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Desenvolvimento e otimização dos parâmetros de processo de uma máquina de solda por fricção-mistura (FSSW)

Processo: 06/52131-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de fevereiro de 2008 - 31 de julho de 2008
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Marcelo Tadeu Milan
Beneficiário:Marcelo Tadeu Milan
Empresa:Kelvin Tecnologia Industrial Ltda
Município: Rio Claro
Bolsa(s) vinculada(s):07/57924-9 - Desenvolvimento e otimização dos parâmetros de processo de uma máquina de solda ponto por fricção-mistura (FSSW), BP.PIPE
Assunto(s):Propriedades mecânicas  Soldagem  Ligas metálicas 

Resumo

Os processos de soldagem por fricção-mistura (Iinear-FSW e pontual-FSSW) possuem um alto potencial para substituir processos convencionais de soldagem e de rebitagem. A rapidez, limpeza, qualidade da junta soldada, baixo consumo de energia e simplicidade tornam o processo de FSSW altamente vantajoso tanto do ponto de vista operacional, como comercial pela inevitável redução de custos. Entretanto, a utilização em larga escala destes promissores processos de soldagem requer um investimento significativo em pesquisa e desenvolvimento para que os parâmetros de soldagem sejam otimizados e para que os mecanismos de falha sejam compreendidos. Em relação às ligas de alumínio e outras ligas de baixo ponto de fusão, os estudos já estão mais avançados para o processo linear, mas ainda são incipientes para o processo pontual. Para os aços, com interesse em especial pela indústria automotiva, os resultados existentes na literatura são ainda mais escassos. A fase I do projeto consistirá na avaliação da viabilidade do protótipo construído pela empresa participante através da caracterização micro estrutural, de dureza, de propriedades de tração (cisalhamento e arrancamento) e análise fratográfica de juntas soldadas da liga de AI AA6013-T6 e aço DP600. Para a execução desta fase, apenas um conjunto de parâmetros de soldagem (velocidade de rotação, carga e tempo de penetração) será analisado, pois a meta principal é comprovar a eficiência do protótipo em produzir a solda a ponto por fricção-mistura e compará-Ia com os métodos convencionais de união (rebitagem e soldagem a ponto por resistência). Comprovada a eficácia do protótipo em produzir juntas soldadas a ponto por fricção-mistura, a fase II terá por objetivo avaliar detalhadamente os efeitos de parâmetros de soldagem (velocidade de rotação, carga, tempo de penetração) na qualidade da junta soldada por meio de ensaios de tração, de fadiga de alto ciclo (S-¬N), análises fratográficas, metalográficas e de dureza. Além da liga aeronáutica AA6013-T6, a liga de aço DP600, a qual apresenta especial interesse para a indústria automotiva também será avaliada. Os resultados serão comparados com processos de rebitagem (liga de alumínio) e de solda a ponto convencional (aço). Os resultados deste importante projeto de inovação tecnológica são inéditos no Brasil e fornecerão importantes subsídios para o aperfeiçoamento dos sistemas de controle da máquina de soldagem fabricada pela empresa proponente e que possibilitarão sua certificação para a utilização pelo mercado nacional da indústria da mobilidade. Adicionalmente, os resultados propiciarão uma continuidade da linha de pesquisa iniciada pelo pesquisador proponente na área de avaliação de propriedades mecânicas de juntas soldadas por fricção. (AU)