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PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICAProfª. Anastácia Santos
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Equipe
• Bruno Fava• Dante Justo• Gabriel Xavier• Ruan Macedo• Taynara Domingues• Victor Dias
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Preparação de Juntas• Problemas estruturais podem ocorrer durante o processo de
soldagem
• Aquecimento e resfriamento subsequentes
• Acumulo de material
• Podem empenar ou formar fissuras
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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 soldaPresenças de materiais não metálicosFissurasRebaixos - ranhura fundida no metal base adjacente ao pé da
solda.
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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 pressãoSendo o caso de cordões longos, deve-se dividir em seções
menores e soldar no sentido contrário
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Preparação de Juntas• Possível fazer uma preparação do material, reduzindo falhas:
Preaquecimento da peça antes do processo de soldagemRecozimento das soldas de açoAcumulo de soldas de camadas múltiplas, a fim de eliminar
fissuras
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Preparação de Juntas• Ensaios para verificação de qualidade
• Ensaios mecânicosTração, dobramento e fadiga
• Ensaios não destrutivosInspeção visual, pressão hidráulica e de ar, radiografia de
solda, ultrassom, entre ouras.
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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.
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Simbologia Básica
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Simbolos de Suplemento
Tipos Básicos de Soldas e Seus Símbolos
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• 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
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• 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
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• 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
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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.
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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
• 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)
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Especificação de Procedimento de Soldagem:
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Especificação de Procedimento de Soldagem:
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• 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
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.
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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
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
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
Método de Aplicação dos Processos de Soldagem
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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”.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Principais características• Implantação (especialistas);
• Produtividade;
• Qualidade;
• Flexibilidade;
• Confiabilidade (Análise do Processo).
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Métodos de Soldagem
• Manual;• Semi-automatizada;• Mecanizada;• Automatizada;• Robotizada;• Soldagem com controle adaptativo.
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Manual
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Semi-Automatizada
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Robotizada
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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
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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.
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Processo de corte• Vários processos, entre eles:
TorneamentoAplainamentoFuraçãoMandrilamentoFresamentoSerramentoBrochamentoRoscamentoRetificação
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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.
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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.
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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;
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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.
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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.
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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.
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Brochamento• Base:• Consiste em arrancar linear e progressivamente o cavaco da
superfície da peça;• Ferramenta:
Brochadeiras, brocha;• Tipos:
Horizontais e verticais;Interna e externa.
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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).
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Retificação• Base:
Consiste em corrigir irregularidades da superfície da peça;Auxílio de ferramenta abrasiva de revoluçãoReduzir rugosidades ou saliências Exatidão à superfície da peça
• Ferramenta:Retificadora.
• Outros tipos:Tangencial ou frontal.
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http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAGfsAB/usinagem-por-retificacao
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Obrigado!!
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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/
Page1516.htm• http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgNkAA/
automacao-na-soldagem
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