importância do processo de fabricação por soldagem junto ao setor industrial
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Palestra ministrado no SENAI casa Aerta 2009. Tema: Importância do processo de fabricação, por soldagem, junto ao setor industrial.TRANSCRIPT
Salvador Salvador –– BABA20092009
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Importância do processo de Importância do processo de fabricafabrica çção por soldagem ão por soldagem junto ao setor Industrialjunto ao setor Industrial
Faculdade de Tecnologia SENAI CimatecFaculdade de Tecnologia SENAI Cimatec
DocenteDocente ::
SSéérgio Rodrigues Barra, Dr. Eng. rgio Rodrigues Barra, Dr. Eng.
RealizaRealiza çção:ão:
1. Indústrias/setores que demandam a tecnologia da so ldagem
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Naval
Química/Petroquímica
AutomobilísticaConstrução civil
Montagem e/ou recuperação metálica
Eletro-eletrônico
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Alimento e bebidaFarmacêutica
1. Indústrias/setores que demandam a tecnologia da so ldagem
AeroespacialOff-shore
Caldeiraria
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2. Qual a área de conhecimento onde a tecnologia de soldagem é inserida e como se dividem os processos ( taxonomia )?
Soldagem
Estado sólido
Fusão
Brasagem
A frio
A quente
Explosão
Ultra-somAtrito
Difusão
Aluminotermia
Feixe de elétrons
Laser
Resistência elétrica
Arcoelétrico
Brasagem(solda branda)
Soldabrasagem
EletroescóriaResistência
Proteçãogasosa
Proteçãode escória
Sem proteção
Arametubular
Eletrodorevestido
Arcosubmerso
MIGMAGArametubular
Plasma
TIGEletrodo
Não-consumível
Eletrodoconsumível
Prisioneiro
Engenharias / Engenharias / TecnologiaTecnologia
Ciências térmicas
Ciências dos materiais
Metrologia
Projetos mecânicos
Vibrações e acústicaProcessos
de Fabricação
Fundição
Conformação
Usinagem
Metalurgia do pó
Processos de soldagem
Processos mais
utilizados!
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3. E como podem ser feitas as uniões ( taxonomia )?
Classificação dos tipos de juntas e os respectivos símbolos
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4. Objetivo4. Objetivo
Mostrar aos participantes, de forma simplificada, as Mostrar aos participantes, de forma simplificada, as potencialidades e limitapotencialidades e limita çções da aplicaões da aplica çção industrial dos diferentes ão industrial dos diferentes processos de união por soldagem (a importância processos de união por soldagem (a importância tecntecn óólogicalogica ).).
5. Quais os requisitos que o profissional deve ter para entender5. Quais os requisitos que o profissional deve ter para entender o o ““ como?como? ”” e o e o ““ por que?por que? ”” da seleda sele çção e uso de um determinado ão e uso de um determinado processo de união por soldagem?processo de união por soldagem?
Conhecimento das potencialidades e limitaConhecimento das potencialidades e limita çções dos processos de união x ões dos processos de união x conhecimento de materiais x fconhecimento de materiais x f íísica x qusica x qu íímica x humanas x resistência dos materiaismica x humanas x resistência dos materiais
Processo de soldagem(MIG/MAG, ER, TIG, etc.)
Parâmetros de soldagem(Is, Us, v a, Фgás, etc.)
Estrutura e geometria do cordão(tamanho e forma do grão,
microconstituintes, etc.)
Condições desejadas / projeto (resistência, dureza,
tenacidade, etc.)
Estas informaEstas informaçções permitem ões permitem determinar a possdeterminar a possíível faixa de vel faixa de aplicaaplicaçção de umão de um processo de
soldagem.
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6. O que o setor industrial busca em relação a apli cação de uma determinada tecnologia de soldagem?a) Entender os processos físicos, químicos e metalúrgicos relacionados com a soldagem;
b) Entender as propriedades e caracterizar corretamente a microestrutura da região soldada (relacionar processo x metalurgia – não entrando no mérito da física do arco);
c) Aplicar automação, monitoração e controle do processo de soldagem (possibilidade de aplicação de um sistema adaptativo).
Fonte: Barra, 2003.
Fonte: Laprosolda UFU
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7. O devemos levar em consideração ao definir o process o de união por soldagem a ser aplicado?
b) Qual(is) o(s) material(is) a ser(em) unido(s)/revestido(s)/recuperado(s)?Por exemplo: Aço carbono, aço inoxidável, liga de alumínio, outros (não
interferência sobre as características estéticas e a função do componente).
a) Qual a aplicação projetado para o componente (condição de operação)?Exemplo: Pressão, temperatura, meio, outros.
d) Quais as normas relacionadas?Por exemplo: ISO, ASTM, ASME, DIN, Petrobras, ABNT, outras.
e) Como será acompanhada a vida em serviço “integridade do produto”(inspeção/manutenção)?
Por exemplo: Plano de inspeção/manutenção.
c) Qual a produção planejada (numero de peças serem soldadas/dia)?Por exemplo: Muita baixa (1 a 100), baixa (100 a 1000), baixa para média (1000 a
10.000), média para alta (10.000 a 100.000) e alta (acima de 100.000)
f) Qual o custo de investimento / tamanho do componente / mão de obra?
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b) Tendência à automação/controle (redução de custos, tempos de execução e produtividade).Exemplo de conseqüência: Como automatizar o processo de montagem, por soldagem, de estruturas navais? Como monitorar e controlar o processo de união?c) Tendência à proliferação de normas, especificações e métodos de controle da produçãoExemplo de conseqüência: Especificações e tolerâncias mais estreitas, aliada a controle de qualidade.
a) Tendência à proliferação/evolução dos metais e suas ligas.Exemplo de conseqüência: Como soldar ligas dissimilares (material novo x material velho)?
8. Quais os fatores determinantes para a evolução de um determinado processo de soldagem?
Evolução dos aços inoxidáveis ferríticos e martensíticos(Ferrar, 2004).
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a) Funcional (qual o tipo de carga será aplicada na reg ião soldada?)Exemplo: Carga cíclica sobre as juntas soldadas da treliça de uma ponte
b) Técnico (qual o material a ser soldado e o projeto da junta?)Exemplo: Soldagem dissimilar “aço carbono x inoxidá vel – junta em V
c) Espacial (qual a espessura a ser soldada e como se rá feita a montagem?)
Exemplo: Chapa grossa (1”) soldada sobre o piso (ac esso restrito)
d) Econômico (qual quantidade a ser soldada, qual o grau de automação e qual o custo do equipamento?).
9. Quais os crit9. Quais os crit éérios a serem considerados na escolha do potencial rios a serem considerados na escolha do potencial processo de soldagem?processo de soldagem?
Figuras extraídas da Messer
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10. Quais os crit10. Quais os crit éérios a serem considerados na escolha do rios a serem considerados na escolha do potencial processo de soldagem?potencial processo de soldagem?
Exemplo: Econômico Exemplo: Econômico –– Taxa de deposiTaxa de deposi çção para diferentes processos de ão para diferentes processos de soldagem (necessidade de maior deposisoldagem (necessidade de maior deposi çção x tempo de entrega)ão x tempo de entrega)
SMAW SMAW –– Eletrodo revestidoEletrodo revestido
GTAW/PAW GTAW/PAW –– TIG/PlasmaTIG/Plasma
GMAW GMAW –– MIG/MAGMIG/MAG
FCAW FCAW –– Arame tubularArame tubular
SAW SAW –– Arco submersoArco submerso
ESW ESW -- EletroescEletroesc óóriaria
kg/h
Outras anOutras an áálises posslises poss ííveis:veis:
a)a)Mão de obra (qualificaMão de obra (qualifica çção x ão x salsal áário);rio);
b)b)Custo investimento inicial x Custo investimento inicial x custo de operacusto de opera çção do processo. ão do processo.
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11. Quais os custos envolvidos na fabricação/operaç ão de um equipamento (o quanto a indústria tem que investir e o que tem relação com soldagem)?
i. Custo do Projeto (empresa de projeto de estrutur as);
ii. Custo do Material (valores dos diferentes materiais possíveis de aplicação);iii. Custo da Fabricação (custo para montar o
componente “caldeiraria” x pré-montagem);iv. Custo da Montagem (custo relacionada a
instalação do componente);v. Custo da Operação (custo relacionado com a etapa
de operação);vi. Custo da Inspeção (valores x necessidade de
inspeção;vii. Custo de Manutenção (o que deve ser
recuperado/substituído) ;viii. Custo de Reparo (valor envolvido com a falha –
direto/indireto).
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13. Evolução tecnológica de uma região x processo de fabricação
12. Capacidade de fusão x espessura
Produção de aço e consumíveis de soldagem
(evolução). Fonte: Yurioka, 1995 / Esab.
Fonte: Esab.
Qual o processo de soldagem ao arco elétrico é o mais usado na sua região?
Qual o processo de soldagem que você usaria ?
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Fonte: Costa,1997.
14. Capacidade da indústria (usuário) em monitorar e controlar (domínio
sobre o processo)
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Qual a importância do processo de soldagem para seto r industrial?
a) Industrial farmacêutica/alimentícia
Por exemplo: Soldagem promovendo superfície livre d e trinca, mordedura e porosidade aberta para evitar proliferação de bacté rias e acumulo de produto.
b) Química e petroquímica
Por exemplo: Reduzir retrabalho / recuperação de ár eas corroídas ou desgastadas
c) Construção naval
Por exemplo: Reduzir distorção “empeno” / aumentar t axa de deposição
b) Geral (os impactos esperados de um processo de sold agem)
Por exemplo: Reduzir custo relacionado com a operaç ão de soldagem (4 a 5% do valor da obra). Processo de soldagem x END x tempo de
análise (inspeção) x custo x confiabilidade x vida em serviço
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Qual a importância do processo de soldagem para seto r industrial?
d) Dos diferentes produtos industrializados eu utiliza mos, em sua maioria apresentam alguma forma de união.
Por exemplo: Cadeira escolar, televisão, carro, avi ão, telefone, outros.
e) É eficiente e econômico, utilizado em diferentes industrias, é o principal meio de fabricação e reparo e o único processo de f abricação aplicável no ar, na água e no espaço.
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Prof. Sérgio Rodrigues Barra, Dr. Eng.Faculdade de Tecnologia SENAI Cimatec
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