: 
ƒ Analisar as variáveis relevantes para qualidade usadas no processo de 
soldagem de pontos por resistência elétrica utilizado na indústria automobilística; 
ƒ Fornecer informações sobre como controlar essas variáveis relevantes; 
ƒ Sugerir métodos de tratamento para as falhas encontradas em uma aplicação 
do processo de soldagem por resistência, passando pela identificação de sua causa 
raiz, ações de contenção e ações definitivas considerando os meios de prevenção 
 
 
21
disponíveis. Para atingir esse objetivo, será tomado como base um modelo utilizado 
na indústria automobilística em questão; 
ƒ Oferecer respostas para os questionamentos a respeito da possibilidade de 
melhoria potencial existente no modelo utilizado. 
 
1.4 JUSTIFICATIVAS 
A dissertação proposta, ao ser desenvolvida, atenderá às expectativas de 
profissionais atuantes na área de engenharia de produção, por um trabalho 
acadêmico, que relacione as variáveis relevantes envolvidas no processo de 
soldagem de pontos por resistência com os resultados obtidos no produto, 
analisando os potenciais de melhoria do processo, com o objetivo final de torná-lo 
cada vez mais eficiente às empresas que o empregam. 
 
 1.5 HIPÓTESES DO TRABALHO 
O presente trabalho parte da hipótese que dispondo de condições que propiciem 
um maior controle das variáveis do processo, pode-se obter informações que, caso 
bem utilizadas, impõem uma característica de melhoria do processo, que refletirá em 
menores quantidades de falhas, melhores condições de trabalho e melhor 
conhecimento do próprio processo. Estas situações são bem-vindas à empresa, pois 
de acordo com essa ótica, o resultado refletirá em uma menor probabilidade de 
falhas no cliente, fator responsável pelo aumento dos custos e perda de imagem 
através da exposição desses clientes a situações que possam comprometer sua 
segurança ou sua integridade moral, condições sujeitas inclusive a processos 
judiciais. Da mesma forma, menores quantidades de falhas podem dar ao cliente, a 
impressão de que o produto agrega um diferencial de resistência e durabilidade, que 
também pode ser relacionado à marca e trazer à empresa um reconhecimento do 
mercado, traduzido em aumento de vendas e negócios. 
 
 
22
1.6 LIMITAÇÕES DO TRABALHO 
O estudo proposto estará relacionado à aplicação do processo de soldagem de 
pontos por resistência na confecção de carroçarias, utilizando chapas de aço com 
baixo teor de carbono, com espessuras de até três milímetros, levando-se em 
consideração a norma de aplicação MBN 19382 (2005) e com revestimentos 
zincados eletroliticamente, de acordo com a norma de fornecimento DBL 4062 
(2005). 
Geralmente, as condições encontradas nessas normas abrangem a maioria dos 
casos atualmente encontrados na industria automobilística, que ainda vê de maneira 
bem cautelosa a aplicação de outros tipos de materiais para soldar, como, por 
exemplo, ligas de alumínio ou ligas de cobre. 
Os tipos de revestimento também são muito limitados quanto ao tipo e a 
espessura, pois conforme testes desenvolvidos, verifica-se maior dificuldade na 
soldagem de materiais com revestimento acima de 20 �m. Assim sendo, tomando-
se como base a produção de um veículo nos moldes do automóvel Mercedes Benz 
Classe A, produzido em Juiz de Fora, pode se estimar a situação de utilização das 
chapas de acordo com sua espessura, conforme, mostra, a seguir, a figura 1, que 
representa o percentual das chapas de aço carbono zincadas, em função de suas 
espessuras. 
 
Figura 1.1 – Porcentagem de utilização das chapas em função das espessuras 
 
 
23
1.7 ESTRUTURA DO TRABALHO 
Este trabalho está estruturado em seis capítulos, sendo que neste, o capítulo 1, 
chamado de introdução, foi apresentada a situação problema, os objetivos a serem 
atingidos, as justificativas para a escolha do tema, a hipótese levantada no estudo, e 
as limitações do trabalho. 
No capítulo 2, são apresentados os fundamentos teóricos deste estudo: uma 
pesquisa bibliográfica da literatura selecionada, abordando aspectos conceituais 
sobre o processo de soldagem de pontos por resistência elétrica. Neste capítulo 
destacam-se os tópicos sobre a definição do processo em questão, os princípios de 
funcionamento que o envolvem, os equipamentos utilizados e suas funções, a 
relação dos parâmetros de soldagem que influenciam na formação dos pontos de 
solda e as variáveis do processo, ou seja, condições que se alteram adversamente 
em função dos parâmetros selecionados. No tratamento das variáveis, cabe 
destacar o comportamento da resistência do circuito de soldagem, característica que 
dá nome ao processo e é avaliada como um dos fatores críticos para obtenção da 
estabilidade e repetibilidade dos resultados obtidos. Em seqüência, discute-se os 
métodos de controle da corrente elétrica de soldagem. O emprego de sistemas de 
fresagem dos eletrodos e suas conseqüências são ponderados a seguir, bem como 
a influência dos fatores humanos na operação, manutenção e programação do 
sistema. Este capítulo encerra-se com uma abordagem sobre o estado da arte no 
processo de soldagem, levando-se em conta os desenvolvimentos que dão novas 
características aos equipamentos de solda utilizados, sempre com o objetivo 
conseguir vantagens no âmbito de prevenção e eliminação de falhas de maneira 
geral. Ainda no capítulo de fundamentação teórica, aborda-se o que a literatura traz 
sobre os métodos de avaliação da qualidade de soldagem, detalhando-se os meios 
disponíveis para os ensaios específicos e os respectivos defeitos que se espera 
detectar em cada um deles. 
No capítulo três, dividido também em três partes, é abordado um conceito de 
classificação de defeitos, que irá, através de uma linha, separar as 
descontinuidades,chamadas de falhas não relevantes, dos defeitos do processo de 
soldagem de pontos por resistência elétrica, chamadas de falhas graves. Com base 
nesse critério definido na planta da fábrica, inicia-se a descrição das falhas 
 
 
24
acompanhadas em campo. Nesse caso, a empresa alvo do estudo adotou como 
estratégia, a redução programada dos níveis de falhas. Como forma de 
monitoramento do processo, o capítulo é finalizado com a apresentação de 
exemplos de gráficos de controle e acompanhamento do comportamento do 
processo. 
No capítulo quatro, as falhas do capítulo anterior são analisadas e discutidas. É 
avaliada a eficácia das ações tomadas, propondo, quando for o caso, uma solução 
alternativa para os problemas encontrados. 
O capítulo cinco, por fim, o apresenta as conclusões do trabalho de estudo e 
avaliação do processo de soldagem de pontos por resistência elétrica, colocando 
em pauta as considerações finais e estruturando uma proposta para trabalhos 
futuros. 
A dissertação será concluída com as referências bibliográficas consultadas. 
 
 
25
CAPÍTULO 2 - FUNDAMENTOS TEÓRICOS 
2.1 DEFINIÇÃO DO PROCESSO DE SOLDAGEM DE PONTOS POR RESISTÊNCIA 
ELÉTRICA 
Segundo Brandi (2004), denomina-se soldagem, ao processo de união de duas 
partes metálicas, usando fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão. A solda é 
o resultado desse processo. 
Segundo a definição da norma DIN 1910 (1997), parte 2, a soldagem por 
resistência elétrica é uma classificação do processo de soldagem, e na parte 5 essa 
mesma norma classifica o processo de soldagem de pontos por resistência elétrica 
como uma subdivisão do processo de soldagem por resistência. 
No caso do processo de soldagem de pontos por resistência elétrica, 
especificamente, a ligação acontece através do calor gerado por fontes de energia 
elétrica devendo existir uma força entre as chapas a serem unidas, de modo que se 
forme uma região de resistência elétrica para a passagem da corrente. 
 
2.2. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
A junção de peças através da soldagem por resistência elétrica acontece com a 
utilização de equipamentos chamados pinças de solda. Essa pinça é formada por 
hastes metálicas, chamadas braços, de boa condução elétrica, geralmente feitos em 
ligas de cobre ou alumínio. Através de eletrodos de cobre, situados nas extremidades 
dos braços, estes se fecham, se encontrando em um ponto no espaço, ou seja, o 
ponto de solda. Ao fecharem, as hastes proporcionam uma determinada força de 
encontro das chapas no ponto específico, momento em que se prepara o início da 
passagem da corrente elétrica, que irá fundir o metal, formando um ponto de união 
das chapas. 
Segundo Brandi (2004), a energia térmica do processo pode ser definida como: 
∫= tQ
0
2 dtRt I
 
 
 
26
Onde, 
Q= energia térmica desenvolvida no ato da soldagem, em Joule; 
t = tempo de duração da passagem da corrente elétrica, em segundo; 
R = resistência de contato das chapas, ohm; 
I = valor da intensidade da corrente elétrica que atravessa o metal, ampère. 
 
2.3 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS 
2.3.1 Pinças de Solda 
A pinça de solda, como mostra, a seguir, figura 2.1, é o equipamento responsável 
pela execução do ponto de solda. Ela normalmente é controlada por um comando de 
solda, que através de parâmetros definidos determinará o momento de abertura e 
fechamento da pinça. Sua função basicamente é operacional: fechar os braços e 
proporcionar a passagem da corrente de solda. 
 
Figura 2.1: Pinça de solda Tipo X 
Fonte: Fonte: DaimlerChrysler 
Quando a soldagem é automática, as pinças são manipuladas por robôs, os quais 
levam o conjunto de braços, cilindro e transformadores para os locais adequados, 
posicionando-os adequadamente para a execução dos pontos de solda. 
Quando o processo é manual, o operador posiciona a pinça para a obtenção dos 
pontos. Para o correto posicionamento, são colocados suportes na periferia da pinça, 
de modo que exista empunhadura adequada para sua sustentação. 
Braços 
Eletrodos 
 
 
27
De maneira básica, uma pinça é composta por acessórios elétricos e 
pneumáticos. A parte pneumática é formada por um cilindro, por conexões, por hastes 
e por braços ligados a esse cilindro, além das válvulas de acionamento. 
As pinças são classificadas como C ou X. As pinças do tipo C possuem um 
cilindro de ação direta em relação ao movimento de fechamento dos braços. As 
pinças do tipo X possuem cilindros que fecham os braços através de uma alavanca. A 
escolha de um determinado tipo de pinça depende de sua aplicação e devem ser 
levados em consideração alguns aspectos, tais como: 
• o acesso dessas ao produto a ser soldado; 
• a ergonomia, no caso de pinças manuais; 
• o comprimento mínimo necessário dos braços; 
• o espaço disponível nas estações de trabalho; 
• a força entre eletrodos necessária para soldagem. 
 
 
 Figura 2.2: Pinça de solda para robôs, tipo C 
 Fonte: DaimlerChrysler 
 
 
28
Do ponto de vista técnico, a pinça C é mais vantajosa, pois a força entre eletrodos 
não varia em função do comprimento dos braços. A forma da pinça possui uma 
grande influência sobre os parâmetros de soldagem, pois quanto maior são os braços, 
maior será o circuito secundário e conseqüentemente serão também maiores as 
perdas por indução. Outro aspecto relevante é que uma pinça “grande” precisa de um 
tempo maior para fechamento de seus braços, e isso reflete diretamente no tempo de 
pré-pressão. 
A figura 2.3, a seguir, mostra o diagrama esquemático de uma pinça de solda do 
tipo X (fig 2.1). Como se pode verificar, quando o cilindro tem o seu êmbolo recolhido 
para a esquerda, a pinça se fecha. Quando o êmbolo é empurrado para fora, a pinça 
se abre e separa os eletrodos. Esse funcionamento influencia diretamente a força 
entre os eletrodos, pois quanto maior o comprimento dos braços, menor será esta 
força. 
 
Figura 2.3: Diagrama Esquemático de uma pinça X 
Já no caso da figura 2.4, a seguir, que representa esquematicamente uma pinça 
C, o êmbolo do cilindro está mecanicamente conectado ao braço móvel do cilindro, 
transferindo a sua força para os eletrodos de solda, com perdas relativamente baixas. 
Os braços das pinças precisam garantir a força entre chapas e por isso precisam 
de resistência estrutural suficiente para suportar as forças praticadas, que se 
aproximam de 5,0 KN, dependendo das espessuras das chapas a serem soldadas. 
Além disso, o material que o compõe precisa ter alta condutividade térmica, para 
diminuir as perdas por aquecimento e alta condutividade elétrica, para diminuir sua 
 
 
29
influência na corrente de soldagem. Assim sendo, são indicados os materiais como 
ligas de cobre e de alumínio. 
 
Figura 2.4: Diagrama Esquemático de uma pinça C 
A parte elétrica é formada por um transformador, que deve reduzir a tensão de 
entrada e aumentar a capacidade de fornecimento da corrente elétrica através dos 
braços. Estes, além de desempenharem a função mecânica de compressão das 
chapas, fazem a condução da corrente elétrica que atravessa os eletrodos, elementos 
acoplados aos braços e que necessariamente tocam as chapas a serem soldadas. 
Esquematicamente, a figura 2.5, a seguir, mostra o esquema elétrico de uma 
pinça de solda, que pode ser tanto X, quanto C. O transformador recebe a tensão da 
rede (380 V ou 220 V) e abaixa para aproximadamente 7,5 V, porém com uma 
capacidade de condução de corrente de até 15000 A, o suficiente para proporcionar a 
fusão adequada ao ponto. 
 
Figura 2.5: Esquema Elétrico de uma pinça – parte de potência 
 
 
30
2.3.1.1 Eletrodos de Contato 
Os eletrodos de contato, mostradosna figura 2.6, a seguir, são capas feitas em 
ligas de cobre, cuja função é tocar as chapas na região de formação do ponto de 
solda, a fim de fazer circular a corrente elétrica através delas. Também fazem a 
função de transferir a força de compressão para as chapas. Devido a essa função tão 
importante, os eletrodos devem ser formados por um material de alta dureza, que 
tenha baixa deformação aos impactos sofridos a cada ponto soldado. De igual forma, 
esse componente deve possuir altíssima condutividade térmica e elétrica, reduzindo, 
assim, as perdas por transferência de calor e por aumento de resistência elétrica. 
 
 Figura 2.6: Eletrodos de solda 
 Fonte: DaimlerChrysler 
 
Existem inúmeros formatos de eletrodos, cada qual para um determinado tipo de 
aplicação, que pode variar em função dos acessos disponíveis, das espessuras das 
chapas a serem soldadas e do posicionamento dos pontos de solda. 
No caso de solda a ponto, a área de contato do eletrodo controla amplamente o 
diâmetro resultante do ponto de solda e a densidade de corrente de soldagem. Os 
eletrodos devem ter boa condutibilidade elétrica, mas eles devem também ter 
resistência mecânica e dureza adequada para resistir à deformação causada por 
aplicações repetidas e altas solicitações térmicas (INTERMACHINERY, 2003; REU, 
1998; RWMA, 2002; SCHARFF, 1990). 
 
Dessa forma, os eletrodos são confeccionados em ligas específicas, que serão 
usadas de acordo com a especificação do material a ser soldado. A tabela 2.1, a 
seguir, mostra os tipos e a composição dos eletrodos, considerando as suas 
características de acordo com a classe do material, segundo a RWMA (Resistance 
Welder Manufacturers Association). 
 
 
31
Tabela 2.1 – Tipos de eletrodos para soldas por ponto 
Classe 
RWMA Descrição
Condutividade 
(I.A.C.S.)
Dureza 
(HB)
Mecanismo de 
Endurecimento
RWMA 1 
(Classe 1)
Cobre - Zircônio Cu-Zr 
(0,15% Zr) 90% 70 HB Precipitação
RWMA 2 
(Classe 2)
Cobre - Cromo Cu-Cr 
(1,0% Zr) 85% 83 HB Precipitação
RWMA 2 
(Classe 2)
Cobre - Cromo - Zircônio 
Cu-Cr-Zr 
(1,0 % Cr - 0,25% Zr)
85% 83 HB Precipitação
RWMA 20 
(Classe 20) 
AI 60
Cobre Resistente por 
Dispersão 
Cu-Al2O3 
(1,1% Al2O3)
85% 75 HB Dispersão
 
Fonte: Resistance Welder Manufacturers Association, 2002 
 
Os materiais Classe 1 são do tipo não tratáveis termicamente e endurecidos por 
trabalho a frio, que não afeta as altas condutibilidades térmica e elétrica. 
Os materiais Classe 2 possuem propriedades mecânicas mais altas e 
condutibilidades elétrica e térmica mais baixas em relação aos eletrodos da Classe 1. 
As propriedades mecânicas e físicas requeridas são conseguidas por tratamento 
térmico ou por uma combinação de tratamento térmico e trabalho a frio. Os eletrodos 
da Classe 2 são os mais utilizados e podem se adequar a uma ampla faixa de metais 
e condições. 
Os materiais Classe 20 têm a capacidade de resistir a altas taxas de calor e 
pressão quando comparado com os materiais das classes 1 e 2. São fabricados 
utilizando cobre e material refratário. 
A forma de confecção dos eletrodos é muito importante, pois influencia 
diretamente na durabilidade dos mesmos, e principalmente no resultado da soldagem. 
Existem eletrodos que são fabricados através do processo de usinagem, processo 
normalmente empregado no Brasil. Vale dizer que esses eletrodos estão sujeitos a 
características de dureza bem abaixo das praticadas na tabela 2.1, resultando em 
desgastes e deformações mais acentuados. 
Os processos de fabricação “a frio” impõem homogeneidade às características 
dimensionais, de dureza e condutividade das peças, trazendo consigo maior 
estabilidade ao processo de soldagem. 
 
 
32
Existem ligas especiais, a fim de reduzir a incidência de respingos e aumentar a 
vida útil do eletrodo em soldagem com revestimentos a base de zinco. São ligas com 
base em alumínio e prata, que embora tenham custos mais elevados, se comparados 
ao Cu-Cr, podem vir a trazer benefícios compensadores dependendo do emprego que 
tiverem. 
 
2.3.1.2 O Circuito de Refrigeração 
A alta corrente no momento da soldagem gera um aquecimento intenso em todas 
as partes responsáveis pela condução elétrica. Assim sendo, faz-se necessária a 
utilização de circuitos de refrigeração para os braços das pinças, para os eletrodos e 
muitas vezes até para os transformadores, evitando-se dessa forma a possibilidade 
de um aquecimento descontrolado nessas partes. 
Caso exista um superaquecimento dos eletrodos, estes podem vir a perder 
algumas de suas propriedades físicas, sendo que uma alteração de temperatura nas 
partes metálicas evidentemente é acompanhada de uma alteração significativa do 
valor de resistência elétrica desses metais. 
Dessa forma, as partes refrigeradas possuem dutos internos para passagem de 
água, conforme mostra, a seguir, a figura 2.7, dependendo da aplicação da pinça. 
Esta água deve ser tratada quimicamente para que se elimine a possibilidade de 
ataques corrosivos, incrustações, além de fungos e bactérias, a fim de prolongar o 
uso dos dutos, das tubulações das instalações e dos equipamentos. A velocidade e a 
temperatura do fluxo refrigerante deve ser definida de acordo com o uso do 
equipamento, para que o sistema não fique subdimensionado. Alguns fabricantes de 
pinças especificam os valores nos manuais de seus produtos, estando estes em torno 
de 4 a 8 litros por minuto. 
A qualidade da soldagem é influenciada diretamente pela eficiência da 
refrigeração. O superaquecimento do material do eletrodo à base de cobre faz com 
que a dureza da liga diminua e, por esta razão, um processo de deformação da face 
de contato do eletrodo inicia a uma taxa acelerada. Além disso, o zinco se combina 
mais rapidamente com o cobre do eletrodo, formando uma liga de cobre-zinco, à 
medida que a temperatura aumenta (REU, 1997, TECNOWELDING, 2004). 
 
 
 
33
 
 Figura 2.7: Refrigeração nos Eletrodos de solda 
 Fonte: Frank Alich - DaimlerChrysler Bremen 
 
 
2.3.1.3 Transformadores 
Os transformadores, na maioria das vezes acoplados às pinças de soldagem, são 
os responsáveis pela conversão da alta tensão de entrada, geralmente de um padrão 
de fornecimento de entrada de 220V ou 380V, para cerca de 7,5V na saída, no 
enrolamento secundário, ligado aos braços das pinças. Essa tensão é necessária, 
pois tem como vantagem não oferecer risco de choque elétrico para os operadores 
das pinças que estarão diretamente expostos aos braços. 
Para mantermos a potência necessária para soldagem no circuito secundário, 
uma vez rebaixada a tensão de entrada, é necessário que a corrente desse circuito 
tenha a capacidade de manter seus valores elevados, na casa de alguns milhares de 
amperes. Sabendo que a potência aparente do circuito é o produto da tensão pela 
corrente, ao se reduzir um desses valores, o outro deve proporcionalmente se elevar. 
Os transformadores são normalmente monitorados quanto à temperatura de 
operação e a corrente fornecida. Os sensores de temperatura se localizam no 
primário, avisando caso exista situações de superaquecimento. Já os sensores de 
corrente se localizam no secundário e permitem que se a soldagem opere num modo 
KSR (modo de operação através de regulagem de corrente constante). 
 
 
34
Existe uma modalidade de instalação na qual o transformador fica suspenso por 
suportes, ao invés de estar acoplado à pinça. Nesta configuração, apesar da pinça, à 
primeira vista, parecer mais leve, torna-se mais difícil sua manipulação, pois para 
compensar as perdas de potência devido uso de cabos mais longos, costuma 
aumentaro diâmetro do mesmo, tornando a manipulação do equipamento menos 
flexível. 
 
2.3.1.4 Cilindros Pneumáticos 
Os cilindros pneumáticos são os dispositivos que fazem com que a pinça se 
feche, movimentando os braços contra as chapas a serem soldadas. Normalmente 
são alimentados com uma pressão de 6 a 10 bar, o suficiente na maioria dos casos 
para garantir uma força entre eletrodos de até 6 KN, condição considerada extrema 
para aplicações na indústria automobilística. 
Com uso das pinças do tipo X com braços longos, pode-se comprometer a força 
entre eletrodos necessária para soldagem de determinadas chapas. Para evitar essa 
situação, altera-se o volume do cilindro de modo a se obter a força desejada. 
 
2.3.2 Comandos de Solda 
O comando de solda é um dispositivo eletrônico que controla as ações das pinças 
de solda, tais como: 
- O momento inicial da soldagem 
- A abertura dos braços 
- O momento exato de fechar os braços 
- Inicio e término da passagem de corrente elétrica 
- A intensidade dessa corrente elétrica 
- Outras funções secundárias. 
Esses valores de tempo e de intensidade de corrente são definidos no comando 
de solda, através de uma programação feita por um técnico, de acordo com as 
normas fundamentadas em bons resultados obtidos de maneira empirica. O comando 
 
 
35
de solda nada mais é que um temporizador das ações da pinça, adicionado a um 
controlador de corrente elétrica. 
Para comandos de solda que operam em corrente alternada, a unidade de tempo 
é o ciclo. A freqüência adotada pela distribuidora é de 60Hz, ou seja, 60 ciclos por 
segundo. Sendo assim, cada ciclo tem a duração de 16,67ms, pois seu tempo de 
duração é justamente o inverso da freqüência do sinal de entrada. 
A figura 2.8, a seguir, mostra esquematicamente um comando de solda ligado 
aos seus periféricos. Já a figura 2.9, também, a seguir, expõe um comando de solda 
em operação na planta de uma fábrica. 
 
 
 
Figura 2.8: Esquema Elétrico de um Comando de Solda, ligado a uma pinça. 
 
 
36
 
Figura 2.9: Comando de Solda suspenso 
Fonte: DaimlerChrysler 
 
2.4 PARÂMETROS DE SOLDAGEM 
A qualidade dos pontos de solda é influenciada principalmente por três 
parâmetros: tempo de solda, intensidade de corrente e força entre eletrodos. 
Os parâmetros de soldagem são funções desses três parâmetros, formados por 
valores programados em um comando, para execução de um determinado ponto de 
solda, levando-se em consideração a espessura das chapas, o tipo de material a ser 
soldado e o tipo de proteção superficial desse material. 
Existem outros parâmetros, que embora secundários, também influenciam na 
qualidade do ponto de soldagem. Estes parâmetros são relativos ao tempo em que a 
pinça se mantém fechada sem a passagem de corrente elétrica. 
2.4.1 Pré-pressão 
O tempo de pré-pressão ou de pré-fechamento deverá ser escolhido de modo a 
garantir a criação total da força entre os eletrodos antes de iniciar o fluxo da corrente 
de solda. A escolha do tempo de pré-fechamento demasiado curto pode resultar na 
formação do arco elétrico antes dos eletrodos serem colocados completamente nas 
chapas; este arco destrói a peça e o eletrodo. O tempo de pré-fechamento deverá ser 
suficientemente longo para permitir a parada das vibrações dos braços da pinça e a 
 
 
37
criação total da força entre os eletrodos. (Muller, Marc DaimlerChrysler, 2002). O 
gráfico da figura 2.10, mostrada a seguir, exemplifica como se comporta a força entre 
eletrodos com relação à passagem da corrente elétrica, ressaltando o que acontece 
nos momentos de pré-pressão e de pós-pressão. 
 
Fig 2.10: Força entre eletrodos X pré-pressão 
 
 
 
2.4.2 Tempo de Soldagem 
O tempo de soldagem é compreendido entre o início e o término da passagem da 
corrente elétrica. 
O tempo de solda orienta-se, em primeiro lugar, pela espessura das chapas. 
Quanto mais espessas as chapas a serem soldadas, tanto maior o tempo de 
soldagem (Müller, 2002). 
Adicionalmente, o tempo de solda é dimensionado em função do tratamento 
superficial e do tipo do material a ser soldado. Quanto maior o tempo de soldagem, 
maior o poder de fusão utilizado. 
 
 
 
 
 
 
38
2.4.3 Pós-Pressão 
A pós-soldagem é necessária para manter as chapas pressionadas, até um 
determinado arrefecimento do local da soldagem (solidificação da lentilha do ponto) e 
impede a formação de espaços ocos no próprio ponto. (Müller, 2002) 
Esse tempo, contabilizado entre o término da passagem da corrente e o início da 
abertura da pinça, deve ser suficiente para que correntes residuais se esgotem antes 
que a pinça abra. 
Esse tempo exerce uma influência no resfriamento e, por conseqüência na vida 
útil dos eletrodos. A solução para evitar inconvenientes é empregar valores de tempo 
de pós-pressão suficientes para permitir que o zinco se solidifique sob a pressão do 
eletrodo e garantir sua aderência ao aço. O contato entre as chapas aquecidas e os 
eletrodos não deve ser mantido por um tempo acima do mínimo requerido para a 
solidificação do ponto de solda de forma que a superfície de trabalho do eletrodo 
possa se resfriar antes de iniciar o próximo ciclo de soldagem (Osório, 2005, apud 
INTERMACHINERY, 2003, TECNOWELDING, 2004). 
 
2.4.4 Intensidade da Corrente de Soldagem 
A corrente de solda aquece a área de soldagem até a temperatura de fusão dos 
materiais comprimidos pelos eletrodos. Quanto maior for a corrente, tanto mais a área 
de solda aquece e tanto maior será o ponto de solda, ou seja, a área fundida. Para a 
corrente de solda existem dois limites: o limite de aceitação e o limite de respingos. 
O limite de aceitação constitui o limite inferior e está relacionado diretamente ao 
diâmetro mínimo do ponto. Se a corrente ficar aquém do limite de aceitação da 
qualidade, não se alcançará o diâmetro exigido do ponto, ou seja, quatro vezes a raiz 
quadrada da chapa mais fina, segundo a norma de qualidade de pontos de solda 
MBN 10320 (MBN, 2002). 
O limite de respingos representa o limite superior para a corrente de solda. Se 
este limite for ultrapassado, a soldagem resultará em respingos fortes durante a sua 
execução. Os respingos significam uma necessidade maior de manutenção dos 
equipamentos e de retrabalho no produto, além de constituírem um fator de causa de 
acidentes de trabalho. 
 
 
39
Os valores de corrente dependem também da quantidade de chapas a serem 
soldadas, do tipo de material que formam as chapas e ainda do tipo de tratamento 
superficial ao qual as chapas estão submetidas. 
 
2.4.5 Força entre Eletrodos 
A força entre eletrodos no momento da solda é necessária para que se 
proporcione uma junção adequada às chapas que se pretende executar o ponto de 
solda. Aplicada, geralmente, através dos cilindros pneumáticos, essa força é 
responsável pela determinação da resistência elétrica de contato entre as chapas. 
Essa resistência por sua vez irá determinar a qualidade da solda, pois seu valor 
influencia diretamente na quantidade de calor gerada na zona de formação do ponto. 
Para a soldagem de um ponto com qualidade, essa força vai depender também 
do tipo e da combinação das chapas a serem soldadas, portanto é muito importante 
que as pinças de solda possuam capacidade para aplicar a força necessária, 
evitando, assim, que haja flexões que comprometam a resistência estrutural dos 
braços. 
Existe uma tolerância razoavelmente ampla para os valores recomendados de 
força de eletrodo sem que haja uma influência significativa na qualidade de solda e 
durabilidade dos eletrodos. Esta faixa deve ser especificada nas aplicações 
individuais (INTERMACHINERY,2003, TECNOWELDING, 2004). 
 
2.4.6 Recursos Auxiliares 
Basicamente, os parâmetros relevantes para a qualidade e formação do ponto de 
solda foram descritos anteriormente. Porém, existem recursos que podem ajudar na 
formação da lentilha de solda, bem como proporcionar um “ajuste fino” no processo, 
com o propósito de agredir menos a região afetada pelo calor, ou ainda reduzir a 
emissão de respingos durante a passagem de corrente. A utilização dessas funções 
pode demandar maior tempo para a conclusão da soldagem, portanto sua aplicação 
requer uma atenção especial para que os tempos de produção dos veículos não 
sejam excedidos. Alguns desses recursos são descritos a seguir 
 
 
 
40
2.4.6.1. Subida / Descida de Corrente 
Ao se determinar o valor da corrente de solda para as chapas a serem unidas, 
pode-se optar que essa corrente inicialmente obedeça a uma rampa de subida, que 
vai de um valor pré-determinado de corrente, até o valor nominal especificado para a 
aplicação. Nesse caso, a corrente de soldagem eleva-se, gradativamente, ou seja, a 
corrente de solda vai subir de um valor base, até o valor total especificado segundo 
uma curva desejada. Esse recurso é chamado subida de corrente. Também se pode 
determinar o tempo em que se deseja que a subida de corrente aconteça. 
Da maneira análoga, a descida de corrente é aplicada no final da passagem da 
mesma, afim de que a interrupção não seja abrupta. Dessa maneira, a corrente pode 
ser gradativamente reduzida, também segundo uma rampa de descida, até ser 
anulada. 
Com esses recursos objetiva-se que os efeitos da corrente de soldagem sejam 
amortizados através de uma aplicação mais suave às chapas, eliminando os 
respingos e não permitindo que falte fusão adequada aos pontos. 
 
2.4.6.2 Impulsos de Solda 
Quando a espessura das chapas a serem unidas é muito alta, necessita-se 
proporcionalmente de tempos de solda relativamente mais altos. No entanto, em 
conjunto com a corrente necessária para a fusão, pode haver um superaquecimento 
nas chapas e uma expulsão do material em forma de respingos. 
Os impulsos de solda têm o objetivo de evitar essa situação, pois dividem o 
tempo de solda em partes iguais, ou seja, ao invés de uma passagem de corrente 
única, opta-se alternativamente por dividí-la em impulsos de igual duração. Observa-
se que em regra, o valor absoluto do tempo de solda sem a divisão por impulsos seria 
menor que sua somatória total, no caso da aplicação dos impulsos. Essa é a 
evidencia da agressividade da corrente no material a ser soldado. O gráfico da figura 
2.11, a seguir, ilustra como se dá a distribuição dos tempos pelos parâmetros de 
solda programados, durante um ciclo completo de formação de um ponto. 
 
 
 
41
 
Figura 2.11.: Tempo de Solda 
Vale observar ainda que entre cada impulso de corrente, existe um intervalo de 
resfriamento, utilizado para que o material não se aqueça de maneira tão rápida em 
pontos tão localizados, o resultaria em respingo de soldagem. 
 
2.4.6.3 Pré Aquecimento e Pós Aquecimento 
O pré-aquecimento é uma corrente aplicada na soldagem, cuja função é 
atravessar as chapas, antes da corrente de soldagem programada. Esse efeito é 
usado para permitir a queima dos revestimentos zincados e outros tratamentos 
superficiais apenas na região dos pontos, garantindo que a corrente de soldagem seja 
aplicada com o único objetivo de soldar. Dessa forma, no momento da solda já terá 
havido a volatilização do zinco na região do ponto. 
 
 
42
Outras aplicações do pré-aquecimento se destinam a aquecer alguns tipos de 
materiais, tornando menor a diferença de temperatura no momento da solda e 
reduzindo a probabilidade de aparecimento de trincas na formação do ponto. 
A aplicação do recurso de pós-aquecimento ficaria por conta de evitar possíveis 
trincas na região afetada pelo calor gerado, além de proporcionar uma curva diferente 
de resfriamento do ponto de solda, que partiria de um valor mais baixo de temperatura 
proporcionado pelo pós-aquecimento. 
 
2.5 AS VARIÁVEIS DO PROCESSO DE SOLDAGEM DE PONTOS POR 
RESISTÊNCIA ELÉTRICA 
Em conjunto com os parâmetros de soldagem, as variáveis do processo precisam 
ser controladas para que a boa qualidade do ponto de solda seja assegurada. As 
variáveis são as condições do processo influenciadas direta ou indiretamente pelos 
parâmetros. De certa forma, as variáveis podem muitas vezes ser oriundas de 
decisões tomadas na fase de planejamento do processo, pois envolve desde as 
funções de mão-de-obra, até as condições ambientais que interagem com o resultado 
do processo. 
 
2.5.1 Resistência do Circuito Secundário 
A resistência do circuito secundário de soldagem é uma variável muito crítica e 
instável, pois depende da resistência do material presente nas chapas, braços de 
pinças e cabos, e principalmente da resistência dinâmica, encontrada entre chapas. A 
relação das resistências transforma-se em função da temperatura encontrada no 
material e da força entre os eletrodos. Por esse motivo, as diferentes resistências não 
se mantêm constantes. Ao contrário, estão sempre se alterando no decorrer do ciclo 
de formação do ponto durante o processo de soldagem. 
No momento inicial, no qual a pinça se fecha, existe um período de 
acomodamento das chapas, a pré-pressão, que faz com que a resistência de contato, 
que era relativamente alta entre essas chapas, seja reduzida, como observado na 
figura 2.12. Ao se iniciar a passagem de corrente elétrica, essa resistência aumenta 
significativamente, pois o calor gerado faz aumentar a resistência elétrica dos metais. 
O calor e a resistência elétrica atingem seu pico máximo, no momento em que a 
 
 
43
temperatura se torna suficiente para a fusão localizada das chapas, etapa na qual o 
material se encontra em estado pastoso, quase líquido. A partir dessa fase, não faz 
mais sentido se referir à resistência entre chapas, pois agora elas estão unidas, 
formando um único material. Com a unificação do material, ainda aquecido em seu 
pico máximo, a resistência elétrica tende a cair, principalmente com o equilíbrio 
proporcionado pela ação da refrigeração que circula internamente através dos 
eletrodos. O calor nesse estágio precipita um crescimento dos grãos na região 
atingida, sendo formado o ponto de solda. Após o término da passagem da corrente, 
já sem a fonte de calor, a temperatura baixa por conta ainda do resfriamento forçado. 
Quando a pinça se abre o ponto formado fica então sujeito a uma refrigeração 
espontânea e continua, por conta do ambiente. 
O comportamento da resistência entre as chapas vai determinar se a qualidade 
do ponto de solda é boa, ou se o ponto ficará sem a fusão adequada. Para isso, 
segundo a norma DVS 2904-2, ela deve ter o comportamento semelhante ao 
visualizado na figura 2.12. 
A resistência do circuito secundário é a somatória de todas as resistências 
parciais ali existentes, como mostra a seguir, a figura 2.13. Nota-se a abrangência, e 
ainda, a fragilidade do processo em função de todas as variáveis resistivas do circuito 
secundário. Sua composição vai desde a resistência elétrica dos cabos, das 
conexões, passando pelos braços das pinças, pelos eletrodos e indo até a resistência 
do material a ser soldado, incluindo a resistência da junção das chapas. 
Teoricamente, se houvesse um elemento monitorador da resistência elétrica de 
contato entre chapas no ciclo de soldagem para cada ponto executado, seria possível 
avaliar as condições estruturais desses pontos e dizer em qual situação cada um 
deles se encontra. Ainda hipoteticamente, qualquer alteração de qualidade nos pontos 
soldados, poderia ser evidenciadaatravés de uma alteração no comportamento da 
sua respectiva curva característica de resistência elétrica de contato da resistência 
elétrica de contato. 
 
 
44
 
Figura 2.12: Comportamento da resistência de contato das chapas 
Fonte: Norma DVS 2904-2 
 
 
Figura 2.13: Esquema das resistências que compõem o circuito secundário 
 
 
 
 
45
2.5.2 A Região de Operação do Processo de Soldagem de Pontos por 
Resistência Elétrica 
Os ajustes corretos dos parâmetros de soldagem colocam um equipamento em 
operação de forma adequada, de acordo com a qualidade exigida nos resultados. No 
processo de soldagem de pontos por resistência elétrica, os parâmetros programados 
de acordo com uma norma, traçam o ponto de trabalho para a soldagem de 
determinadas combinações de chapas. Os valores de corrente elétrica, força entre 
eletrodos e tempo de soldagem não são absolutos, porém totalmente 
interdependentes. Isso significa que, por exemplo, é possível soldar dentro dos limites 
aceitáveis de qualidade, com a metade da força especificada em norma, desde que, 
os valores de corrente e de tempo possam compensar a variação ocorrida na força. 
Assim sendo, a região permitida para operação pode ser delimitada através de 
um gráfico que mostre, para um determinado parâmetro considerado constante, quais 
as variações permitidas para os demais parâmetros. Esse gráfico deve possuir dois 
limites de operação: inferior, ou de falta de fusão dos pontos e o superior, ou de 
incidência de respingos. A figura 2.14, mostrada a seguir, traça a região na qual o 
processo de soldagem apresenta-se confiável. Nesse caso, o tempo de soldagem foi 
considerado constante, tendo sido variados a corrente de solda e a força entre 
eletrodos. 
 
Gráfico 2.14: Região de Operação do Processo de Soldagem 1 
Fonte: Norma DVS 2904-2 
 
 
 
46
A região da direta da figura, ou de falta de fusão é caracterizada como aquela em 
que os pontos são gerados com diâmetros inferiores a quatro vezes a raiz quadrada 
da menor chapa ( dp = 4.√t ) limite mínimo aceitável para um determinado ponto ser 
considerado aprovado estruturalmente, de acordo com a norma MBN 10382 
(MBN,2002). 
O limite da região da esquerda da figura 2.14 ou de respingos se caracteriza pela 
delimitação do valor máximo de corrente possível sem que haja emissão de respingos 
ou desprendimento de algum material através de fagulhas durante a formação do 
ponto de solda. 
Fica evidente que a variação de corrente possível, dentro dos limites de 
aceitação, quando as forças estão baixas, é bem menor do que a variação de 
corrente possível, dentro dos limites, quando as forças estão altas. Em outras 
palavras, quando se opera em regiões onde as forças são maiores, pode se variar 
muito mais a corrente de soldagem sem que se ultrapassem os limites de aceitação. 
Conclui-se, portanto, que o uso de forças entre eletrodos maiores, dentro dos 
limites, pode ser traduzido em maior estabilidade do processo de soldagem. 
No caso da figura 2.15, mostrada, a seguir, a força entre eletrodos foi mantida 
constante. Nesse caso, verifica-se que o aumento do tempo de solda permite as 
variações nos valores de corrente elétrica possam ser maiores, sem sair da região de 
aceitação de qualidade dos pontos de soldagem. 
 
Figura 2.15: Região de Operação do Processo de Soldagem 2 
Fonte: Norma DVS 2904-2 
 
 
 
47
O tempo de soldagem, uma vez programado, possui pouca variação, num 
contexto prático, pois depende apenas de um temporizador eletrônico localizado no 
comando de solda. Da mesma forma, a força entre eletrodos varia de maneira muito 
sensível, quase imperceptível no decorrer da passagem de corrente elétrica de 
soldagem. Portanto, o parâmetro mais crítico para se estabilizar, dependendo das 
variáveis do processo é a corrente de soldagem, devido a sua dependência direta da 
resistência do circuito secundário. Daí a preferência por se posicionar a operação do 
processo em regiões onde são permitidas maiores variações da corrente de 
soldagem, sem que o limite de aceitação seja ultrapassado. 
 
2.5.3 Curvas de Compensação de Corrente em Função do desgaste dos 
eletrodos 
Como abordado anteriormente, um dos parâmetros mais importantes a ser 
definido é a corrente de soldagem. Dela depende a resistência estrutural do ponto de 
solda, e nela se concentra a maior probabilidade de variações, muitas vezes causas 
das falhas nos processos. 
A corrente elétrica proporciona o aquecimento localizado das chapas a serem 
soldadas, até que seja atingido o ponto de fusão do material, formando a lentilha de 
solda. Nesse processo os eletrodos desempenham papel fundamental, pois são eles 
que tocarão as chapas e determinarão a área que sofrerá o aquecimento para 
formação do ponto. Porém essa área de contato entre os eletrodos e as chapas sofre 
mudanças, de acordo com o desgaste gradual dos próprios eletrodos, ao longo de 
sua vida útil. Quando são novos, a área de contato eletrodo/chapa é relativamente 
pequena e o calor é concentrado. Ao longo do uso, quando vários pontos de solda 
são feitos, essa área aumenta relativamente e a concentração de calor tende a 
diminuir, ou seja, a quantidade de calor teoricamente não muda, porém este está 
disperso em uma região mais ampla. 
Para neutralizar o efeito da redução de concentração de energia no ponto de 
solda, emprega-se o recurso da curva de compensação de corrente de solda em 
função do desgaste dos eletrodos, como mostrado, a seguir, na figura 2.16. 
 
 
 
 
48
 
Figura 2.16: Curva de compensação de corrente 
Fonte: Manual de Operação Bosch (2004) 
A função da curva é manter constante a concentração de calor na região, 
compensando uma variável chamada densidade de corrente, que equivale a 
intensidade de corrente dividida pela área de contato. 
Portanto: 
� = I (KA) / A (mm2), que deve permanecer constante. 
Nas figuras 2.17 e 2.18, mostrada a seguir, pode-se comparar eletrodos novos e 
usados e evidenciar a diferença de área de contato. 
 
Figura 2.17: Eletrodos Novos 
Fonte: DaimlerChrysler 
 
 
49
 
Figura 2.18: Eletrodos Usados 
Fonte: DaimlerChrysler 
 
O limite de reajuste de uma curva de compensação é determinado principalmente 
por dois fatores: pela capacidade de fornecimento de corrente do transformador e 
também pelas condições do próprio eletrodo, tais como deformações, trincas, 
camadas de impurezas e refrigeração. 
 
2.6 MÉTODOS DE CONTROLE DE CORRENTE 
A tensão fornecida através da rede elétrica possui uma forma senoidal e uma 
freqüência de 60 Hz. Ao ser esboçada em função no eixo temporal, essa tensão pode 
ser dividida em vários pequenos períodos de tempo. Fazendo analogia ao ciclo 
trigonométrico, podemos dividir cada pequeno período de tempo e numerá-lo em 
graus, sendo que um ciclo da tensão senoidal corresponde a 360 graus do ciclo 
trigonométrico, como mostra logo abaixo a figura 2.19. A forma da corrente elétrica 
acompanhará aproximadamente a tensão, respeitando algumas defasagens 
provenientes da indução presente nas bobinas do transformador. 
 
 
 
 
 
 
50
 
Figura 2.19: Tensão de Entrada Senoidal 
Fonte: Müller(2002) 
 
2.6.1 Controle de Potência através do Ângulo de Fase 
Para que se promova a variação da intensidade da corrente elétrica e também da 
potência entregue ao ponto, o comando de solda, através de seu dispositivo regulador 
aproveita apenas uma parte da corrente total. A parte não desejada é simplesmente 
bloqueada. O valor final da corrente que atravessa o ponto será a média dos valores 
praticados em um ciclo completo. 
Por exemplo, a figura 2.20, mostrada logo a seguir,ilustra uma situação na qual 
deseja-se fazer a condução de corrente em aproximadamente 100 graus. 
 
Figura 2.20: Controle da Potência de Solda por Ângulo de Fase 
Fonte: DaimlerChrysler 
 
 
 
51
O valor da corrente de soldagem corresponderá ainda à integral da função da 
corrente no tempo. Esse método de controle gera uma certa dificuldade de 
compensar as possíveis variações de corrente existentes em função da variação da 
resistência do circuito secundário. Admitindo-se que exista tal variação de resistência 
elétrica ao longo da formação do ponto de solda, haverá também uma variação dessa 
corrente mesmo que o ângulo de disparo se mantenha inalterado. Por essa razão o 
uso desse método de controle de potência ainda é visto com muita restrição por 
especialistas do processo. 
 
2.6.2 Controle de Potência através de Corrente Constante 
Esse método de controle de potência é preferivelmente utilizado em relação ao 
anterior, pois a programação de corrente é feita diretamente na sua unidade, ou seja, 
o ampere. Nesse caso, o comando de solda possui um mecanismo que varia o ângulo 
de disparo da tensão, em função da corrente de solda resultante, com o auxílio de 
sensores de intensidade de corrente, ligados ao dispositivo eletrônico de controle, 
mostrado a seguir. na figura 2.21. 
 
Figura 2.21: Dispositivo Eletrônico de Controle de Corrente Elétrica 
Fonte: Müller (2002) 
 
No secundário do transformador, é instalado um sensor de intensidade de 
corrente, que informa o valor real da corrente elétrica que flui em determinado 
instante. Essa informação é enviada a um sistema que compara o valor lido no sensor 
com o valor teórico da corrente programada. Caso o valor real seja menor que o 
programado, começa-se a condução de maneira antecipada no próximo ciclo de 
tempo de solda. Quando o valor real é maior que o programado, de maneira análoga , 
atrasa-se a condução da corrente. A comparação entre esses valores acontece a 
cada ciclo do tempo de solda e o resultado proporciona a correção do valor da 
corrente elétrica em tempo real, tornando-a muito próxima do valor programado. 
 
 
52
2.7 FRESAGEM DOS ELETRODOS 
Em algumas configurações de equipamentos de soldagem, utiliza-se de um 
recurso muito importante, chamado de fresagem dos eletrodos. Esse mecanismo, 
apesar de proporcionar investimentos iniciais mais elevados, pode agregar um 
diferencial muito grande de qualidade em relação à sistemas que não utilizam os 
recursos de fresagem, pois permite que o eletrodo trabalhe, na maior parte do tempo, 
com uma camada de impureza bastante reduzida na superfície dos eletrodos.. 
Segundo Osório (2005), a fresagem é um processo de usinagem rápido e 
eficiente usado para recuperar o perfil original dos eletrodos após a soldagem de 
alguns pontos de solda. Ainda segundo Osório, a fresagem dos eletrodos é uma 
necessidade, provocada basicamente por dois fatores: formação de latão na face de 
soldagem do eletrodo; e o aumento da área da face do eletrodo. 
A fresagem dos eletrodos requer uma ferramenta chamada de fresador de 
eletrodos. Com ela é possível fresar a sua face e manter controlada algumas variáveis 
do processo, tal como a densidade de corrente. 
A fresagem se faz necessária em períodos regulares e consiste no emprego de 
uma ferramenta de corte giratória, alinhada ao perfil do eletrodo, que atuará em 
tempos relativamente constantes, para que se limpe completamente sua superfície, 
deixando-o com o aspecto de novo. 
 
Figura 2.22: Dispositivo de Fresagem Automático 
Fonte: DaimlerChrysler 
 
 
53
Na figura 2.22 mostrada anteriormente, foi retratado um equipamento automático 
para fresagem dos eletrodos, empregados em robôs. 
Existem várias configurações de fresagens, entre elas podem ser citados os 
fresadores manuais, automáticos, individuais, ou um eletrodo por vez, simultâneos, e 
até o uso de limas de desbaste, embora no muito indicadas 
Preferencialmente, deve-se utilizar equipamentos que proporcionem a fresagem 
simultânea dos dois eletrodos da pinça, afim de que a diferença de desgaste entre o 
par seja reduzida. Com o propósito de que haja homogeneidade no processo, 
recomenda-se períodos, velocidades e forças de fresagem constantes durante o 
processo de limpeza. 
 
Figura 2.23: Comparativo de durabilidade dos eletrodos utilizando 
sistemas de fresagem 
Fonte: Wolzniak (2003) 
A figura 2.23, mostrada acima, ilustra como a durabilidade dos eletrodos aumenta 
com a utilização do processo de fresagem, tornando-se necessário um estudo para 
avaliar economicamente a viabilidade de sua implantação. A barra verde representa 
chapas sem revestimento, a barra azul, um revestimento zincado e a barra vermelha 
um revestimento orgânico também a base de zinco. 
 
 
 
 
54
3.7 INFLUÊNCIA DO FATOR HUMANO 
O processo de soldagem pode ser executado por robôs, nos casos em que exista 
viabilidade técnica, juntamente com a viabilidade econômica. O processo é chamado 
automático. Quando executado por pessoas é chamado de processo manual. 
Os processos manuais são influenciados diretamente pela ação do homem, e 
podem estar sujeitos a erros mais freqüentes, caso não tenha sido estudada, de 
maneira aprofundada, todas as condições sujeitas a operação. 
Os operadores das pinças de solda estão submetidos a jornadas diárias de oito 
horas de trabalho, situações essas que muitas vezes exigem muito esforço e 
concentração nas atividades, objetivando resultados que atendam as especificações 
da produção final. 
 
2.8.1 A importância dos Treinamentos de Soldagem 
Com o objetivo de atingir um desenvolvimento contínuo, uma empresa deve 
oferecer condições de adaptações aos funcionários. Esta regra vale no ambiente de 
soldagem também. As adaptações devem abranger conceitos de produtividade, 
redução de custos, melhoria da qualidade, segurança do trabalho, além de satisfação 
pessoal. 
Alinhar os interesses da empresa ao dos funcionários exige em primeira mão um 
sistema de treinamento, aperfeiçoamento e avaliação constante desses funcionários, 
garantindo a transmissão da informação e o aproveitamento do conteúdo exposto, 
além da aplicação do mesmo nas atividades desempenhadas. 
O treinamento tem importância fundamental para garantir a execução adequada 
das tarefas de soldagem, seja no caso de aplicação de novos produtos, novos 
processos, ou a título de revisão, apenas para reciclagem de informações. 
 
2.8.2 O Planejamento das Atividades de Soldagem 
No dia a dia, da produção de uma carroçaria na etapa de soldagem, cabe ao 
operador de solda, a execução dos pontos, conforme o desenho do produto, 
especificado pelo Departamento de Engenharia. A utilização dos meios de aplicação 
das informações dos desenhos completos torna-se uma atividade complexa. A 
 
 
55
confecção do produto é dividida em estágios de construções, sendo cada estágio um 
posto de trabalho, uma etapa do processo construtivo. Essa etapa é desenvolvida em 
um local definido, chamado de estação de trabalho. 
Nas estações de trabalho, os operadores receberão em forma de instruções, o 
conteúdo a ser desenvolvido em forma de atividade. Para isso as informações 
disponibilizadas devem ser detalhadas nos seguintes aspectos: 
- As peças a serem unidas; 
- A seqüência de abastecimento das peças nos dispositivos de fixação; 
- A seqüência de operação dos grampos de fixação; 
- A identificação, através de números, dos pontos a serem soldados; 
- A pinças reservadas para a execução de cada ponto (podem existir várias 
pinças de solda numa única estação de modo que cada pinça também tenha 
a sua atividade definida, ou seja, a de executar determinados pontos