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COBEF 2017
Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação
Sistema mecânico modular para posicionamento de tubos a serem unidos por soldagem e sustentação da poça metálica
Submission Author:
Hellinton Direne Filho , SC
Co-Authors:
Regis Henrique Goncalves e Silva, Gean Gustavo Brum, Fernando Ruviaro, João Facco de Andrade
Presenter: Hellinton Direne Filho
doi://10.26678/ABCM.COBEF2017.COF2017-0013
Abstract
A soldagem atualmente é o principal processo de união de tubos metálicos empregados na construção de dutovias. Para que isso tenha se tornado possível, fez-se necessário o desenvolvimento de técnicas e equipamentos de soldagem especializados. Um exemplo destes equipamentos são as acopladeiras internas, que promovem o adequado posicionamento entre dois tubos, atuando internamente a eles e eliminando obstáculos ao longo da junta, facilitando a execução da soldagem de maneira contínua. Os modelos de acopladeira interna mais difundidos no mercado possuem acionamento pneumático ou hidráulico, e realizam o alinhamento pela expansão radial de dois conjuntos de apoios, um em cada lado da junta. Quando expandidos, esses apoios são forçados contra as paredes internas dos tubos, imobilizando-os pelo atrito nos locais de contato. Grande parte dessas máquinas possui um sistema de autopropulsão, para deslocamento dentro dos tubos, e um anel expansível de cobre, chamado de backing, integrado a um dos conjuntos de apoios, com a função de suportar a poça de fusão. Esses produtos comerciais citados possuem alguns inconvenientes: sua concepção mais difundida acaba fazendo com que um modelo seja recomendado para uma faixa restrita de valores de diâmetro interno de tubos; o acionamento por vezes não permite um controle preciso da expansão dos apoios, podendo dificultar a execução de um acoplamento adequado na junta; os componentes do backing de cobre são de alto custo e cada conjunto é adequado para apenas um diâmetro. Visando atender a demanda de um equipamento prático, confiável e com bom custo-benefício, é conduzido no Instituto de Soldagem e Mecatrônica (LABSOLDA, UFSC) o desenvolvimento de uma acopladeira de acionamento mecânico e arquitetura modular, visando atender as necessidades do mercado brasileiro. Optou-se pela modularidade para facilitar a realização de eventuais melhorias no projeto e variações na concepção para adequá-las às diferentes demandas que possam surgir. O sistema mecânico com acionamento manual permite a adoção de um projeto simples, de fácil manutenção e operação. Não obstante, por ser modular, permite adicionar o acionamento por motores e outros subsistemas, a posteriori. Nas máquinas comerciais abordadas anteriormente, o backing é composto por sapatas de cobre deslizantes que, quando expandidas dentro da tubulação, formam um anel de diâmetro externo igual ao interno da junta a ser soldada. A concepção de acopladeira em desenvolvimento, entretanto, possui um backing composto por dois arcos cilíndricos, que se expandem de encontro à parede interna dos tubos mediante deformação elástica. O processo de fabricação adotado é simples e de baixo custo, se comparado ao modelo tradicional. Outro ponto forte desse sistema é que, seguindo a ideia de modularidade, ele funciona de modo independente aos apoios, permitindo que, após o acoplamento, seja feito um ajuste na posição do backing.
Keywords
Acopladeira, Backing, Tubos, Soldagem orbital, Alinhamento de tubos, Acopladeira, Backing, Tubos, Soldagem orbital, Alinhamento de tubos, Acopladeira, Backing, Tubos, Soldagem orbital, Alinhamento de tubos, Acopladeira, Backing, Tubos, Soldagem orbital, Alinhamento de tubos
