CCM - Abril | Maio - 2023

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Sejachapaousejatubo, aTRUMPFapresentao quehádemaismoderno eprodutivoparavocêentrar nomundodocortealaser.

EstarãoexpostastambémnaExpomafe2023 a TruLaser1030Fiber ea TruPunch2000, dedicadasaomercadodeentradanosegmentoou aosempresáriosquequeremampliaroumodernizar asualinhadeprodução.

Seucaminhoparaosucesso

Venhanos visitarna

Expomafe2023–StandsC040 eD106

TruLaser5030Fiber TruLaserTube3000

Avozdosetor decorteeconformação estádevolta

Osfatosereviravoltasdosúltimosanos,osquaisnãocessamdenossurpreender,criandonovasexpectativasenosfazendotambémlidarcomfrustrações,levamaumaconclusãounânime:adeque tudoéaprendizadoequetudonosobrigaaevoluir.

Paranósnãotemsidodiferente.Aoaceitarmosodesafioindependentedepesquisar,compilarelevar apúblicoinformaçõesparaqueumsegmentoemparticulardaindústriametalmecânicaavanceemseus resultados,aceitamostambémestarsobascondiçõesdomercadoesuasflutuações.Eforamasleisdesse mercadoquenosobrigaramaumapausapararevisãoestratégica,apósaqualestamostrazendodevolta arevista CorteeConformaçãodeMetais (CCM) ,emformatoreduzidoehíbrido,emversãoimpressa especialparaafeiraExpomafeetambémemversãodigital,comuma newsletter quinzenal.

Nestaediçãoimpressa,encartadanapublicaçãoquehámuitosanoslhedeuorigem, CCM apresenta umartigotécnicotratandodasoldagemdechapasdeaçodealtaresistência,temaquepermaneceem discussãodiantedanecessidadedeaumentoderesistênciaassociadaàreduçãodepesodecomponentes paradiferentessegmentos,emespecialodemineração.EtambémumaseçãodeNotíciascomumresumo dosacontecimentosmaisrecentesdosetor.Jáaversãodigitalpermaneceatualizadaemnossosite,com artigos,notíciaseguiasdaofertadeequipamentos,materiais, software edemaisrecursosparaaindústria decorteeconformação.

Aosleitoresagradecemospeloreconhecimentoepelasfrequentesreferênciasaonossotrabalhorealizado nopassado,fatormotivadorparaoretornodarevista.Eaosnossosanunciantesexpressamosigualmente agratidãopelaconfiançanessetrabalho,quenosfazprojetarasuacontinuidade.

Convidamostodosaconferiremtambémoconteúdoemnossosite:https://www.arandanet.com.br/ revista/ccm

Etambémaseinscreverempararecebera newsletter quinzenalcomasnotícias

dosetor:

AredaçãodeCorteeConformaçãodeMetais

Artefinal: SarahE.Betti

Asopiniõesexpressasnosartigosassinadosnãosãonecessariamenteasadotadas por CorteeConformaçãodeMetais ,podendomesmosercontráriasaestas.

Cartaaoleitor Corte& Conformação deMetais– Abril/Maio,2023 3
Sumário
Capa Processodecortea laser detubo emmaquináriodaalemãTrumpf, comsubsidiáriabrasileiraem Barueri(SP).
Notícias.............................................. 4
Artigo técnico.................................... 10

Fabricantedesenvolveconformadoraafriosob medidaparaestruturasmetálicas

Aperspectivadeexpansãodo usodométodoconstrutivo lightsteelframe (LSF),baseadono usodeestruturasmetálicas,levou aBarbieridoBrasil,(Almirante Tamandaré,PR)ainvestirnodesenvolvimentoconjuntoenaaquisiçãodeumalinhaconformadora afrioparaperfismetálicoscom23 metrosdecomprimento.

DenominadoCB6,oconjunto conformadorécompostopordesbobinadeira,linhadecortelongitudinal (slitter), umapuncionadeira paramontanteseperfiladeirade rolos.Odesenvolvimentofoifeito juntoaumfornecedornacionalde máquinas,deformacustomizada paraasnecessidadesdaBarbieri.

Primeiromodeloespecíficoda empresaparaotrabalhocomos perfisparaLSF,oequipamentoé resultadodedoisanosdedesenvolvimentoconjuntoenvolvendo odimensionamentodomotor, rolamentos,ferramentalerecursos quegarantamvelocidadeepossibilidadedeprogramaçãoparacontemplarasvariaçõesdeespessura necessáriasparaosperfis.

“ACB6foiconcebidapara atenderaprojetoscustomizados comumavelocidadedecortede 60metrosporminuto,oquea tornaamaisrápidaemoperação nomercadobrasileiro.Podemos adaptá-laaostamanhosdeperfis em steelframe específicosdecada projetoecortá-losdeformapersonalizadaemespessurasdeaté 2,5mm”,explicouNicolásHugo Paoloni,gerenteindustrialda BarbieridoBrasil,acrescentando queoúnicofatorlimitadorpara ocomprimentodosperfisseráo

meiodetransporteaserutilizado paralevá-losaolocaldeinstalação. Oprimeiroprojetorecebido paraaCB6édaorganizaçãonão governamental(ONG)TetoBrasil, paraaconstruçãodaprimeira casaemLSFemumacomunidade brasileira,queserárealizadaem Araucária,próximoàplantafabril daBarbieridoBrasil.“Comesse equipamento,acompanhiapoderá atendertantoomercadonacional comointernacional.JátemospedidosdeexportaçãoparaaBolívia, CubaeoUruguai”,comentou Paoloni.

Ogerenteavaliaqueomercado brasileiroaindaémuitopouco explorado,equeataxa percapita deutilizaçãodeestruturasconstrutivasdotipo steelframe émuito

infer ioràdepaísescomoArgentina eChile.Adisseminaçãodouso dessasestruturas,noseuentender, passapelacapacitaçãodamãode obra,sobretudoparaamontagem,queédiferentedo drywall, bastantedifundidonaconstrução brasileira.Odesafiocultural,no entanto,começaaservencidopela parceriacomaONGTetoBrasil,e porumasegundainiciativaque seráexecutadanacidadedeOsasco(SP).“Trata-sedeumasolução atrativaparaONGseparaasoluçãodeproblemasdemoradiaem comunidades,porexemplo,dadaa simplicidadedemontagem,ocusto et empodeexecuçãofavoráveis, alémdoconfortotérmicoeacústicoqueatécnicaproporcionaaos imóveis”,finalizou.

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Corte& Conformação deMetais– Abril/Maio,2023
Notícias
Desbobinadeira,linhasdecorte, puncionadeiraeperfiladeira compõemalinhacompletapara fabricaçãodetelhasdaBarbieri Fotos:Barbieri

Maislocomotivas paraotransportede cargas

AVLI(SãoPaulo,SP),empresa dosetordelogística,anunciouofechamentodeumcontrato comaWabtec(JuizdeFora,MG), paraaaquisiçãodenovelocomotivasdomodeloES43BBI(foto) paraoperaçãonotransportede cargaspelaFerroviaCentro-Atlântica(FCA).Oacordofoifechado nofinaldefevereiroemovimentarácercadeR$200milhões,com previsãodeentregadaslocomotivasnoprazode18meses.

DadosdaAssociaçãoBrasileira daIndústriaFerroviária (ABIFER)apontama produçãode54locomotivasnoPaísno anode2022.Aprevisãoparaesteanoé dequeda,ficandoem tornode31unidades. Aseconfirmaressa expectativa,apenaso contratoentreVLIe Wabtecrepresentará 29%daproduçãode locomotivasem2023.

AWabtec,deorigemnorte-americana, jáhaviacelebradonoanopassado oseumaiorcontratonaAmérica doSul:ofornecimentode2.300 portasparaosalãodepassageiros detrensaseremconstruídospela AlstomparaoSistemaMetropolitanodeSãoPaulo,administrado pelaViaMobilidade.

Aaquisiçãodaslocomotivas pelaVLIatendeaoincremento dademandaportransportede cargasnocorredorCentro-Leste, porondeinsumoseprodutosda indústriasiderúrgica,doagronegócio,carvão,fertilizantes,combustívelecelulosesãoescoados emdireçãoaosistemaportuáriodo

EspíritoSanto.Entreelesestãoos fluxosiniciadosrecentementepela companhia,comootransportede celulosesolúvelparaaLDCelulose, emumcontratoqueprevêamovimentaçãode500miltoneladas anuaisdomaterial,produzidono TriânguloMineiro,atéoportode BarradoRiacho(ES).Apenaspara ocontratodaLDCelulose,acompanhiainvestiuR$400milhõesna compradevagõeselocomotivas.

Locomotivadesenvolvida noBrasil

AES43BBiéumalocomotivade altacapacidadedecarga (heavyhaul), projetadaespecialmente paraferroviasdebitolamétrica,

focadanoaumentodaprodutividade,eficiência,reduçãodoconsumo decombustíveiseemissõesdasferroviasqueoperamembitolamétrica.Cientesdosdesafiosimpostos poressetipodebitolaàlogística nacional,aWabtecbuscoualiar asnecessidadesdaVLIaoquehá demaisinovadoremlocomotivas decorrentealternada”.Ainda segundoele,existemmaisde50 locomotivasdessemodeloem operaçãonoPaíscomaltosíndices deconfiabilidadeedisponibilidade.

Novasuítedo SigmaNESTmelhora recursosdearranjos parafabricação p

obtendomáximodesempenho mesmoemrampasíngremes, túneisapertadosouviascomcurvasacentuadas.Otimizadapara trabalharnascondiçõesclimáticas brasileiras,contacomosistema air-to-air, queaumentaaeficiência darefrigeraçãodomotorDiesel,e comdoissopradoresquegarantem ofluxodearaosoitomotoresde traçãoemtodasascondiçõesde operação.

DeacordocomDaniloMiyasato,presidentedaWabtecLatam, “alocomotivaWabtecES43BBié umequipamentodesenvolvidono Brasil,porengenheirosbrasileiros,

Anorte-americanaSigmaNEST, quetemunidadebrasileiraem Campinas(SP),anunciouolançamentodaversão23deseuconjuntode software .Onovopacote principalSigmaNESToferecenovas estratégiasdeaproveitamentode chapasmetálicasqueotimizamo processamentodepeçaseaeficiênciadofluxodetrabalho.Além disso,trêsnovasaplicaçõesdo módulo“Fábricaconectada”complementamogerenciamentodo chãodefábrica.

Aversão23combinaestratégiasparaimpulsionarofluxode trabalhoenvolvendooperaçõesde corte,montagemetarefassecundárias,aexemplodaintegração dosistemaCAD/CAMaocontrole deprodução(fotonapág.52).A função“melhorchapacomagrupamentomisto”,porexemplo, mantémpróximasaspeçasaserem feitascommateriaissimilares,para usuáriosqueprogramamvários diasdetrabalhoaomesmotempo, ouparaaquelesquecarregamas chapasmanualmente.Alémdisso, umafunçãodematrizaprimorada

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ModelodelocomotivadaWabtec Foto:Wabtec

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permiteaosusuáriosarrastardinamicamenteasmatrizesdepeças paraaquantidadenecessáriade kits,montagensouconfiguração depeçasfixas.

Atualizaçõesdedetecçãode colisãoincluemacapacidadede manteratolerânciaespecificada eevitaraproveitamentodentro deáreasdeentalhesdestruídos, eaindaextabelecemlimitesde colisãoindependentesporferramenta,rotaçãodepeçasbaseada noferramentaleaproveitamento delinhasdecortecomuns.

Onovorecurso“relaxararranjo” permiteespalharaspeçasdefor ma maisuniformenachapaparacriar umesqueletomaisforte,reduzindo oriscodeinclinaçãoedistorção daspeçasporexcessodecalor.

Tambémforamfeitosaprimoramentosbaseadosnaexperiência dousuário,emtermosdeotimizaçãodofluxodetrabalho,tais comoremoçãodeoperaçõesde pré-perfuração,seleçãodolado decortederetalho,aplicaçãode preferênciasdecortedesucataou aplicaçãodepadrõescomprovados daempresa.

Outrasnovasfuncionalidades dosistemaincluemoSigmaTUBE paraSolidworks(fotoacima),que ofereceumamelhorinterfacede

usuáriocomíconesmaioresemais claros,sistemaderelatóriosdefácil utilizaçãoeaadiçãodorecursode “autodestruiçãoautomática”para eliminarodemoradotrabalhomanual.Aopçãodeagrupamentoem zonamortaagoraabrangeperfisde seçãoabertaearranjos depeçaúnica,aumentandosignificativamenteorendimentodo materialaousaráreas previamentesucateadasdachapa.Mais recursosdosistema poderãoserconferidosno estandedaSigmaNest/ SigmateknaExpomafe.

Fabricantede máquinaspara soldarvaitrazer tecnologiasdigitais paraoBrasil

Trazertecnologiasdigitaispara soldagemaomercadobrasileiro,taiscomoumsimuladorde processosquecontacomrecursos derealidadeaumentada,éumdos planosdaaustríacaFronius,com filialbrasileiraemSãoBernardodo Campo(SP).

Acomercializaçãodetochas edesoluçõesdigitaisparasoldagemnoPaísfazpartedeum planodeexpansãoque,segundo acompanhia,contarácomaporte financeirodemaisde200milhões deeuros.Algumasdastecnologias digitaisestãoprevistasparachegar aoBrasilesteano.

UmadelaséaplataformaWelducationCampus,quevaioperar integradaaosimuladordesoldagem,alémdo software paratreinamentoWeldCubeNavigator.Esses recursosvãoproporcionaraos usuáriosoacessoaumambiente

virtualpelousodeóculosderealidadeaumentada,noqualpoderão serrealizadosexercíciospráticosde soldagem,apartirdosquaisserão geradosdadosqueservirãoparaa construçãodetreinamentosede materialdidático.

ClaudioSá,diretorcomercial daPerfectWelding,divisãode sistemasdesoldagemdaFronius noBrasil,comentouqueumdos motivosquelevaramaodesenvolvimentodessastecnologiaséafaltademãodeobraespecializada:“a dedicaçãoemotivaçãodaFronius emoferecernovastecnologiasvem totalmenteaoencontrodafaltade especialistas”.Arespeitodonovo simulador,oexecutivodisseque, “osistemagarantearepetibilidade necessáriaparaoaprendizado, facilitandootreinamentodenovos soldadoresempeçasquetenham diferentescordõesdesolda,por exemplo”.

Emcomunicadoàimprensa, foiinformadoqueoprojetode expansãodaempresaabrangea comercializaçãodeequipamentos parasoldagemnomercadoglobal,sendoumadasnovidadeso alimentadordearameduploDual WireFeeder,dalinhaTransPuls Synergic/i,quecontacomduas bobinasdearame,assimcomo outrositenscomplementares.

Maisinformaçõespodemserobtidaspelotelefone(11)3563-3800 epelo e-mail sac@fronius.com.

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Fábrica conectada earranjos paraocorte detubos epeças estãoentre osnovos recursosdo SigmaNEST Fotos:SigmaNest Foto:Fronius Capacitaçãodamãodeobraparasoldagem éoobjetivodaplataformaWelducation,da Fronius

Notícias

Hidrogênioverde: espaçoparanovos negóciosnosetor metalmecânico

Aprimeiraediçãodafeira

HydrogenExpoSouthAmerica–FeiraeCongressoInternacional,vaiacontecerentreosdias20 e21dejunho,noCentrodeExposiçõesExpoMag,noRiodeJaneiro(RJ).Apropostadoeventoéser umaferramentaparaodesenvolvimentodenovassoluçõespara produçãodehidrogênio,exportação,distribuição,transporte,mobilidade,aplicaçõespráticaspara asmaisdiversasindústrias,incluindoadechapasetubosmetálicos.

Armaturen,GásFuturo,Herose GmbH,HLSoluçõesAmbientais, KSB,McPhy,Nitto,PressureComercial,Qualitec,T&TSistemi, Aerzen,PVT,entreoutras,ejá contacomoapoiodeentidades comoAbeeolica,ABGD,ABH2, ABHAV,Abimaq,Abiogás,Abracel,Absolar,CCSBrasil,Cela,INEL eWattCapital.

Aediçãode2023daHydrogen ExpoSouthAmericatemainda umaparceriaestratégicacoma CâmaradeComércioeIndústria Brasil-AlemanhadoRiodeJaneiro,aAHKRio,queatuaráativamentenodesenvolvimentodo evento.AlémdeorganizaroPavilhãoAlemãodeempresas,tambématuaránodesenvolvimento doconteúdoqueseráapresentado duranteoCongressoHydrogen Expo,tratandodetemascomo produçãodehidrogênio,células acombustíveledescarbonização, desafiosdaexportaçãoedistribuição,entreoutros.

iniciativadoInstitutodeTecnologiaAeronáutica(ITA),deSãoJosé dosCampos(SP).

Entreosobjetivosdonovo centrodepesquisaestãoauxiliar aindústriaaeronáuticabrasileira aenfrentardesafioscomoatingir aneutralidadedasemissõesde gasesdeefeitoestufa(GEE)até 2050,alémdacapacitaçãopara odesenvolvimentodeaeronaves civisemilitaresaptasavoarde formaautônomaecomtripulaçãoreduzida.Inovaçõesem materiaiseprocessosdeverão surgirdesseempreendimento.

HydrogenExpoSouthAmericaacontecerá emjunhoereuniráacadeiade fornecimentodaindústriadehidrogênio verde,apresentandooportunidadespara empresasdosetordechapasmetálicas

Tambémestarãoemdiscussão pautasgovernamentaisedeinteressedosetor,abrindoespaçono mercadobrasileiroparapresença deempresasquedesenvolvem tecnologias,equipamentos,componenteseserviçosvoltadospara acadeiadeatividadeseconômicas queestáseformandoemtornodo hidrogênioverde.

Oeventovaicontarcoma presençaeapoiodeempresas comoMilleniumBioenergy,WhiteMartins,AirProducts,Goetze

Paraosetormetalmecânico, odesenvolvimentodohidrogênioverderepresentatantouma oportunidadedefornecimento decomponentesfeitosapartirde chapasmetálicas,aexemplodas tubulaçõesevasosdepressão, quantoapossibilidadedepassar adispordeumanovafontede energiaparaseusprocessos,o quetornaestanovacadeiade atividadesduplamenteatrativa.

Engenharia aeronáuticatem novocentrode pesquisa p E

ntrouemoperaçãoemmarço oCentrodePesquisaem EngenhariaparaaMobilidade AéreadoFuturo(CPE-MAF),uma

ConstituídopelaFundação deAmparoàPesquisadoEstadodeSãoPaulo(FAPESP)ea Embraer,ocentrocontarácom investimentototaldeR$48 milhõesaolongodospróximos cincoanosereunirámaisde120 pesquisadores,comforteatuaçãodeengenheirosdaempresa. Serãodesenvolvidosestudos sobretópicosinovadoresecom potencialparacontribuircom acompetitividadedaindústria aeronáuticanacional.

AlémdoITA,oCPE-MAFterá aparticipaçãodaUniversidade EstadualdeCampinas(Unicamp) edaEscoladeEngenhariadeSão CarlosdaUniversidadedeSão Paulo(EESC-USP),estaúltimaem processodeadesãoàiniciativa.

OCPE-MAFseráumdosCentrosdePesquisaemEngenharia (CPEs)constituídospelaFAPESP emparceriacomempresase sediadosemdiferentesinstituiçõesdepesquisadoEstadode SãoPaulo.Lançadoem2012, oprogramaCPEtornapossível acolaboraçãoentreainiciativa privadaeosetoracadêmico, visandoproduziredisseminar pesquisadenívelmundialcom altoimpactoeconômicoesocial pormeiodainovação.

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Foto:HydrogenSouthAmerica

SoldagemMIG/MAG dechapasdeaço ARBLcomusode delineamento Box-Behnken

Opresentetrabalhoconsistenoestudoedesenvolvimentodoprocessode soldagemMIG/MAGdepassederaizcommododetransferênciademetal goticularprojetadaemumajuntadetopotipo“V”,confeccionadaemaçode altaresistênciaebaixaliga(ARBL)Quend700com10mmdeespessura,em umacaçambadeempurreparamineração,naempresaBeltzdoBrasilLtda.Foi usadoodelineamentodeexperimentos(DOE)dotipoBox-Behnkeneosfatores variáveisforamvelocidadedesoldagem,distânciadobicodecontatoàpeça, eângulodedeslocamento.Osvaloresdetensãoevelocidadedearameforam fixadosem33Ve8,5m/min,respectivamente.

Osegmentodemineração subterrânearequergrande robustezedesempenhodosseus equipamentos.Caçambasparacarregamentoderachãodaprimeira etapadeexplosãonecessitamde projetosbemdefinidoseprocessos deproduçãocondizentesparatal. Combasenisso,asprincipaismatérias-primasusadasemsuaconfecção sãoosaçosdealtaresistênciae baixaliga(ARBL),emespecialo Quend700.AçosARBLapresentam

valorparatensãodeescoamento acimados275MPa,oqueépossível pelaadiçãodeelementosdeligaem suamicroestrutura,combinadacom tratamentostérmicos (2)

Entretanto,aousaressesaços, osfabricantestêmquededicar maioratençãoàsoldagem.Para isso,empresasquefabricamequipamentosdessetipodevemimplementarmodelosdeproduçãoque sejamcapazesdegarantiraconfiabilidadeearepetibilidadedeseus

OtávioOdorizziBeltrame(otaviobeltrame@outlook.com),AloysioArthurBeckerFogliatto(aloysio.fogliatto@ifc.edu. br)eMarioWolfartJunior(mario.wolfart@ifc.edu.br)sãobolsistas(Edital007/2020Extensão)doInstitutoFederal Catarinense(IFC)– Campus Luzerna–(SC).Reproduçãoautorizada.

processos,afimdeotimizarseus resultados,aumentando,assim, suacompetitividadenomercado (6)

Algunstrabalhosrealizados nessaáreaconsistiramnaavaliação dainfluênciadasvariáveiscorrente, tensão,velocidadedesoldagem, aberturadafacederaiz,ângulo dechanfroeângulodeinclinação datochanasoldagemunilateral mecanizadaFCAW,visandoavaliaraviabilidadedoprocesso (1) Paratanto,foiusadoarameAWS A5.20-79E71T-1comdiâmetro de1,2mm,emjuntasdetopoe chanfrodotipo“V”emchapas

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Análise
O.O.Beltrame,A.A.B.FogliattoeM.W.Junior

Análise

Parâmetros controláveis/ Níveis Vs(cm/ min) AD(°) DBCP (mm)

I 40017

II 501521

II 603025

Tabela2–RodadasdoDOE.Fonte:oautor.

Rodadas Vs(cm/ min) AD(°) DBCP (mm)

1503025

2603021

Materiaisemétodos

deaçoASTMA-36,comproteção gasosadeCO2 puroecom backing cerâmico.Foramanalisadasaaltura ealarguradoreforçodaraiz.Para garantirumprocessootimizadoe robusto,ajuntaasersoldadadeve terumaespecificaçãodesoldagem (EPS)condizentecomosmateriais usadosecomsuaaplicação.É necessáriocompreendertodasas variáveisdoprocessoeadequá-las damelhorforma.

Estetrabalhotemcomoobjetivo contribuirparaodesenvolvimento eaotimizaçãodoprocessodesoldagemMIG/MAGdopassederaiz commododetransferênciatipo goticularaxialprojetadoemjuntas detopoconfeccionadasemchapas deaçoARBLestruturaldotipo Quend700.Paraisso,foiusadoo métododasuperfíciederesposta (MSR)apartirdeumdelineamento deexperimentosBox-Behnken

Ometaldebaseusadofoioaço ARBLestruturalQuend700,o qualapresentaaseguintecomposiçãoquímicaparaaespessurade 10mm:C–0,145%;Si–0,29%; Mn–1,182%;P–0,013%;S–0,002%;Cr–0,491%;Ni–0.013%; Mo–0,003%;V–0,003%;Ti–0,018%;Cu–0,02%;Al–0,032%; Nb–0,013%;B–0,0018%;N–0,0035%.Comometaldeadição foiusadooaramemaciçoER70S-6, cujacomposiçãoquímicaé:C–0,06%;Si–0,8%;Mn–1,4%; S–0,035%;P–0,025%;Cu–0,050%.Ogásdeproteçãousado foiamistura85%Ar+15%CO2

Paraasoldagemdoscorposde provausou-seumafontemicroprocessadaDigiPlusA7,aqualfoi programadanomodoMIG/MAG convencional,visandoobteramodalidadedetransferência spray.Foi usadoodispositivoautomatizado TartílopeV2Fparaamovimentaçãodatocha.Ossinaisdecorrente etensãodesoldagemforamobtidospelosistemadeaquisiçãode dadosportátil(SAP)comtaxade aquisiçãode5kHz.

Asjuntasforamcompostas deduaschapasde300mmde

comprimento,100mmdelargura e12mmdeespessura.Paraa preparaçãodelas,usou-seumabiseladoraportátilparaaconfecção dechanfroscomângulode60°. Foiconstruídoumgabaritoparaa soldagemdoscorposdeprova,o qualfoimontadonabancadaexperimental(figura1).Amovimentaçãodatochafoifeitademodo linear(semoscilação/tecimento). Odelineamentodeexperimentos(DOE)usadoparaoestudoda influênciadosparâmetroscontroláveissobreascaracterísticasda soldafoioBox-Behnken.Oreforço deraizfoiacaracterísticadasolda selecionadacomosaídaaserestudada.Testespréviosforamfeitos paraadefiniçãodosparâmetros fixosedosparâmetroscontroláveisaseremestudados,assim comoparaoestabelecimentodos níveisdeparâmetroscontroláveis. Assim,visandoobterumpassede raízcomtransferênciadotipogoticularprojetada , penetraçãototal ereforçoderaiz,atensão(U)foi

Variáveis Valores AD(°) (0-30)

DBCP(mm) (17-25)

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Fig.1–Bancadadeexperimentos.Fonte:osautores. Tabela1–Delineamentodeexperimentos (DOE).Fonte:oautor.
11501521
3503017 4401525 5401517 6501521 750017 850025 9501521 1060021
1240021 13403021 14601517 15601525
Tabela3–Valoresutilizadosparaotimização. Fonte:osautores.
CONFORME NR12
SEGURA TOTALMENTE

Análise fixadaem33Veavelocidadede arame(VA)ofoiem8,5m/min, enquantoosparâmetroscontroláveisescolhidosforam:velocidade desoldagem(Vs),distânciadobico decontatoàpeça(DBCP)eângulo dedeslocamentodatocha(AD).

Atabela1mostraosparâmetroscontroláveiseseusrespectivosníveis.Jáatabela2mostra asrodadasdodelineamentode experimentos,asquaisforam geradaspelo software MiniTab Paracadalinhadatabela 2foramconfeccionadastrês amostrassoldadas.Apartirdo delineamentodeexperimentos selecionadofoipossívelobter umaequaçãoderegressão,a qualrelacionaoreforçoderaiz (saídaselecionada)atodosos parâmetroscontroláveis.Apósa realizaçãodassoldagensprevistasnasrodadasdoDOE,foram capturadasimagensmacrográficascomumacâmerafotográfica,sendoessasimagensusadas paraamediçãodosvaloresdo reforçoderaizdoscordõesde solda,oque,porsuavez,foi feitopelo software ImageJ.

Comasmediçõesdoreforço deraizobtidasapartirdoDOE,foi usadaafunção“Otimizar”do software MiniTab,aqualpermite,por meiodecálculosestatísticosbaseadosnaequaçãoderegressãoobtida apartirdodelineamentoBox-Behnken,obter-sevalores“ótimos”para asvariáveisemquestão,buscando-se ovaloralvodesejadodoreforçode raiz,oqualfoidefinidocomo2mm. Optou-setambémporfixaromaior valorparaaVs,visandoobteramaior produtividadepossível,enquantoos valoresdeADeDBCPpermaneceram livres,conformemostraatabela3. Comessesparâmetrosdesoldagem foramconfeccionadostrêsnovos cordõesdesolda.

Sequencialmente,oscorposde provaforamcortadostransversal-

mente,sendoextraídasamostras decadacordãodesoldaparaa realizaçãodeanálisesmacrográfica,micrográficaedemicrodureza.Posteriormente,foifeitoo embutimentodecadaamostrae apreparaçãosegundoanorma ASTME3-11,paraposteriorataquequímicocomreagenteNital. Amediçãodoreforçoderaizfoi realizadadamesmaformaparaos corposdeprovadaetapadeoti-

mização.Operfildemicrodureza Vickersfoiobtidousandoumacargade9,08N,sendoasindentações realizadasapartirdadivisãodas regiõesdajuntasoldadaconforme segue:zonafundida(ZF),regiãode granulaçãogrosseiradaZTA(GG), regiãodegranulaçãofinadaZTA (GF),regiãointercríticadaZTA (IC),regiãosubcríticadaZTA(SC) emetaldebase(MB).

Resultadose discussões

Atabela4mostraosresultados dosvaloresmédiosparaoreforço deraizdecadaumadasquinze rodadasdodelineamentodeexperimentosdotipoBox-Behnken. Osvaloresnegativosmostradosna

tabela4indicamquenãohouve reforçoderaiznajuntaemquestão.Afigura2mostraocorpode prova1darodada2,noqualnão houvereforçoderaiz.Apartirdos dadosdatabela4foipossívelgerar gráficosdesuperfíciederesposta. Afigura3mostraográficode superfíciederespostaquerelacionaosparâmetrosDBCPeVs comoreforçoderaiz,apartirde umângulodedeslocamentode 0°.Observa-sequeaaplicação demenoresvaloresdeDBCP resultaemmaioresvaloresde reforçoderaiz.Issoémais evidenteparamaioresvalores deVs,emenosevidentepara Vs=40cm/min.Alémdisso, oexperimentoBox-Behnken demonstraquenãohávariaçãosignificativanoreforçode raizparavaloresextremosde Vs(40e60cm/min),quando aDBCPé17mm.Esseefeitosedádevidoaofatode que,paramenoresvaloresde DBCP,ocomprimentolivredo eletrodo( stickout )émenor –considerandoquenãohá variaçãodocomprimentodo arco–e,consequentemente, oaramesofremenosefeitoJoule (menorresistênciaoferecidapor ele).Assim,acorrenteelétrica impostapelafonteprecisaaumentarparaqueataxadefusão continueamesma(issoporquea velocidadedoaramepermanece constante)fazendocomquea poçadesoldagemobtenhavaloresmaioresdetemperatura,o quetendeaproporcionarmaior penetração (4)

Afigura4mostraográficode superfíciederespostaquerelacionaosparâmetrosDBCPeVscom oreforçoderaiz,apartirdeum ângulodedeslocamentode15°. Pode-seobservarqueoaumento doreforçoderaizdeacordocom adiminuiçãodaDBCPnãoétão

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Rodadas Vs(cm/ min) AD (°) DBCP (mm) Reforçode Raiz(mm) Desvio Padrão 15030251,480,08 2603021-1,600,10 3503017-1,460,15 44015253,010,42 54015171,430,70 6501521-1,550,05 7500171,670,17 8500251,050,37 9501521-0,930,27 10600210,330,04 11501521-1,120,27 12400212,241,32 134030213,501,05 14601517-0,440,48 15601525-1,490,60
Tabela4–Valoresmedidosdoreforçoderaiz. Fonte:osautores.

pronunciadoparaaltosvalores deVs,comoacontecenocasode ângulodedeslocamentode0°. Todavia,paraoângulodedeslocamentode15°,pode-seperceber umaumentodoreforçoderaizde acordocomoaumentodaDBCP, nosníveisinferioresdeVs.

Nafigura5estáográficode superfíciederespostaquerelacionaosparâmetrosDBCPeVs comoreforçoderaiz,apartir deumângulodedeslocamento de30°.Aaplicaçãodevalores maioresdeDBCPresultaemvaloresmaioresdereforçoderaiz,

paraquaisquervelocidadesde soldagem.Tambémépossível perceberainfluêncialinearda velocidadedesoldagemsobreo reforçoderaiz,nãosendoobtido valorpositivodoreforçoderaiz paranenhumacombinaçãode parâmetrosnaqualVséiguala 60cm/min.

Analisandoasfiguras3,4e5, épossívelperceberque,paraos ângulosde15ºe30º,nogeral houveumareduçãodosvaloresdo reforçoderaiz.Issopodeserexplicadopelaocorrênciadofluxode metallíquido,queocorrenapoça defusãodevidoàconvecção (3),ou seja,levanta-seahipótesedeque ousodeânguloscrescentesaltera aposiçãodapoçadefusãoemrelaçãoàraizdajunta(deslocamento

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Fig.2–Corpodeprova01,rodada02. Fonte:osautores.

Análise

paracima),oquetendeàredução dapenetração.

Adicionalmente,nota-seuma variaçãodoreforçoderaizpara diferentesvaloresdeVs,devido aotipodetransferênciademetal.Deacordocomaliteratura, natransferênciademetalgoticularprojetada,asgotasmetálicas sãoimpulsionadasparaapoça defusãonadireçãodoeixodo arame,produzindoummomento mecânicosobreajuntae/oua poça (5) .Porém,paraaltosvalores deVs,agotaédepositadadiretamentenometaldebase,fazendo comqueseumomentomecânico nãotenhainfluênciasignificativa napenetraçãodocordão.Para valoresdeVsadequados,supõe-sequeainfluênciadofluxode metallíquido–oqualfavorece umamaiorpenetração–émais significativa,levandoaoaumento doreforçoderaiz,oqueéevidenciadonafigura5.Abaixo,à direita,émostradaaequaçãode regressãoparaoreforçoderaiz obtidapelo software MiniTab.

Onde:RR=Reforçoderaiz;Vs= Velocidadedesoldagem;AD= Ângulodedeslocamentodatocha; eDBCP=Distânciadobicode contatoàpeça.

Osvaloresdosparâmetrosde soldagemobtidosapartirda otimizaçãoestãonatabela5. Conformeeraesperado,osvalores obtidosparaADeDBCPsãocoerentescomosresultadosdasrodadasdoDOE.Osresultadosobtidos parareforçoderaizapartirda otimizaçãosãomostradosnatabela6.Issomostraquefoipossível chegar,defato,aumaadequada interaçãoentreosfenômenosanteriormentemencionados,apartir dacombinaçãodealtosvaloresde Vs,baixosvaloresdeDBCPeângulodedeslocamentopróximode 0°,oqueculminounaobtenção dereforçoderaizeprodutividade satisfatórios.Afigura6mostrao perfildedurezadajuntaobtida apósaetapadeotimização.

Imagensmacroscópicas(com aumentode1vez)emicroscópicas(comaumentode500 vezes)daseçãotransversaldos cordõesdesoldaobtidosapós aotimizaçãosãomostradasna figura7.Percebe-seumadequado preenchimentodajuntasoldada, comadequadoreforçoderaiz,

adequadafusãoesemapresença dedescontinuidadescomoporos, mordeduras,trincas,desalinhamentos,faltadepenetraçãoe gargantainsuficiente.Épossível percebertambém,nasfiguras6 e7,quenaregiãosubcríticahouveorevenimentodomaterialde base.Estaregiãoécompostapor umamicroestruturapredominante debainita,oquecorroborapara osvaloresbaixosdemicrodureza nestaregiãoquandocomparadoscomasdemaisregiõesda zonaafetadapelocalor(ZAC). Pode-seafirmarqueestetratamentotérmicofoioresponsável peladiminuiçãodedurezanas amostras,conformeétratadona literatura(Modenesi;Marques; Santos,2012).

Conclusão

Otrabalhoatingiuosobjetivos propostos.Foidemonstradaa possibilidadederealizar-seopasse deraizusandoatransferênciagoticularprojetadasemanecessidade deutilizarum backing cerâmico.

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RR=37,7−0,874×Vs−0,244×AD−1,134×DBCP+0,01132× Vs 2 +0,00529×AD2 +0,0435×DBCP 2 −0,00531×Vs×AD− 0,01649×Vs×DBCP+0,01484×AD×DBCP (Equaçãoderegressãoparareforçoderaiz)
Fig.4–Superfíciederespostacomângulodedeslocamentode15°. Fonte:osautores. Fig.3–Superfíciederespostacomângulodedeslocamentode0°.Fonte: osautores.

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Análise

Tabela5–Otimizaçãodarespostaapartirde Vs=60cm/min.Fonte:osautores.

Tabela6–Valoresparareforçoderaizdos testesotimizados.Fonte:osautores.

Foipossívelrealizaropassederaiz dajuntausandoosparâmetros controláveisfixadosnosvalores: DBCP=17mm;Vs=60cm/min;e AD:0°.Asoldadopassederaizda juntamostrou-secondizentecom aaplicaçãodamesma.

Referências

1)Andrade,S.T.:Mapeamentodo processomecanizadodesoldagem unilateralFCAWcombacking cerâmicoaplicávelnopassede raizemaçocarbono.2007.103f. Dissertação(Mestrado)–Cursode EngenhariaMecânica, Universidade FederaldeMinasGerais,Belo Horizonte,2007.Disponível em:https://repositorio.ufmg.br/ bitstream/1843/MDAD-7DHGNM/1/ disserta__o_mestrado_silvio_ trivellato_150208.pdf.Acessoem:30 jan.2022.

2)Falcão,C.A.deJ.:Avaliaçãoda tenacidadeàfraturanazona termicamenteafetadadesoldas múltiplospassesemumaço ARBL.1997.104f.Dissertação (Mestrado)–CursodeEngenharia Metalúrgica, UniversidadedeSão Paulo,SãoCarlos,1997.Disponível em:https://teses.usp.br/teses/ disponiveis/18/18136/tde-17012011161430/publico/Falcao_CesarAJ_ Dissertacao.pdf.Acessoem:29set. 2022.

3)KOU,S.:WeldingMetallurgy.2 nd Ed. ed.[S.l.]: JohnWiley&Sons,2003. E-book.Disponívelem:https://doi. org/10.1016/j.theochem.2007.07.017.

4)Marques,P.V.;Modenesi,P.J.; Bracarense,A.Q.:Soldagem:

fundamentosetecnologia.3.ed. BeloHorizonte: UFMG,2009.363p.

5)Scotti,A.;Ponomarev,V.:Soldagem MIG/MAG:melhorentendimento, melhordesempenho.1.ed.SãoPaulo: ArtliberEditoraLtda.,2008.266p.

6)Silva,A.L.V.daC.:Segregaçãoem açosalta-resistênciabaixaliga(ARBL) paraaplicaçõesemserviçocom H 2 S:avaliaçãoportermodinâmica computacional*.2014.Disponívelem: http://www.tmm.periodikos.com.br/ article/10.4322/tmm.2014.009/pdf/ tmm-11-1-3.pdf.Acessoem:30jan. 2022.

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Variáveis Valores Vs(cm/min) 60 AD(°) 1,9 DBCP(mm) 17
X Reforçoderaiz Medida01 2,79 Medida02 1,74 Medida03 1,67 Média 2,07 Desviopadrão 0,63
Fig.6–Dureza(HV)xsubzonasdaZAC.Fonte:osautores. Fig.7–Macrografiaemicrografiasdeumdoscordõesdesolda“otimizados”:a)ZF, b)GG,c)GF,d)SC,e)ICef)MB.Fonte:osautores. Fig.5–Superfíciederespostacomângulodedeslocamentode30°. Fonte:osautores.
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