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Apresentação Processos de Fabricação Mecânica
- 2. Equipe • Bruno Fava • Dante Justo • Gabriel Xavier • Ruan Macedo • Taynara Domingues • Victor Dias 2
- 3. Preparação de Juntas • Problemas estruturais podem ocorrer durante o processo de soldagem • Aquecimento e resfriamento subsequentes • Acumulo de material • Podem empenar ou formar fissuras 3
- 4. Preparação de Juntas • Principais falhas em soldagem de juntas: Não interação entre o metal-base e o metal depositado (incoerência na soldagem) Queima ou oxidação do metal Porosidade ou rugosidade na superfície da solda Presenças de materiais não metálicos Fissuras Rebaixos - ranhura fundida no metal base adjacente ao pé da solda. 4
- 5. Preparação de Juntas • Caso a peça já apresente falha é possível tomar algumas medidas corretivas, como: Deformação da peça na mesma quantidade e em direção contrária Uma sequência de soldagem que corresponda a uma tensão contrária à falha da peça Prender a peça em maquinário específico, gerando pressão Sendo o caso de cordões longos, deve-se dividir em seções menores e soldar no sentido contrário 5
- 6. Preparação de Juntas • Possível fazer uma preparação do material, reduzindo falhas: Preaquecimento da peça antes do processo de soldagem Recozimento das soldas de aço Acumulo de soldas de camadas múltiplas, a fim de eliminar fissuras 6
- 7. Preparação de Juntas • Ensaios para verificação de qualidade • Ensaios mecânicos Tração, dobramento e fadiga • Ensaios não destrutivos Inspeção visual, pressão hidráulica e de ar, radiografia de solda, ultrassom, entre ouras. 7
- 8. Simbologia da soldagem • Os simbolos de Soldagem foram desenvolvidos por American National Standards Institute (ANSI) e a American Welding Society (AWS). No Brasil utiliza-se a norma da ABNT NBR 5874, a qual copia integralmente a norma AWS A2.1 e AWS A2.4 • Os símbolos de soldagem fornecem todas as informações necessárias à soldagem tais como: geometria e dimensões do chanfro, comprimento da solda, se a soldador deve ser executada no campo, etc. Compreender esses símbolos e de vital importância para quem trabalha com soldagem em geral. 8
- 10. Simbolos de Suplemento Tipos Básicos de Soldas e Seus Símbolos 10
- 11. • A falta de regulamentação nas diferentes etapas de um processo de fabricação, pode ocasionar sérios acidentes, tanto para os produtores, funcionários e como também pra população. • Por isso é de extrema importância seguir os códigos e normas, para se ter melhor controle de qualidade, maior rastreabilidade e possibilidade de correção de falhas em produtos. Normas e Qualificação em Soldagem 11
- 12. • Uma das características mais importantes de um código é a sua autoridade. • É preciso ter um grau de autoridade suficiente para garantir que as suas exigências sejam seguidas por seus usuários. • Esta autoridade é assegurada geralmente por organizações reguladoras internacionais, governamentais, industriais ou consumidores. Normas e Qualificação em Soldagem 12
- 13. • Uma outra característica importante é a “interpretabilidade” do código.O código deve ser escrito em uma terminologia clara, concisa e não ambígua. • Lembrando que um bom código , além de garantir a qualidade da empresa, é uma forma de se obter importantes ganhos de produtividade e de eficiência e de se reduzir custos. Normas e Qualificação em Soldagem 13
- 14. Caso específico das operações de soldagem: • A realização de soldas inadequadas durante a fabricação de estruturas ou equipamentos, tais como navios, oleodutos, componentes automotivos e vasos de pressão, pode resultar em acidentes com perdas materiais, humanas e danos ao meio ambiente. 14
- 15. Para minimizar essas ocorrências, temos como exemplo de códigos e especificações importantes ligados à soldagem: • Especificações diferentes de associações como a International Organization for Standardization (ISO), American Welding Society (AWS), British Standard Society (BS), Deustches Institute fur Normung (DIN), Association Francaise de Normalisation (NF), Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), etc. • ASME Boiler and Pressure Vessel Code (vasos de pressão • API STD 1104, Standard for Welding Pipelines and Related Facilities (tubulações e dutos na área de petróleo), 15
- 16. • As normas exigem que, antes da execução da soldagem de produção, os procedimentos que serão adotados para a sua execução sejam especificados e testados. Para assim poder fazer a documentação e registros, para estudos , causa haja alguma falha. • Essa documentação é conhecida por EPS (Especificação de Procedimento de Soldagem) 16
- 17. Especificação de Procedimento de Soldagem: 17
- 18. Especificação de Procedimento de Soldagem: 18
- 19. • A necessidade em aumentar a produtividade; • Superar a escassez de trabalho qualificado; • Aumento crescente das exigências de segurança. Automação em Soldagem ELEVARAM A DEMANDA PELA AUTOMAÇÃO Superando muitos dos problemas do dia a dia da soldagem. 19
- 20. Bons Motivos para Pensar na Automação da Soldagem • A automação não representa a diminuição da oferta de empregos. • Representa um aumento na produtividade e qualidade dos processos ; • As empresas se tornam mais competitivas, aumentando sua possibilidade de atuar no mercado; • Mesmo automatizados, os processos de soldagem necessitam da supervisão de um operador. 20
- 21. Bons Motivos para Pensar na Automação da Soldagem • Para que a pessoa esteja apta a desenvolver esta atividade, ela deve “saber soldar”. • Portanto o que se vislumbra não é a redução da oferta de empregos, mas uma maior qualificação da mão-de-obra, o que traz como consequência, melhores rendimentos. • Fomenta-se, também, a geração de recursos humanos especializados, com conhecimentos científico-tecnológicos, os quais cada vez mais propiciarão a agregação de valor aos produtos nacionais. 21
- 22. Ganhos com a Automação A automação além de possibilitar melhoria sensível na produtividade e qualidade, também oferece outros ganhos como por exemplo: • Melhoria significativa das condições de trabalho, diminuindo ou eliminando a insalubridade. • Elimina-se a necessidade dos EPI’s normalmente utilizados pelos soldadores (máscara, touca e diversos artefatos de raspa: luva, avental, mangotes e perneiras). 22
- 23. Melhoria na Produtividade • Redução de custos operacionais, pois devido ao aumento da velocidade de soldagem utilizamos uma menor quantidade gás, menos gastos c/ salários e encargos, • Menor quantidade de retrabalhos e refugos produzidos. • Repetibilidade dos parâmetros de soldagem, permitindo assim a constância das características dos cordões, facilitando o controle de qualidade do processo. 23
- 24. Método de Aplicação dos Processos de Soldagem 24
- 25. Soldagem Robotizada • Por definição, automação significa: “Operação de controle de um equipamento, processo ou de um sistema, por meios mecânicos ou eletrônicos, substituindo a observação, os esforços e a decisão humana”. 25
- 26. Características do Processo • Para ser competitiva, a fabricação de equipamentos por meio de soldagem requer um grau de automação maior ou menor, dependendo das condições geométricas da peça de trabalho, da disponibilidade de investimento e da avaliação de objetivos. Existem desde equipamentos simples, que são manipulados manualmente, até sistemas sofisticados com controle numérico computadorizado (CNC). A soldagem pode partir do sistema manual e evoluir até o automatizado, este último como uma característica diferenciada quando comparado ao sistema automático. 26
- 27. Sistema Automático Vs. Sistema Automatizado • O sistema automático é aquele que caracteriza a capacidade de realizar tarefas pré-definidas sem que ocorra a interferência do homem. • O sistema automatizado exige capacidade de decisão quando as variáveis externas e de parâmetros durante a soldagem estiverem desajustadas ou interferindo negativamente; isso somente é possível graças a recursos sensoriais que monitoram e informam o equipamento para que seja tomada a decisão correta. Quando se deseja automatizar, os níveis de evolução devem ser preferencialmente graduais para que não ocorram frustrações e comprometimento de investimentos. 27
- 28. Dispositivos • Os dispositivos e manipuladores mais comuns usados na indústria são voltados para os processos TIG, MIG/MAG, arame tubular e principalmente arcosubmerso; o processo com eletrodo revestido é utilizado raramente. Sempre que possível, aconselha-se a executar soldagens na posição plana, pois é a mais favorável no que diz respeito a melhores taxas de deposição por Kg/h, significando tempos menores de execução. 28
- 29. 29
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- 31. Soldagem Robotizada - Conceito Robótica é um conjunto de conhecimentos teóricos e práticos que permitem realizar, monitorar e automatizar sistemas baseados em estruturas mecânicas poli-articuladas, dotados de um determinado grau de inteligência e destinados à produção industrial e ã substituição do homem em trabalhos repetitivos e em diversas tarefas perigosas. 31
- 32. Principais características • Implantação (especialistas); • Produtividade; • Qualidade; • Flexibilidade; • Confiabilidade (Análise do Processo). 32
- 33. Métodos de Soldagem • Manual; • Semi-automatizada; • Mecanizada; • Automatizada; • Robotizada; • Soldagem com controle adaptativo. 33
- 34. Manual 34
- 36. Robotizada 36
- 37. Processo de Usinagem • Processos metalúrgicos, comumente: Apresentam sobras e superfícies a serem trabalhadas; Necessidade de acabamento; Nem sempre viabilizam a confecção de peças com detalhes; Algumas peças são inviáveis de serem produzidas. • O processo de usinagem passa a ser a melhor escolha 37
- 38. Processo de Usinagem • Características: Acabamento de peças fundidas ou conformadas mecanicamente; Obtenção de peculiaridade; Fabricação seriada de peças; Fabricação de um pequeno lote de peças; Processo de corte como principal característica; Cavaco, como resíduo. 38
- 39. Processo de corte • Vários processos, entre eles: Torneamento Aplainamento Furação Mandrilamento Fresamento Serramento Brochamento Roscamento Retificação 39
- 40. Torneamento • Base: Rotação da peça e a retirada de volume, perifericamente, moldando a peça da forma desejada • Ferramenta: Torno mecânico • Tipos: Manual; Automatizado, aumento de segurança. 40
- 41. Aplainamento • Base: Ataque é direcionada a superfícies planas, podendo atuar horizontalmente, verticalmente ou inclinada • Ferramenta: Plaina • Tipos: Limitadora – a ferramenta executa o movimento de vai e vem; Mesa - a peça deve realizar o movimento de vai e vem, restando à ferramenta apena o avanço para a concretização do corte. 41
- 42. Furação • Base: O objetivo é a inserção de furo na peça, variando seu diâmetro de acordo com o que se deseja • Ferramenta: Broca • Tipos: Industrial; Residencial; Diferentes formas e materiais; 42
- 43. Mandrilamento • Base: Processo mecânico de usinagem de superfícies de revolução, com o auxílio de uma ou mais ferramentas de corte; • Ferramenta: Barra de mandrilar • Outros tipos: Grande e pequena escala; Interna e externamente. 43
- 44. Fresamento • Base: A ferramenta encontra-se em movimento rotacional e conta com vários gumes responsáveis pela retirada de material da peça, à cada rotação. • Ferramenta: Fresadoras • Outros tipos: Horizontais, verticais e universais. 44
- 45. Serramento • Base: Muito utilizada, já que o processo de corte é fundamentalmente utilizada uma operação preliminar. • Ferramenta: Serra • Outros tipos: Máquina de serrar alternativas; Máquina de serrar circulares (de disco); Máquina de serrar de fita. 45
- 46. Brochamento • Base: • Consiste em arrancar linear e progressivamente o cavaco da superfície da peça; • Ferramenta: Brochadeiras, brocha; • Tipos: Horizontais e verticais; Interna e externa. 46
- 48. Roscamento • Base: Consiste em abrir filetes internos ou externos em peças cilíndricas A peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca a uma trajetória retilínea paralela ou inclinada ao eixo de rotação. • Ferramenta: Macho (interno) e cossinete (externo) • Tipos: Roscamento interno (roscas) Roscamento externo (parafusos). 48
- 50. Retificação • Base: Consiste em corrigir irregularidades da superfície da peça; Auxílio de ferramenta abrasiva de revolução Reduzir rugosidades ou saliências Exatidão à superfície da peça • Ferramenta: Retificadora. • Outros tipos: Tangencial ou frontal. 50
- 52. Obrigado!! 52
- 53. Referencias • CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia mecânica. Vicente Chiaverini. 2ª edição. São Paulo. McGraw-Hill, 1986. • http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital/livros- senai/fundamentos/224-automacao-em-soldagem.html • http://www.soldaautomatica.com.br/index_arquivos/Page151 6.htm • http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgNkAA/automacao -na-soldagem 53