Monitoramento da qualidade na soldagem a ponto por resistência elétrica de chapas de aço galvanizadas baseado em análise de experimentos

Abstract

A soldagem a ponto por resistência elétrica possui um papel importante na fabricação de diversos produtos da indústria devido a diversas vantagens tais como rapidez, boa adaptabilidade à automação e custo relativamente baixo. Apesar de sua amplitude, este processo está sujeito a apresentar certa inconsistência na qualidade das soldas devido a muitas variáveis controláveis e não controláveis envolvidas. Este é o caso da soldagem de chapas de aços galvanizados, onde a busca por soldas otimizadas se torna uma procura constante considerando as maiores oscilações causadas pela queima do revestimento. Desta forma, a análise e otimização dos fatores controláveis do processo, tais como corrente de soldagem, tempo de soldagem e força do eletrodo, é um dos objetivos deste trabalho. Paralelamente, em função dos fatores não controláveis tais como desgaste do eletrodo, encaixe entre as chapas e impureza do material, presentes nos processos industriais, surge a necessidade de monitorar a qualidade dos pontos de solda de forma não destrutiva a fim de reduzir as perdas. Dentre os métodos não destrutivos já adotados, a medição do deslocamento do eletrodo destaca-se pela alta eficácia e baixo custo, sendo assim utilizado com o objetivo de monitorar a qualidade dos pontos de solda. Através de um modelo gerado pelo planejamento e análise de experimentos, foram obtidos pontos de solda com alta resistência à força de cisalhamento, modo de falha dado por arrancamento do ponto ou rasgamento da chapas, dentro de um limite de indentação de 20% da espessura das chapas, conforme recomendado pela literatura. O monitoramento da qualidade dos pontos de solda foi estabelecido com base na comparação do sinal de deslocamento do eletrodo gerado na condição otimizada, com os sinais gerados mediante as variações dos fatores não controláveis presentes durante a soldagem, o que tornou possível observar as variações na qualidade a fim de evitar soldas inapropriadas e alcançar estabilidade no processo.