Autor: Paulo Jefferson Dias de Oliveira Evald (Currículo Lattes)
Resumo
A demanda pelo aumento de produtividade e qualidade da solda é uma motivação constante para o desenvolvimento de processos de soldagem mais confiáveis, robustos e automatizados.Entretanto, os processos de soldagem são muito dinâmicos e de alto nível de complexidade, o que acarreta em muita variabilidade no comportamento do processo em si, devido as não-linearidades, incertezas e forte acoplamento de seus parâmetros. Assim, uma alternativa para obter uma solda de melhor qualidade, sem que um soldador profissional seja requerido constantemente durante o processo, é o emprego de técnicas de controle que manipulem os parâmetros de interesse desse processo. Entretanto, para implementar algumas técnicas de controle adequadamente é imprescindível o desenvolvimento de modelos matemáticos que representem o processo físico o mais próximo possível da realidade. Na literatura são encontrados modelos de diversas dinâmicas inerentes às transferências metálicas nos processos MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas), pelo modo globular, curto-circuito ou goticular/spray, independentemente. Entretanto, poucos trabalhos são dedicados à discutir as transferências metálicas por modos mistos, principalmente o modo misto globular/curto-circuito. Esse modo de transferência misto é frequentemente utilizado para soldagem de peças que requerem baixo aporte térmico, como placas finas e metais doces, além de ser frequentemente utilizado para acabamento da solda. Portanto, neste trabalho, é realizada uma revisão bibliográfica e proposta a utilização de modelos matemáticos que representam a transferência metálica por modo globular e a transferência metálica por curto--circuito, para representar o processo de transferência metálica por modo misto globular/curto--circuito. O primeiro modelo corresponde as dinâmicas envolvidas no período de arco aberto, onde ocorre a formação das gotas em modo globular e o segundo modelo representa as dinâmicas do período de curto-circuito, onde uma ponte com material fundido é formada entre o eletrodo e a poça de fusão. Também são empregados critérios de comutação entre os modelos, para permitir a simulação do destacamento de material em qualquer um dos modos de transferência metálica. Além disso, será mostrada a identificação dos parâmetros e simulações dos processos de transferência metálica. Resultados experimentais são apresentados e comparados com as simulações para validação das dinâmicas de saída dos modelos.