Desenvolvimento de um sistema mecanizado para soldagem de eletrodo revestido

Abstract

Os processos de soldagem a arco elétrico estão cada vez mais associados a sistemas automatizados. Estes sistemas buscam reproduzir as operações realizadas pelo ser humano nas situações de soldagens manuais. A automação nesta área tem buscado alcançar a sensibilidade humana, reproduzindo os movimentos realizados pelo soldador. Apesar de atualmente ser considerado improdutivo, o processo Eletrodo Revestido, ainda tem um grande campo de atuação, principalmente porque permite, através de seu revestimento, adicionar elementos de liga no cordão de solda, podendo alterar as características de resistência mecânica. Assim, neste sentido, o presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema mecanizado de soldagem a arco elétrico com movimento de tecimento por eletrodo revestido, com o objetivo de permitir soldas padronizadas aplicadas em pesquisas nesse processo. O sistema desenvolvido permite através de parâmetros de soldagem como velocidade de mergulho, velocidade de avanço e parâmetros de tecimento realizar cordões de solda e para tanto o software de controle foi programado. O sistema foi concebido para operar de forma similar ao praticado por soldadores, possibilitando a soldagem em diferentes ângulos. Como sistema motriz, motores da categoria NEMA 17 foram dimensionados e utilizados. Toda a parte mecânica do projeto desenvolvida em CAD, foi fabricada em chapas de aço 3 mm, visando a redução de custos. Um grande número de peças encontradas comercialmente foi empregado na construção do protótipo, como juntas, rolamentos e barras roscadas. A utilização destes elementos contribuiu para um projeto de custo reduzido. O resultado do presente projeto foi um sistema robusto, de alto desempenho, que além de executar as funcionalidades previstas nos objetivos, abriu um novo campo de pesquisas.

The processes of arc welding are increasingly associated with automated systems. These systems seek to reproduce the operations performed by the human being in situations of manual welding. Automation in this area has sought to achieve human sensitivity, reproducing the movements performed by the welder. Although it is currently considered unproductive, the Coated Electrode process still has a large field of action, mainly because it allows, through its coating, to add alloying elements in the weld bead, which can alter the characteristics of mechanical resistance. Thus, in this sense, the present work presents the development of a mechanized electric arc welding system with oscillation movement by coated electrode, with the objective to allow standardized welds applied in researches in this process. The developed system allows through welding parameters such as speed of dive, speed of advance and parameters of fabrication to realize beads of weld and for so much the software of control was programmed. The system is designed to operate in a manner similar to that practiced by welders, allowing welding at different angles. As a driving system, motors of the NEMA 17 category were sized and used. The entire mechanical part of the CAD-developed design was made of 3 mm steel sheets, aimed at reducing costs. A large number of commercially found parts were employed in the construction of the prototype, such as joints, bearings and threaded rods. The use of these elements contributed to a low cost project. The result of this project was a robust, high performance system that, in addition to executing the functions provided in the objectives, opened a new field of research.