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Chanfro em duplo "U" Chanfro em "K" 2.1. Preparação de Juntas Soldadas 2.1.1. Execução dos chanfros Dependendo essencialmente da espessura dos materiais de base a soldar, a preparação da junta pode ser uma operação extremamente importante para a qualidade global da soldadura. A preparação de juntas, para além da limpeza obrigatória das superfícies a unir, implica na maior parte das vezes a realização de chanfros, os quais podem ser produzidos nas peças através de maquinagem por arranque de apara (normalmente um processo caro) ou através de rebarbagem. A tabela seguinte ilustra alguns dos tipos de chanfros que podem ser solicitados pelos projetistas, e que devem ser reproduzidos nos componentes a ligar, seguindo escrupulosamente as indicações do projeto e as normas correspondentes. Sem preparação Chanfro em "V" Chanfro em "U" «RP \ / Chanfro em "V" Chanfro em "X" ou duplo "Y" diew' Chanfro em meio "V" TE C N O LO G IA D A SO L D A D U RA FR A N C IS C O J . G Figura 16- Algumas configurações para o tipo de preparação a efetuar com vista à realização de juntas soldadas. Tabela 5 - Simbologia para os tipos mais comuns de chanfros para juntas soldadas. Tipo de Chanfro Meio V U Meio U Curvilíneo Reto/Curvo _Y__ , r- I r Depois da abertura dos chanfros, deverá ser efetuada outra limpeza das superfícies a unir, garantindo que não ficam rebarbas ou arestas vivas (prejudiciais à soldadura), assim como resíduos provenientes do processo de arranque de apara (limalhas, aparas, óleos de corte, etc.). ii Figura 17- Rebarbadora equipada de forma apropriada para a Figura 18- Equipamento apropriado para a abertura de chanfros realização de chanfros ern peças planas. ern peças planas (Ananda Shipyard and Slipways, Ltd.). Após a execução do chanfro nas peças a soldar, é frequente ficarem algumas rebarbas nas superfícies onde se vai realizar a soldadura. Para além disso, é comum as chapas de Aço possuírem camadas de Óxidos mais ou menos profundas, dependendo do tempo e condições de armazenamento. É ainda frequente existirem películas gordurosas junto ás superfícies onde o material de adição vai ser depositado. Todos estes fatores interferem negativamente na operação de soldadura, podendo provocar defeitos mais ou menos gravosos na resistência da junta. Assim, torna-se necessário executar algumas operações prévias de limpeza antes de realizar a soldadura. Estas operações deverão consistir essencialmente nas seguintes etapas: Limpeza de rebarbas: esta operação é efetuada normalmente com uma lima, a qual é passada com vigor ao longo das arestas da junta, por forma a remover as referidas rebarbas, principalmente em peças de pequeno porte. Em peças mais pesadas ou volumosas, é comum proceder-se ao esmerilamento ou granalhagem das mesmas; Limpeza de óxidos, a qual pode ser efetuada de duas formas distintas: Com uma escova de arame, a qual é friccionada com força ao longo das superfícies a ligar, até que a superfície esteja completamente liberta dos óxidos, situação que se pode controlar visualmente através da avaliação da cor da superfície. Esta operação, apesar de menos poluente e mais expedita, poderá não ser totalmente satisfatória, dependendo da perícia do operador; Com produtos químicos próprios, tais como o Ácido Sulfúrico (Cobre), Ácido Nítrico (Latão), Ácido Clorídrico (Aços ao Carbono ou inoxidáveis) ou Hidróxido de Sódio (Alumínio). Desde a aplicação destes produtos até à completa remoção da camada de Óxidos, existe um período de tempo que se torna necessário respeitarTambém é comum proceder-se à imersão das peças nesses produtos, otimizando assim o processo. Corno estes produtos químicos e os produtos resultantes da sua ação são nefastos aos metais de base e à ligação propriamente dita, torna-se necessário proceder à sua limpeza em água quente, seguida de secagem em corrente de ar quente. Deve no entanto referir-se que estes processos químicos são mais frequentemente utilizados na remoção de películas gordurosas presentes nas superfícies; Limpeza de gorduras: o procedimento é semelhante ao anterior, utilizando-se produtos tais como o Tetracloreto de Carbono, o Tricloreto de Etileno e detergentes alcalinos como o Fosfato Trisódico ou o Silicato de Sódio, seguindo-se uma lavagem em água e secagem em ar quente. Figura 20 - Imagem do chanfro realizado numa virola; (wvvw.irvon.co.uk em 25.02.2013 ). Figura 19 - Imagem do equipamentoTRUMPF TruTool TKF 2000 para abrir chanfros até 20 mm de espessura. As imagens mostradas nas figuras anteriores permitem perceber quão importante este tipo de operação é , pelo rigor exigido como pela quantidade de situações em que é necessário, ao ponto de existirem equiPamen dedicados unicamente a este fim, como é o caso do TRUMPF TruTool TKF 2000, preparado para abrir chan f . em chapas, tanto em linha reta como em superfícies curvilíneas, até 20 milímetros de profundidade numa passagem. A necessidade de abrir chanfros tanto ern placas lisas como onduladas, retas ou curvilíneas, er-n.PI planas ou ern tubos, foi dando origem ao aparecimento de uma diversidade enorme de equipamentos q ue' al torna maior pelas dificuldades impostas ao corte por alguns materiais. Assim, existem sistemas de corte P° t a jre rac de apara e sistemas de gás, que apresentam uma enorme versatilidade da cabeça de corte, até sistema s ° laser que, dado estarem normalmente agregados a sistemas CNC e facilmente possuírem mais de 3 eixos, to também extremamente versáteis para este fim, principalmente para placas e tubos mais espessos, ernbora ° Para materiais de corte mais difícil, como os Aços inoxidáveis, Aços duplex, ligas de Níquel e liga s ix seja ainda algo elevada quando a espessura o justifica, deixa-se de usar a maquinagem para passarmos a utilizar o corte 10 01 q1351 „ rite 0 - de Aço comum (ao Carbono ou de baixa liga), o oxicorte nem sempre deixa a superfície suficienteme necessário rebarbagem posterior. A simbologia é extremamente útil na soldadura, tal como qualquer outro meio de referenciação usado no projeto rnecánico. No fundo, trata-se de um código que, de uma forma simples, traduz a ideia do projetista a quem tem que realizar a obra, permitindo ainda que o trabalho seja facilmente controlado por terceiros, no que toca à geometria. usada na opa, en- Em term Eu o r s m a u 2 n A d . i N ai a s existem vários códigos, consoante as normas vigentes em cada país. No entanto, existem dois cOdl90s, correspondentes às normas ISO e AWS que se destacam, devido à universalização do seu uso, a primeira mais - -'d41+0 desta oeriumanetnotrae segunda se utiliza mais na América (tanto nos EUA e Canadá, como na América do Sul). nalttalS. tern como referência a norma BS EN 22553 e tem a referência ISO 2553, enquanto a norma AWS possui a Avonasmoauitora rsparte dos projetos que circulam no Espaço Europeu, é utilizada a norma ISO, pelo que que. No entanto, a norma AWS, devido ao seu uso corrente em países como o Brasil, será também oeasu.eple elpoeqlouegéuanlecessário entender perfeitamente qual a norma que se está a interpretar. diferenças, será de salientar essencialmente duas que, pela sua importância e frequência, _:1 ,4tdo da junta: na norma ISO 2553 é necessário ter em atenção que a linha a cheio (contínua) »!1 0 qual é efetuada a soldadura (lado para onde aponta a seta), enquanto a linha a tracejado é realizada a soldadura (lado contrário àquele para onde aponta a seta). ' T E C N O L O G IA D A S O L D A D U R A 1~ o o o O - O c Resumindo, do lado da Unha a cheio representa-se a simbologia relativa ao lado para onde aponta a seta, enquanto do lado da linha a tracejado se representa a simbologia do cordão a efetuar do lado contrário àquele para onde aponta a seta. De referir quea linha a tracejado é normalmente representada por baixo da linha a cheio, mas poderão existir situações em que o projetista possa representar a linha a tracejado por cima da linha a cheio. O raciocínio anterior mantém-se: a simbologia sobre a linha a tracejado diz respeito ao lado contrário para onde aponta a seta, enquanto a simbologia agregada à linha a cheio corresponde à soldadura a efetuar do lado da seta; • Na norma AVVS, como só existe uma linha a cheio, tudo o que está representado por cima da linha diz respeito ao lado contrário da junta para onde aponta a seta, enquanto a simbologia colocada pela parte inferior da linha a cheio diz respeito à soldadura a produzir do lado da junta para onde aponta a seta; • Nas juntas compridas com cordões interrompidos, a forma de indicar o comprimento dos cordões e o intervalo entre eles também é significativamente diferente. Na norma ISO indica- se o número de cordões, o comprimento dos mesmos e a distância que medeia dois cordões consecutivos, enquanto na norma AVVS se indica apenas o comprimento de cada cordão e o passo entre cordões (distância entre dois pontos homólogos de cordões consecutivos). Neste texto serão abordados essencialmente os aspetos teóricos de cada uma das simbologias, sendo apresentados ainda alguns exemplos. Recomenda-se ainda a leitura das referidas normas, as quais apresentam inúmeros exemplos De salientar que este texto não pretende substituir as normas aqui referidas, pelo que é aconselhada a leitura que permitirão consolidar os conhecimentos nesta matéria. detalhada das mesmas, principalmente a todos os que possam ter necessidades específicas de interpretação de projetos. 2.2.1. Simbologia segundo a norma ISO 2553 Na figura seguinte poderá ser observada a disposição das diferentes indicações segundo a norma ISO 2553 (BS EN 22553). Logo à partida, poderá verificar-se que a seta possui a linha auxiliar a tracejado, indicando que: As indicações que estão por cima dizem respeito ao cordão a ser efetuado do lado para onde aponta a seta; • As indicações na parte inferior, ou seja, abaixo da linha da seta e do lado da linha a tracejado, dizem, respeit cordão de soldadura que deverá ser realizado no lado contrário àquele para onde aponta a seta. ® ® a5 15 x 100 (200) 11 - B A figura anterior é ainda acompanhada por outras tabelas auxiliares que visam complementar e sistematizar a informação contida nos símbolos usados. Estas tabelas são mostradas seguidamente, com o intuito de permitir uma correta interpretação da simbologia ISO 2553. A Figura 22 complementa a informação já anteriormente referida, enquanto a Figura 23 está associada à geometria da face do cordão, a qual pode ser muito importante em determinadas situações, onde um cordão convexo perturbaria, por exemplo, o deslizamento de outro componente sobre a sua superfície. Símbolos de Soldadura Sem preparação H Chanfro em V Chanfro em meio-V V IIr / Chanfro em U IIIILJIII Y Chanfro em i ou meio-U Passe de confirmação I-) ... Cordão em fillet 4IME Preenchimento Ponto de soldadura O \ ni Figura 22 - Simbologia correspondente à preparação das juntas, segundo a norma ISO 2553. Lado mais afastado Lado mais afastado Figura 23 - Simbologia suplementar correspondente à geometria da face dos cordões, segundo a norma ISO 2553. Sim »!. stares Cordão Plano Lado mais próximo Cordão Convexo Lado mais próximo Cordão Côncavo Lado mais próximo Lado mais afastado FR A a5 15 x 100 (200) Identificação do processo (4): Número de cordões x Comprimento de cada cordão (5): Simbologia só aplicável a cordões desfasados; (6): Distância entre cordões de soldadura; (7): Referência ao processo de soldadura a utilizar; (8): Classe de soldadura. Legenda: (1): DirtlenSãO correspondente à secção do cordão de soldadura; (2): Simbologia correspondente ao tipo de chanfro e/ou cordão de soidadura; (3): Simbologia suplementar relativa à geometria da face do cordão; Figura 21 - Representação esquemática e teórica da simbologia segundo a norma ISO 2553. 11 Plementar para a identificação de situações particulares, segundo a norma ISO 2553. FR A N C I S C O J . G . S IL V A n X e lustração ISO AWS Ilustração ISO AWS z a,r/ 250 ---- Comprimento do cordão (mm) s 6 a 5 250 Cordão de Elevada Penetração T E C N O LO G IA D A S O L D A D U R A ISO V AWS Legenda: z — cateto do fillet a — altura do fillet S — fillet + penetração Ilustração V A- II S .9 O D SI D N V d A Figura 25- Representação das dimensões do cordão, segundo a norma ISO 2553. Seguidamente serão apresentados alguns exemplos que podem ajudar à aplicação e interiorização dos con descritos nas figuras esquemáticas anteriores. Soldadura intermitente em fillet norma SO 2553. Figura 26- Simbologia utilizada em cordões intermitentes, segundo a i Rgura 27- Exemplo ilustrativo da aplicação da norma ISO 2553 e sua comparação com a norma AWS a2.4 (Gregory and Armstrong, 2005). Atendendo à primeira linha da Figura 27, etiquetada com a letra (a) e correspondente a uma vista superior, verificamos que na representação da simbologia ISO 2553, a linha a cheio está por cima e a linha a tracejado por baixo, Se a simbologia está colocada sobre a linha a cheio, indica que a soldadura deverá ser realizada no lado para onde aponta a seta (a linha a tracejado representa o lado contrário), o que indica que terá que ser efetuado um chanfro ern "V", cuja raiz ficará no lado contrário da chapa, enquanto a maior abertura do "V" ficará na face superior A linha (b) re da chapa inferior à linha da seta, pois é este o lado que indica que a soldadura deverá estar no lado para onde aponta a seta. co nhecimentos, já que representa as mesmas peças, mas agora com uma preparação diferente. U Observando a linha (c), há mais um pormenor a assinalar: quando as preparações são efetuadas em apenas Ma das duas (conferir na representação da linha (b)). Já na representação AWS, a simbologia terá que estar do lado representa a mesma peça, mas com vista de perfil. O exemplo alinha • •d (c) destina-se apenas a consolidar Peças a ligar, a seta deverá apontar para a peça que vai sofrer a preparação. Daí a seta estar a ar da direita para a esquer indicando que a peça da esquerda é que sofrerá a preparação em "meio V" Poderá ser observado na Figura 28 (al), embora, nestes casos, a preparação seja sempre realizada na peça ncar com a peça principal (a vertical). De referir ainda nesta figura a cota assinalada. De facto, a Figura 28 cot a"z6'; 0 da, . que nos informa que o cateto do cordão é de 6 milímetros. Se nos indicasse"a6", a medição teria ada rd aftura do cordão (ver figura 25). _ se f e (bi), usando sempre a norma ISO 2553. Deverá ainda ser observado que a representação de um de uma soldadura em fillet. de ourra mtei c r. € a ,n , e t s dimensões seja men , sões do cordão seriam outras, em termos de secção reta, ou seja, estaríamos qu deverá ainda co ser referido que a Figura 28 (a) contempla cordões que preenchem o chanfro, mas, na Figure 28 estão descritos dois exemplos, um dizendo respeito às imagens (a) e (al), e outro (b e ) mum diferente em fillet, no exterior. Isso leva a que seja necessária uma dupla representação para adania o r az de forma a simbologia correspondente ao chanfro em "meio V"e o símbolo de fillet por I I .,' ..,.....' .1•111•11F. Profundidade de preparação; dimensão ou resistência para certas soldaduras Especificação, processo de soldadura ou outra referência (E) ISO ISO Topo-a-Topo em H6 (b1) (al) (b) (a) Figura28- Dois exemplos simples da aplicação da norma ISO 2553 (Gregory and Armstrong, 2005). Observando agora a Figura 29, poderemos verificar que a ilustração da esquerda diz respeito à realização prática dos cordões, enquanto as figuras do meio e da direita dizem respeito à simbologia correspondente, segundo a norma 150 e AWS, respetivamente. Nesta junta não existe preparação, pelo que se trata de uma junta topo-a-topo de bordos retos, corn uma folga de 1/8 de polegada (seguindo as unidades americanas da norma AWS). A referenciação das cotas para a penetração dos cordões está realizada de acordo com as duas normas, estando em milímetros do lado esquerdo e em polegadas do lado direito (existe similaridade entre as cotas em milímetros e ern polegadas, conforme será fácil de De referir ainda que na norma AWS, a penetração é indicada sempre dentro de parêntesis, enquanto na norma ISO verificar, pois 1 polegada corresponde a 25,4 milímetros). é indicada normalmente precedida da letra s. No entanto, na norma ISO, a linha a tracejado comanda a representaç ão, dizendo respeito sempre ao lado contrário ao indicado pela seta, e esta linha a tracejado poderá estar na parte superior ou inferior da seta, mantendo sempre o mesmo significado; conforme já referido anteriormente lado contrário ao do local para onde aponta a seta. ISO Ilustração A leitura da norma ISO 2553, assim como do livro Welding Symbols on Drawings da autoria de F. N. Gregory e A. A. Armstrong, editado pela Woodhead Publishing Limited, Cambridge, U.K., é vivamente recomendada. Poderão ser encontrados mais alguns exemplos de simbologia no apêndice A deste livro. 2.2.2. simbologia segundo a norma AWS a2.4 Conforme já referido no capítulo precedente e nos diferentes exemplos anteriormente descritos, a norma AWS possui características próprias, embora possua também muitas similaridades com a norma ISO 2553. Seguidamente é apresentado um diagrama esquemático de todas as indicações que podem estar contidas na simbologia de soldadura segundo a norma AWS a2.4, embora muitas delas não sejam utilizadas na grande maioria dos casos. A representação dos símbolos principais referentes à preparação da junta ou do tipo de soldadura permanecem os mesmos, assim como a simbologia complementar, com exceção da linha a tracejado que acompanhava a linha horizontal da seta na norma ISO 2553 e que nunca é colocada na norma AWS a2.4, assim como outras pequenas diferenças. De referir que no diagrama esquemático da Figura 30 estão representadas todas as hipóteses que podem ser incluídas na simbologia mas, na prática, são apostas apenas as indicações necessárias, o que normalmente simplifica de sobremaneira a leitura dessa mesma simbologia. TE C N O LO G IA D A SO L D A D U RA FR A N CI SC O cima, com indicação da respetiva cota, como já referido anteriormente. Quando só uma cota é referida na simbologia para um dado cordão em fillet, isso automaticamente informa o operador que o cordão deverá ser simétrico. Duplo Fillet AWS Pode ser Omitido quando não se usar nenhuma referência Simbolo básico de soldadura ou rereréncla de detalhe de soldadura ser consultado Cauda cio símbolo Símbolo de acabamento Símbolo de perfil externo Abertura da raiz altura do enchimento para soldaduras de tampão e de fenda Garganta efetiva Os elementos constantes nesta área permanecem inalterados mesmo nos casos em que a cauda e a seta do símbolo são invertidos Número de soldadura por pontos ou de soldadura por projeção -8 (N) Linha de referência Ângulo do chanfro, incluindo o ângulo de escariação para soldadura de tampão Comprimento da soldadura Espaçamento entre centros de soldadura descontínuas \— Soldadura em todo o contorno Soldadura em estaleiro Linha de chamada sow SO Figura 29 - Esquema comparativo entre a representação de uma junta segundo a norma I 255 3 e A (Gregory and Armstrong, 2005). IlYWa Figura 30 Representação esquemática de todas as indicações que a simbologia segundo a norma AWS a2.4 pode conter. A ilustra Lima $01da , dura de preenchimento soldadura de enchimento, entre outras. De notar ainda que na coluna da grande parte das situações referentes à simbologia para as juntas de soldadura, as quais duas normas aqui referidas. Nesta figura poderemos observar alguns símbolos ainda não mostrados no meadamente os que dizem respeito a soldaduras efetuadas por resistência (soldadura por pontos untamentesi, mo bolo ttra lirna. que rta d exceção, na qual a jelizt:sPeil° a uma junta rebordada, usada predominantemente em situações em que precisamos mas o material de base é relativamente fino e apresenta sérios riscos de perfurar durante o ,:: Neste cas,„ , ^ecuta-se qf g o ialS le O fortalece não ajun coincide e evita vit c a o a m p a er si ma rebordagem em cada uma das peças a soldar e o cordão é realizado ur nr abçoãl g . ia AWS, pelo que estão indicadas 5 8 e \\ 60° 60° AWS 1 60° 4 4 60° I AWS Ilustração da junta Símbolo Ilustração Símbolo Ilustração Figura 32 - Exemplo da representação de uma junta soldada de ambos os lados, com representação da preparação e da profundidade de penetração, segundo a norma AWS a2.4. -------- Observando a figura anterior, poderemos constatar que a junta deverá ser preparada em "X", também designado por"Duplo V", sendo simétrica de um lado e do outro do material de base. Possui ângulos de abertura dos chanfros de 60', os quais apresentam uma profundidade de preparação de 1 /4 de polegada. Já a penetração de cada cordão é de 3/8 de polegada, para uma espessura total do material de base de 5/8 de polegada. Neste caso, trata-se de um cordão relativamente simples e comum. Vejamos seguidamente outro exemplo simples e relativamente frequente. Ilustração do Cordão ISO AWS • -------- 6 mrr 1/4" linfi fecaso Figura 33 -Representaçào da simbologia correspondente a uma soldadura em fillet, comparando as normas ISO 2553 e AWS a2.4 (Gregory and Armstrong, 2005). g inferior n anterior oo d faz-se do lado da linha a cheio no caso da norma ISO 2553, neste caso no lado superior, mas, pelo contrário, se faz pelo a :o n d o e r r m á a ve A r w -se s a q 2 u .4 e,. estando o cordão do lado para onde aponta a seta, a representação do fillet Figura 31 - Representação da simbologia referente às juntas (Adaptado de Gregory and Armstrong, 20* Também neste caso se recomenda ao leitor que consulte a norma AWS a2.4 para um correto esc' todos os pormenores nela descritos pois, só assim poderá ser adquirido um domínio mais abrangente correspondente. No entanto, no intuito de introduzir o leitor à simbologia segundo a norma AWS, serão seguidarnen alguns exemplos da representação, assim como alguns exemplos demonstrativos das diferenças, Pr juntas providas de cordões interrompidos. 25 mm 1 in imn rn 25 mm 1 in 50 mm 2 in 25 mm 1 in FR A N AVVS ISO T — AVVS (Cateto) ISO (Altura do "fillet") 2.3. Sistemas de Apoio à Soldadura A fabricação de peças soldadas parte de um conjunto de componentes isolados que, depois de convenientemente preparados e limpos, necessitam de ser devidamente posicionados, permitindo uma primeira operação de soldadura designada por"pingagem", com vista a colocar as peças na posição devida sem que seja necessário o auxílio de artefactos. No fundo, trata-se de realizar uma "ferramenta" que, tal como na conformação plástica, vai dar origem à forma final da peça. Tal como em qualquer outro processo de fabrico, a ferramenta tem que cumprir determinados requisitos básicos, tais como: ISO (Cateto) Figura 34- Representação esquemática de um cordão interrompido e respetivasimbologia segundo as normas ISO 2553 e AWS a2.4 (Adaptado de Gregory and Armstrong, 2005). No caso dos cordões interrompidos, como o apresentado na figura anterior, a representação esquemática difere de forma significativa entre as normas consideradas. Logo à partida, no caso da norma ISO, a altura do fillet pode ser expressa de duas formas: altura do fillet (medida na vertical entre o vértice e a base do triângulo), representada pela cota antecedida de um "a", ou a medida dos catetos, com a cota antecedida por um "z". Segundo a norma AVVS, a espessura do fillet é sempre expressa como o comprimento do cateto, e expressa em polegadas. Depois, existem ainda diferenças na representação do comprimento e periodicidade dos cordões: enquanto na norma ISO se indica o número de cordões multiplicado pelo comprimento de cada um, remetendo-se o intervalo entre cordões para um número indicado entre parêntesís, na norma AVVS, simplesmente se indica o comprimento de cada cordão e o passo entre cordões, não existindo qualquer referência ao número de cordões que é necessário produzir. Neste caso, quando necessário, é indicado o local Atente-se agora ao que se passa no caso de existirem cordões nas duas faces de uma dada junta, e os mesmos de início da soldadura, ficando tudo definido por esta via. estarem desfasados. Ilustração da Junta 8 Figura 35- Representação da simbologia correspondente a uma junta de dupla face com cordões interrompidos e dist assimetricamente (Gregory and Armstrong, 2005). Na figura anterior poderá verificar-se que a representação difere bastante entre normas. No caso da norm assimetria dos cordões é representada por um "Z" que atravessa a linha da seta, enquanto na norma AWS 3 dos fillets é desfasada, bastando esta indicação para se fazer entender que os cordões deverão ser prod ui°v:1 ,45 assimétrica. A representação da espessura faz-se da forma já anteriormente descrita, assim como a ind1caç á 0, de cordões e respectivo comprimento. Já a distância entre cordões fica normalmente separada do cornPfirneeíi relegada para depois do símbolo que indica o desfasamento. Na norma AVVS, mantém-se tudo como foi1á anrots descrito: comprimento de cada cordão e passo, entendendo-se por passo a distância cornpreendida erlue homólogos (início/início, centro/centro ou firn/firn) de dois cordões consecutivos. „iuiro No intuito de melhorar o desempenho do leitor, é fortemente recomendada a consulta dos " e expressos em ambas as normas, assim como a realização de exercícios. No apêndice A deste livro pode (c) 5 mais alguns exemplos. Permitir um correto e preciso posicionamento dos componentes uns relativamente aos outros; Permitir a acessibilidade do porta-elétrodos, tocha, maçarico ou outro qualquer equipamento de soldadura; Permitir a fácil montagem dos componentes e a rápida desmontagem da peça já pingada ou soldada. Este último pormenor é de extrema importância, já que as distorções que geralmente afetam as peças acabadas de soldar poderão impedir a fácil desmontagem da peça soldada; • Ser o mais modular possível; Se • Re r si l s e t v i r e à ; s temperaturas desenvolvidas no processo; • Ser robusto; • Ser economicamente viável. Com vista a cumprir com estes requisitos, foram surgindo no mercado soluções que permitem tornar o processo de soldadura mais fácil, adicionando mais ou menos flexibilidade em função da série de peças a soldar: se a série é pequena, usam-se ferramentas versáteis, dotadas de dispositivos de fixação, que poderão posteriormente ser utilizados em outras aplicações; se a série é grande, concebem-se gabaritos dedicados. Seguidamente serão mostrados dois dispositivos genéricos que permitem uma fácil adaptação a novas situações, e que apenas requerem um investimento mais elevado no dispositivo em si, sendo económica a adaptação a cada situação em particular. As mesas de soldadura estão normalmente dotadas de ranhuras padronizadas que permitem a montagem de calços/ batentes e de grampos, permitindo partir de uma situação perfeitamente normalizada e, com gastos relativamente modestos, procedermos à adaptação dessa mesa a cada uma das situações particulares que forem surgindo. Nas lmagens seguintes poderemos observar mesas normalizadas usualmente utilizadas para a produção de pequenas séries de Peças soldadas, independentemente da dimensão. dernesa de soldadura padronizada, provida já de alguns calços e grampos próprios para fixação C4ornPonentes a soldar (Fonte: Forster Welding Systems, em 09.02.2016). 2 x 25 3 x 25 FR A N C delimitar perfeitamente a zona onde se pretende que cada componente encaixe e fique a confrontar com o outro ou outros componentes aos quais deve ser soldada Deve voltar a ser salientado que todos estes acessórios devem ser montados de forma a permitir uma rápida montagem dos componentes e fácil desmontagem da peça soldada ou pingada, preferencialmente sem que as distorções tornem difícil a sua extração. Figura 37- Exemplo de mesa de soldadura padronizada (Fonte: Weldingtables.co.uk , em 09.022016). Por si só, estas mesas valem de pouco, mas, devidamente equipadas com os acessórios necessários a moldarmos a geometria pretendida para a peça a soldar, e de forma a delimitar o posicionamento de cada comPonente ainda solto, são uma enorme mais-valia, constituindo uma ferramenta extremamente versátil. Os exemplos seguintes pretendem demonstrar exatamente isso, através de aplicações concretas, onde é possível analisarmos como com acessórios extremamente leves, dotados de furação compatível com a da mesa, poderemos montar o leito necessário para que a peças encaixem e fiquem corn as juntas acessíveis ao soldador. 1 ','Il' '',._. i-,:;•=.11.=- , ' I • - - . -,2.--, -.' ...N .II.111— T E C N O L O G IA D A SO L D A D U R A 411. ON. 111. 201a Figura 38- Exemplo de mesa de soldadura padronizada (Fonte:VVeldingtables.co.uk, ern 09.02 ue C Este é apenas um exemplo muito simples do que se pode fazer sobre uma mesa desta naturezariá clis acessórios normalizados existentes e uma boa dose de engenharia, é possível produzir peças bastan te rna como poderá ser visto nas figuras seguintes. Aliás, as imagens seguintes pretendem também ser se perceber como utilizar a enorme gama de esbarros/batentes, assim como grampos e outros aces° Exempt° de peça mais complexa montada em mesa de soldadura. •••• ••••• 41. ow> 41•1. Figura 39 - Exemplo de peça mais complexa montada em mesa de soldadura (Fonte: Bluco Corporation, em 05.02.2016). ti FigUra 41 - Exemplo de um corrimão para uma rampa ou escada, montado em mesa de soldadura (Fonte:Siegmundusa.com, em 05.02.20 16). Quando as peças assumem maiores dimensões e se torna necessário facilitar a posição de soldadura, poderá ter que se recorrer a mesas providas de rotação, como é o caso da apresentada na figura seguinte, em que o p osicionamento da mesma é manual. É conhecido também como "Rollover". ra 43 - Exemplo de um posicionador rotativo de soldadura (Fonte: Forster Welding Systems, em 05.02.2016). TE C N O LO G IA D A S O LD A D U RA 44- Exemplo de um posicionador rotativo de soldadura (Fonte: Liftechequip.com, em 05.02.2016). 40- 2.2 Figura 42- Exempla de uma mesa de soldadura rotativa de acionamento manual (Fonte:Bluco.com, ern 05.0 leue) Estas mesmas mesas são também fabricadas e fornecidas já providas de acionamento controlado e111 pr • • permitindo que o seu movimento possa ser sincronizado com a movimentação de um robô, podendo ser em conjunto. Neste caso, o grau de automatização passa já a ser bastante superior, sendo bastante com° maiores e em que é utilizada essencialmente a soldadura MIG-MAG ou o Fio Fluxado. c intAsoldad os Popsorié cr_ioodln:au tedm ronrIreo ins baile c s , oldadura rotativos de grandes dimensões poderão assumir outras configurações "gu aPenas anteriormente mostradas. A figura seguinte mostra um posicionador para tanques de grandes nleSMOS são apoiados no interior de dois arcos que promovem o seu movimento rotativo, ã o de soldadura vai efetuando o cordão de soldadura à volta do tanque. Obviamente, rulaç o terá que ser convenientemente controlada, para que a velocidade de soldadura possa assumir 47 - Exemplo de um posicionador basculante e rotativo de grande porte, com indicação dos eixos de rotação e translação que permite regular. Os diversos tipos de posicionadores atrás referidos poderão ainda ser acoplados e programados em conjunto com robôs de soldadura, permitindo conjugar a flexibilidade habitual de seis eixos do robô com mais dois ou três eixos do manipulador, conferindo uma agilidade significativamente melhorada ao processo de soldadura, o que permitirá realizar cordões com formas bastante complexas sem qualquer dificuldade. T EC N lL Figura 45 - Exemplo de um posicionador rotativo de grandes dimensões para a soldadura de tanques de grande porte (Fonte: Sideros.com, ern 05.022016). Conforme se poderá notar pelas últimas imagens, já não estamos a falar de dispositivos destinados ao posicionamento e pingagem de peças, mas sim à soldadura definitiva de produtos com complexidade geométricz, No entanto, existem muitos outros tipos de posicionadores para soldadura, tanto de acionamento mecânico ou que induzem dificuldade de manuseament o. como automático, que permitem uma grande versatilidade de utilização, conforme poderá ser observado nas figuw seguintes. Figura 48 - Exemplo de diferentes tipos de posicionadores acoplados a robôs de soldadura (Fontes: Fanuc.eu eTrumpf.com, em 05.02.2016). Figura 46 - Exemplo de uma gama de posicionadores basculantes e rotativos (Fonte: Sideros.com , e fa 61 A versatilidade deste tipo de posicionadores para soldadura é também bastante elevada, já clue ° cf. oe basculantes e rotativos permitem que a peça a soldar seja colocada da forma mais favorável para Osolda que estes posicionadores permitem a manipulação de peças de grandes dimensões, conforme poderá figura que seguidamente se mostra. k„,Utill4nd° Parte d - Os at.4. °5' - -u'Pamentos e dispositivos atrás referidos, é possível organizar e montar os diferentes POS de v c.onseguirrnos . i Pingados Posicionaou soldados, convenientemente os componentes que pre venham a resultar na peça com a geometria e o rigor dimensional que frquern as cliente final. N emas de fixas figuras seguintes poderemos apreciar alguns gabaritos, os quais na sua oaçã Perfeítamente delimitados e as juntas possuam o ajuste necessário para cumprir com as podem ser criados gabaritos bem complexos, com vista a que os peio tendemos soldar, para que os ASsi M t . é possível constatar que (grampos) de acionamento manual, mas podem também possuir sistemas T E C N O LO G IA II de fixação pneumáticos ou hidráulicos. Nestes casos, torna-se necessário dotar o gabarito de sistemas de segurança , para que as movimentações e ope ração se tornem seguras para o(s) utilizador(es). Na maior parte dos casos, grande parte das peças de suporte (batentes, esbarros, limitadores, etc.) são ern aço, mas é também possível encontrar alguns gabaritos com alguns batentes em Cobre, o que melhora o contacto elétrico, facilitando a passagem da corrente. No entanto, há ainda a considerar que o Cobre é um material macio, portanto, mais sujeito a desgaste, o que poderá conduzir a operações prematuras de manutenção do gabarito, nestes casos. De salientar ainda que estes gabaritos podem ser ferramentas independentes, colocadas em chão de fábrica, ou podem ser montados nos posicionadores anteriormente mostrados, ampliando assim a flexibilidade de acesso e atuação do soldador. 0 mesmo é válido quando são utilizados robôs ern substituição dos soldadores. Figura 51 - Exemplo de um gabarito para soldadura de portas do Mitsubishi Pajero (Fonte: Gasgoo.com, em 11.02.2016). Figura 52 - Exemplo do projeto de um gabarito para soldadura de estruturas de assentos para automóveis (Fonte:Forcedesign.biz, em 11.02.2016). Estasferramentas são de grande importância para a soldadura, pois são em grande parte o garante de produtividade e reprodutibilidade no fabrico de conjuntos simples ou complexos de peças unidas por este processo de ligação. É importante relembrar que estas ferramentas devem ter presente todos os requisitos enumerados no início deste capítulo, pois só assim poderão ser garantidas as dimensões previamente estabelecidas pelo cliente. É importante ainda referir que este tipo de ferramentas deve ser projetado por profissionais de engenharia ou projetistas já devidamente habilitados para o efeito, pois a experiência é um vetor fundamental para que os requisitos inicialmente estabelecidos venham a ser cumpridos na íntegra. Assim, perceber que tipo de cordões o soldador ou robô vai precisar de efetuar, qual a posição mais favorável ou única viável para realizar a soldadura, conveniente apoio e delimitação de cada um dos componentes que vão constituir o conjunto final, deformações que são esperadas e coirespondente alívio para que a peça não fique sujeita a níveis de tensão exagerados ou não consiga mesmo ser extraida do gabarito, são pormenores extremamente importantes que necessitam ser salvaguardados no momento de projetar o gabarito. Para além disso, o mesmo deve ser o mais leve e económico possível, sem que a sua robustez possa ser colocada em causa, já que estas ferramentas são, na maior parte dos casos, maltratadas durante a sua utilização. Devido a importância que estas ferramentas assumem para a soldadura, será incluído um apêndice neste livro que e u remi Poderão rá a o leitor ajudar a a acompanhar a ro s ideias p dasrojetnoeecefossrámriaasdp eaura tilo izuatçrãooprojet m o ai e m sma s s c , o a m tra p v ie é x s o d . e três casos práticos simples, Na conceçãdodp:tivo destas ferramentas são utilizados inúmeros dispositivos normalizados que, devidamente aplicados, v ãoPermitir assegurar o correto posicionamento dos diferentes componentes relativamente à base, ou a hastes que .a guem dessa mesma base, ou, ainda, a um posicionador de soldadura. Existem inúmeras empresas dedicadas • brj o de is tribuidas s normalizados desta natureza, destacando-se a empresa alemã AME, ou outras igualmente Por várias partes do mundo como a GOODHAND, a DESTACO, a PROTEX, a CARRLANE MANUFACTURING, rntatas 011tras, Assim, e com vista a apresentar apenas de forma breve algumas das soluções que podem ser Figura 49 - Exemplo de um gabarito para soldadura com acionamento automático (Fonte: Dranindia.com , em 05.02.2016 no mercado, é apresentada seguidamente uma tabela coma ilustração de alguns dos tipos de grampos e que puderam até ser já observados em algumas das imagens anteriormente apresentadas neste FR A N Figura 50 - Exemplo de um gabarito para soldadura com inúmeras peças em cobre, o qual se encontra rotativo (Fonte: FÕRSTER SCHWEiSSTISCH SYSTEMS, em 05.02.2 016). Tabela 6 - Vállos exemplos de grampos para fixação em soldadura (Fonte: amf.de e stronghandtools.com , em 05.022016). Tabela 7 -Vários exemplos de grampos para fixação de tubos ou perfis em esquadria (Fonte: northern,com e stronghandtools.com, em 05.02.2016). Grampo para fixação 2D de tubos ou perfis em esquadria Grampo para fixação 3D de tubos ou perfis em esquadria Como estes, existem muito outros dispositivos que auxiliam a definir a melhor ferramenta de apoio à soldadura. Recomenda-se vivamente a consulta de alguns sítios da internet correspondentes às empresas atrás referidas, ou outras congéneres, para uma melhor perceção de todos osnormalizados que existem ao dispor do projetista de gabaritos para a soldadura. 1. Qual o processo de fabrico mais preciso para a abertura de chanfros complexos? 2. Existem ferramentas especiais dedicadas exclusivamente à abertura de chanfros? Quais? Qual tlpo/geometria de chanfro mais difícil efetuar? Porque? Grampo pneumático para fixação superior A soldadura fora de gabaritos é também frequente e existem algumas ferramentas já desenhadas mais comuns, como a soldadura de tubos, barras, perfis ou cantoneiras ern esquadria (2D ou 3D). l \la mostra-se a geometria e aspeto mais comum destas ferramentas. , gMbologias habitualmente Jnalor flexibilidade em termos 11. 0 que entende por"Talão"na preparação de uma junta soldada? 7. Quais as três formas geométricas que podem ser definidas para a superfície superior do cordão? 8. Existem diferenças significativas de representação entre as normas, no que concerne a cordões desfasados na soldadura de reforços? Refira quais. 9. Como se faz a representação de "soldadura a toda a volta"? Faz-se de igual forma nas duas normas 10. Existe alguma relação entre a folga na raiz e o diâmetro do material de adição a usar? Page 1 Page 2 Page 3 Page 4 Page 5 Page 6 Page 7 Page 8 Page 9 Page 10 Page 11 Page 12
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