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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
ESTUDO DO EFEITO DOS PARÂMETROS DE SOLDAGEM NO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE CHAPAS OBTIDAS PELO PROCESSO DE TAILOR WELDED BLANKS: UMA ABORDAGEM TEÓRICA
Submission Author:
Etiene Andrade , MG
Co-Authors:
Etiene Andrade, Guilherme Assunção, Alexandre Bracarense, Wellington Augusto dos Santos
Presenter: Etiene Andrade
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0384
Abstract
A indústria automobilística passa por constantes avanços, que permeiam desde os materiais utilizados a seus métodos e processos de fabricação. Busca-se segurança e eficiência. A fim de conciliar resistência mecânica à redução de massa, surge o Tailor Welded Blank (TWB): chapas de diferentes especificações (material, espessura e/ou revestimento), soldadas a topo, antes da conformação. Embora possam ser utilizados diferentes técnicas de união, a soldagem a laser é a mais aplicada. Considerado relativamente recente, com aplicação em larga escala a partir dos anos 2000, o TWB tem como desafio a otimização da soldagem. A maioria dos trabalhos publicados foca, muitas vezes, apenas na melhoria da conformação. Há uma carência de pesquisas no que tange à análise dos parâmetros de soldagem e seu impacto nas propriedades mecânicas e no comportamento dos TWBs. Como em Tailor Welded Blanks a soldagem antecede a conformação, é fundamental compreender seus impactos na microestrutura do material e em seu comportamento mediante diferentes processos de fabricação. Este trabalho visa elaborar uma análise teórica sobre os diferentes parâmetros da soldagem a laser (velocidade, potência, distância focal, vazão do gás de proteção e tipo de laser) e sua influência no comportamento mecânico de chapas obtidas pelo processo de TWBs. Foram pesquisados diferentes artigos, na plataforma “Google Scholar”, filtrando-se o período de publicação entre 2018 e 2022, excluindo-se patentes e citações. Após leitura de resumos, consolidou-se uma base com diferentes trabalhos. Focou-se em relevância, metodologia, procedimento experimental e aderência dos resultados ao objetivo desta pesquisa. Constatou-se que ao se aumentar a velocidade de soldagem, o tempo necessário para completa fusão do material e dissipação de calor localizada pode ser insuficiente, ocasionando defeitos que levarão à falha do TWB na conformação. Ao se reduzir demasiadamente essa velocidade, perde-se em tempo e execução de projeto. Quanto à potência, quanto maior, mais se funde material e se dissipa calor; no entanto, mais se demanda do equipamento, reduzindo seu ciclo de trabalho. Com relação à distância focal, deve ser tal que permita a focalização do eixo incidente com menor índice de perdas de calor e maior eficiência do processo. A vazão do gás de proteção e o tipo de laser não influenciam no comportamento, caso o aporte térmico seja mantido. Não há um valor específico e determinado dos referidos parâmetros para todo e qualquer tipo de laser e/ou material. Cada aplicação deve ser avaliada, sendo os testes feitos, muitas vezes, de forma empírica e experimental.
Keywords
Tailor Welded Blank, soldagem a laser, caracterização mecânica, otimização do processo
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