Otimização da Solda de Pontos por Resistência Elétrica na Liga de Alumínio 5052-H32 através do Projeto e Análise de Experimentos (DOE).

Abstract

A soldagem de pontos por resistência elétrica é um processo amplamente difundido na indústria automobilística, sendo que um veículo moderno possui entre 2000 e 5000 pontos de solda. Uma das maiores vantagens deste processo é a facilidade de automação (alta velocidade e adaptabilidade) na produção de elevado volume. O metal base normalmente utilizado é o aço, mas as ligas de alumínio vem ganhando destaque no meio industrial nos últimos anos devido as suas características físicas, como é o caso das ligas alumínio-magnésio que pertencem a série 5XXX devido a elevada resistência mecânica em relação ao peso, resistência à corrosão, soldabilidade e potencial para reciclagem. Apesar das vantagens destas ligas de alumínio, algumas descontinuidades como, por exemplo, as porosidades e micro-trincas, aparecem nos pontos de solda tornando este processo complexo. Portanto, visando garantir a qualidade da junta soldada, é importante que o procedimento de soldagem empregado seja bem ajustado, para que o ponto de solda apresente diâmetro, força máxima e descontinuidades aceitáveis. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo a otimização da soldagem de pontos por resistência elétrica na liga de alumínio 5052-H32. Buscou-se identificar a combinação ótima dos parâmetros que oferecessem os melhores resultados quanto à geometria e a qualidade do ponto de solda. As respostas analisadas incluíram o diâmetro, indentação, penetração, microdureza, porosidade e a força máxima; os parâmetros compreenderam a pressão do eletrodo, o tempo de soldagem e a corrente de soldagem. Para a obtenção dos resultados ótimos, utilizou-se um método experimental divido em duas fases. Inicialmente, empregou-se a Metodologia de Superfície de Resposta para o planejamento dos experimentos, coleta dos dados e análise dos efeitos dos parâmetros. A otimização do processo foi realizada através do Desirability, método que permite avaliar um conjunto de respostas simultaneamente visando a determinação das condições mais desejáveis para as propriedades estudadas. Em função dos resultados obtidos, foram estabelecidos as melhores condições de ajustes dos parâmetros estudados. Apesar das dificuldades inerentes ao processo, o Desirability foi empregado permitindo que resultados satisfatórios fossem alcançados. De forma geral, percebeu-se que a qualidade da junta soldada é influenciada pelas descontinuidades que surgiram no processo de solda ponto na liga 5052-H32.