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Desenvolvimento de um processo de soldagem a ponto por resistência elétrica utilizando manufatura aditiva.

Batista, Márcio

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2020-05-19

Acesso online

  • Título:
    Desenvolvimento de um processo de soldagem a ponto por resistência elétrica utilizando manufatura aditiva.
  • Autor: Batista, Márcio
  • Orientador: Brandi, Sérgio Duarte
  • Assuntos: Deposição A Laser; Indústria Automobilística; Manufatura; Soldagem; Additive Manufacturing; Automotive Industry; Laser Deposition; Resistance Spot Welding
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Metalúrgica
  • Descrição: Há várias décadas, o processo de soldagem a ponto por resistência elétrica tem sido amplamente utilizado na fabricação de estruturas em chapas metálicas principalmente em carrocerias automotivas. Nota-se que neste período não houve desenvolvimento significativo para este processo de soldagem. Porém, nos últimos anos, com o intuito de atender a demanda de veículos mais leves devido as exigências ambientais, mais econômicos, mais seguros e de baixo custo, o setor de manufatura da indústria automotiva está passando por uma revolução em relação a utilização de combinações de chapas de aço com alta resistência mecânica, composições químicas e de espessuras diferentes. Dentro deste contexto, o presente trabalho será voltado para o estudo e desenvolvimento de uma nova tecnologia de soldagem a ponto utilizando manufatura aditiva em chapas de aço revestidas com zinco e sem revestimento empregadas na indústria automotiva. A título de comparação foi também realizado soldagem a ponto pelo processo convencional. Foram feitos diagramas de soldabilidade com o propósito de encontrar os parâmetros otimizados de soldagem. Posteriormente, utilizando os parâmetros otimizados, foram analisadas as propriedades mecânicas através dos ensaios de tração (por cisalhamento, por desplacamento e com chapas cruzadas) e ensaios de fadiga em carregamentos cíclicos. A fim de compreender os fenômenos que ocorrem durante a soldagem, foram estudas e analisadas os comportamentos das resistências dinâmicas, das magnitudes das energias elétricas de soldagem, da força entre os eletrodos e da expansão térmica do ponto de solda. Para análise das dimensões geométricas e dos fenômenos metalúrgicos dos pontos de solda foram realizadas macrografias, micrografias, composição química e ensaios de microdureza Vickers. Também foram realizados ensaios de corrosão em névoa salina em chapas pintadas conforme o processo da indústria automotiva. Destacam-se entre os resultados que o processo de soldagem a ponto utilizando manufatura aditiva (AMSW), através dos parâmetros otimizados, se comparado ao processo de soldagem a ponto convencional (RSW) apresentou maior eficiência na geração de energia via calor, menor força entre os eletrodos, maior tensão máxima de tração em relação aos ensaios de: cisalhamento, desplacamento e com chapas cruzadas (tração perpendicular ao ponto de solda). Observou-se também que os limites de fadiga não apresentaram diferenças significativas e que nos ensaios em névoa salina não se observou corrosão para ambos os processos de soldagem a ponto.
  • DOI: 10.11606/T.3.2020.tde-12042021-142414
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2020-05-19
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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