Instituto de Soldagem e Mecatrônica

Ensino, pesquisa e desenvolvimento em Tecnologia de Soldagem:
processos, procedimentos, equipamentos e instrumentação.
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Desenvolvimento de um Sistema Automatizado para Soldagem Circunferencial Interna em Tubos de Aço Cladeados com Liga 625
Data de início: 2016
Soldagem de Tubos de Caldeira
O projeto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação proposto tem como objetivo global a disponibilização de um sistema orbital automatizado para soldagem circunferencial interna em tubos de aço C Mn cladeados internamente com CRAs na produção de dutos (risersrígidos), via processo TIG alimentado, dotado de sistemas de controle de posição e correção de trajetória e correção de parâmetros de soldagem por sensoriamento via arco e via LASER. A aplicação do processo PTA-P será também avaliada.

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Desenvolvimento de metodologias e definição de parâmetros para soldagem de ligas de Alumínio 6082 T6 e avaliação de sua influência nas propriedades mecânicas
Data de início: 2016
Soldagem de Tubos de Caldeira
O presente projeto objetiva desenvolver conhecimento científico e tecnológico na soldabilidade de ligas de alumínio e ênfase será dada na liga 6082 T6 devido à sua excelente resistência à corrosão. Para tanto, será utilizado o potencial que o LABSOLDA possui para empreender procedimentos especiais baseados em novas versões de processos TIG e MIG/MAG, sejam os de origem do próprio LABSOLDA, sejam os de origem de outros fabricantes. Como principal resultado do projeto, é esperado que se possam definir os parâmetros e técnicas de soldagem comprovadamente adequados para a liga 6082 T6, para diferentes configurações/condições de aplicação relevantes para o setor offshore e construção naval.

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Avanços no Processo TIG Aplicado à Soldagem Orbital Automática e Semi-automática de Tubulações
Data de início: 2015
Soldagem de Tubos de Caldeira
O projeto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação proposto tem como objetivo global a disponibilização e adequada implementação de novas tecnologias de soldagem semi-automática e automática orbital nas operações de soldagem inseridas na Construção e Montagem de dutos e tubulações, que permitam aumento de produtividade. As inovações serão baseadas no processo TIG (maior qualidade e menor susceptibilidade a defeitos) em duas de suas variantes modernas (injeção tangencial de arame e arame pulsado) alternativamente aos processos MIG/MAG e Eletrodo Revestido, para aplicação principalmente na soldagem de tubulações de aços inoxidáveis e ligas de Níquel. Visa-se, assim, gerar tecnologia própria nacional para aplicação das variantes do processo TIG, englobando os sistemas integrados e procedimentos de soldagem.

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Sistema Avançado de Soldagem para o Setor de Petróleo e Gás com Ênfase em Estruturas de Alumínio(SISASOLDA)
Data de início: 2013
Soldagem de Tubos de Caldeira
O objetivo geral do presente projeto é o desenvolvimento de um sistema avançado de soldagem, que permita a fabricação de componentes estruturais e de dutos focado na indústria naval e de petróleo e gás, com ênfase na soldagem do alumínio. O intuito é dotar o sistema com tecnologias inovadoras para se obter o máximo de autonomia nas operações de soldagem, aliando ao mesmo tempo:
  • inteligência, através de sensoriamento, como visão e orientação;
  • conhecimento, através de uma base de dados com informações sobre modalidades e procedimento de soldagem;
  • comunicação, uso de tecnologias de informação para interconexão, acesso remoto, conexões web e controle wirelles;
  • memória, por meio de monitoramente de sinais permitindo inspeção e rastreabilidade.

Além de todas estas tecnologias operando de forma integrada, o SISA conterá um móldulo de controle de corrente e tensão de soldagem de resposta elevada para suprir as necessidades das modalidades de soldagem mais recentes.


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Sistema Multifuncional para Soldagem Automática de Dutos - Acoplamento e Manipulação Robótica (SOLDADUTO)
Data de início: 2012
Soldagem de Tubos de Caldeira
O projeto tem como objetivo o desenvolvimento de sistema integrado que permita a plena automação da soldagem orbital de união de dutos na construção de tubulações de médio e grande porte, aumentando a qualidade e produtividade do resultado destas operações. O sistema incluirá fonte de soldagem, manipulador robótico e periféricos com alimentadores de arame, tochas de soldagem e equipamento para correção em malha fechada da posição da tocha. Também a formulação de procedimentos de soldagem, dedicados a condições específicas de aplicação, será executada. Como parte integrante do sistema, não diretamente ligada ao controle de energia de soldagem e movimentação da tocha, mas igualmente importante para robustez do procedimento, visa-se também o desenvolvimento de sistemas de alinhamento, fixação e apoio para passe de raiz das soldas, chamadas de acopladeiras.

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Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação em Soldagem a Arco: Técnicas Avançadas de Controle dos Processos para Aumento da Produtividade
Data de início: 2012
Soldagem de Tubos de Caldeira
O projeto propõe o aprofundamento de estudos científicos em variantes modernas de processos de soldagem que já possuem relevância industrial, mas que ainda não possuem satisfatória quantidade de informações na literatura. Inclui-se a análise e avaliação de tecnologias existentes e a geração de inovações tecnológicas que baseiem um novo panorama dos limites de produtividade do processo TIG, tradicionalmente considerados de baixa velocidade, viabilizando técnica e economicamente sua aplicação industrial, aproveitando suas notórias vantagens ambientais sem detrimento à produtividade da empresa.

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Sistema de Soldagem Orbital de Tubos de Grande Diâmetro com Sensoriamento a LASER
Data de início: 2012
Soldagem de Tubos de Caldeira
A soldagem por fusão é o processo de fabricação com mais dificuldade de automação porque trabalha com metal líquido frequentemente desafiando a força gravitacional. É devido a isto que em países tecnologicamente pouco desenvolvidos como o Brasil é necessário um contingente enorme de pessoas para obter uma determinada produção, pois fundamentalmente as operações são eminentemente manuais. Exceção a isto são as indústrias automotivas em razão de trazerem toda a tecnologia do exterior. Assim, o objetivo geral deste projeto é produzir não só tecnologia genérica para automação da soldagem, mas sim oferecer ao mercado, mormente para a indústria naval e de petróleo e gás, um equipamento para soldagem automática utilizando um rastreador LASER.

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Desenvolvimento de uma Tecnologia Nacional Automatizada para o Revestimento e Fabricação por Soldagem de Tubos de Caldeiras e Tecnologias de Soldagem Associadas
Data de início: 2012
Soldagem de Tubos de Caldeira
O presente projeto representa a terceira fase da inovação - desenvolvimento experimental de produto, e se deve ao êxito das fases anteriores em que foram desenvolvidas tecnologias de soldagem e protótipos de equipamentos para solucionar uma das deficiências da manutenção das usinas termelétricas. Nesta fase, busca-se o desenvolvimento de um sistema integrado constituído de um manipulador robótico com cinco graus de liberdade e equipamentos de soldagem de revestimento para a recuperação de tubos de caldeira deteriorados por corrosão e erosão, bem como para aumento da vida útil de tubos novos.

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Projeto e Construção de Veleiro de Pesquisa da UFSC (ECOU FSC60)
Data de início: 2011
Projeto e construção de veleiro de pesquisa
O projeto visa o desenvolvimento de tecnologia de projeto e de fabricação de um veleiro de alumínio com 60 pés para pesquisa oceanográfica da UFSC. Além de atividades de sub-coordenação de todas as atividades do projeto, ao LABSOLDA cabe desenvolver tecnologia de última geração para a soldagem de alumínio naval. Para tanto, os estudos envolvem o desenvolvimento de conhecimento das características físicas do arco nas diversas versões do processo MIG/MAG. Com isto buscar-se-á a formulação de algoritmos para o controle sinérgico da versão pulsada do processo, tanto em corrente contínua, como em corrente alternada a fim de melhor adequar os equipamentos desenvolvidos pelo próprio LABSOLDA. Em paralelo serão estudadas as características das modernas versões de processo MIG/MAG levadas ao mercado pela empresa FRONIUS: CMT e CMT ADVANCED. Além da prospecção de conhecimentos para a formação de recursos humanos em todos os níveis e escrita de artigos científicos, dever-se-á formular procedimentos de soldagem, tanto para aplicação manual, como para aplicação automática. Neste último caso, serão também conduzidas ações para o aprimoramento dos sistemas robóticos desenvolvidos pelo LABSOLDA. Estas ações incluirão melhorias nos desempenhos dos sistemas mecânicos e de controle, assim como o desenvolvimento de sistemas para o seguimento de juntas.

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Desenvolvimento de um Sistema Orbital de Baixo Custo para a Soldagem de Tubulações de Grande Diâmetro
Data de início: 2011
Sistema Orbital para a Soldagem de Tubulações de Grande Diâmetro
Embora os sistemas orbitais desenvolvidos pelo LABSOLDA possuam um custo relativamente baixo em relação aos importados, eles ainda têm dificuldade de aceitação na indústria brasileira, sendo a razão primordial o seu custo. O LABSOLDA então iniciou atividades para customizar o dispositivo V2F, já de desenvolvimento próprio, para a soldagem orbital de tubulações de grande diâmetro. Existe três prontos principais a serem estudados: Primeiramente, é necessário o desenvolvimento de uma cinta orbital que permita a utilização do sistema em aplicações de campo. Também está sendo realizado um reprojeto mecânico para melhorar o desempenho do Tartílope V2F na movimentação em superfícies curvas com raios menores. O terceiro ponto é o estudo para otimização do processo MIG/MAG visando à aplicação na soldagem orbital. Para isso foram construídos corpos de prova com diâmetro igual ao da tubulação onde estão sendo realizados os ensaios de soldagem utilizando diferentes modalidades do MIG/MAG e também diferentes tipos de arames.

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Desenvolvimento de Procedimentos para Soldagem de Telas Metálicas no Escopo do Projeto de Qualificação de Telas Premium Desenvolvidas no Brasil e Soldagem de Lote Piloto
Data de início: 2011
Soldagem de Telas Metálicas
O Problema apresentado pela equipe técnica do Laboratório Nacional de Luz Sincrotron consistiu na necessidade de desenvolvimento de processo e procedimentos automáticos de soldagem de elementos filtrantes metálicos para fabricação de telas Premium, aplicadas na extração de petróleo. Primeiramente, foram desenvolvidos realizados e testados procedimentos de soldagem preliminares com diferentes processos de soldagem, a fim de se selecionar uma rota tecnológica adequada. Diante do resultado, que afirmou o processo TIG como o de melhor desempenho, foi projetada e construída uma bancada de ensaios automatizada, que passou por constantes implementações de hardware e software e melhorias ao longo do projeto. Nela, foi desenvolvido, em trabalho de pesquisa aplicada, procedimento para soldagem tela-tela de topo, para união de telas planas e depois na costura do tubo, após a calandragem da peça no se diâmetro real. Em seguida, foi desenvolvido o procedimento para soldagem tela-chapa, a ser aplicada na união da tela plana com a chapa que, após calandragem da peça, forma o anel metálico de terminação do elemento filtrante. A solda chapa-chapa, para fechamento do anel metálico, também foi desenvolvida e conduzida em outra célula automatizada do LABSOLDA, lançando mão de um robô antropomórfico de 7 eixos. Como requisito a ser cumprido, foi possível obter as soldas com qualidade, acabamento e geometria adequados, sendo que produtividade não figurou, no escopo do projeto, como critério de aceitação. Amostras soldadas, assim como protótipos em tamanho real, foram submetidos a ensaios mecânicos e químicos no LNLS, resultando em desempenho satisfatório. Sendo assim, foi possível a aplicação de alguns protótipos na operação real a que se destina, em poços de petróleo.

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Tecnologias Limpas para a Soldagem de Alta Produtividade
Data de início: 2010
Não há dúvida que os processos de soldagem a arco possuem papel significativo como etapa do processo produtivo de grande parte dos setores industriais. A busca por processos de maior produtividade e menor custo, de maneira limpa e sustentável é a principal motivação para o desenvolvimento científico e tecnológico que ocorre incessantemente. Em se tratando de processos de soldagem, centenas de trabalhos são publicados anualmente, mostrando diferentes aspectos do estado da arte de determinado processo ou técnica. Considerando o Laboratório de Soldagem da UFSC (LABSOLDA - Instituto de Mecatrônica), nos últimos anos também foram realizados muitos desenvolvimentos com os diferentes processos de soldagem a arco. Na maior parte desses trabalhos, o desenvolvimento estava totalmente ligado a aplicações reais da indústria brasileira, os quais buscavam soluções de aumento de produtividade, mantendo-se a qualidade e integridade da solda, seja de revestimento ou de união. O presente projeto propõe o aprofundamento de estudos científicos em variantes modernas de processos de soldagem que já possuem relevância industrial, mas que ainda não possuem satisfatória quantidade de informações na literatura, a análise e avaliação de tecnologias existentes e a geração de inovações tecnológicas que baseiem um novo panorama dos limites de produtividade do processo TIG, tradicionalmente considerados de baixa velocidade, viabilizando técnica e economicamente sua aplicação industrial, aproveitando suas notórias vantagens ambientais sem detrimento à produtividade da empresa.

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Desenvolvimento de Técnicas para Soldagem a Arco de Peças em Cobre para o Setor Aeroespacial
Data de início: 2010
Soldagem a Arco de Peças em Cobre para o Setor Aeroespacial
O projeto tem como objetivo desenvolver tecnologia para a soldagem de peças fabricadas em cobre utilizando processos de soldagem a arco. A soldagem de peças em cobre apresenta grande dificuldade quando realizada por processos convencionais, sendo necessário o desenvolvimento de equipamentos e técnicas de soldagem específicas e inovadoras para a obtenção de juntas soldadas que atendam aos requisitos de projeto. Também estão sendo estudadas técnicas para soldagem dissimilares para permitir união entre cobre e aço inoxidável. Esse projeto de desenvolvimento de técnicas de soldagem especiais é realizado em parceria com a empresa Orbital Engenharia Ltda., a qual possui convênios para desenvolvimento de tecnologia de fabricação de componentes aeroespaciais junto ao IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço).

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Técnicas Especiais para Viabilizar a Automação da Soldagem sob Situações Críticas de Posicionamento das Peças e Irregularidade das Juntas
Data de início: 2010
Técnicas Especiais para Viabilizar a Automação da Soldagem
Trata-se do desenvolvimento de tecnologia para a automatização da soldagem de rodas metálicas de tratores para o trabalho na plantação de arroz. São rodas de grande diâmetro, cujas partes que a constituem são conformadas com pequena precisão. Além disso, as juntas possuem dimensões que variam de peça para peça. Por isso, a utilização de sistemas robóticos convencionais não atende a estes requisitos. Assim, as atividades a serem desenvolvidas incluem um grande sinergismo entre o equipamento de automatização e o processo e procedimentos de soldagem.

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Soldagem MIG/MAG com Técnicas não Convencionais para Obtenção de Alta Produtividade
Data de início: 2010
Soldagem MIG/MAG com Técnicas não Convencionais para Obtenção de Alta Produtividade
Este projeto se baseia na possibilidade de utilização de uma situação de soldagem tradicionalmente considerada não possível de ser utilizada devido à instabilidade do arco e à geometria completamente inadequada do cordão de solda. Trata-se da utilização da polaridade negativa do eletrodo (CC-). A instabilidade pode ser resolvida pela utilização da solda em uma faixa de corrente adequada e pela utilização de uma determinada composição de gás para o arco. A geometria do depósito é dependente da espessura das chapas, da forma geométrica das juntas e do arranjo geométrico entre tocha e peça.

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Desenvolvimento de Sistema Robótico Integrado para Automatização da Soldagem na Indústria Naval(SOLDANAVAL)
Data de início: 2008
Automação da soldagem na indústria naval
O projeto SOLDANAVAL busca uma solução inovadora e flexível de automatização do processo construtivo, voltado às operações que envolvem soldagem, na indústria naval, propondo novas modalidades de soldagem, em substituição as atualmente utilizadas, e promovendo o aumento significativo da produtividade de toda a operação.
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Desenvolvimento de Ligas Específicas e Tecnologias em Soldagem a Plasma com Pó Metálico para Aplicação em Regiões de Turbinas Hidráulicas Sujeitas à Erosão por Cavitação
Data de início: 2008
Soldagem a Plasma com Pó Metálico
O objetivo do presente projeto é o desenvolvimento de ciência e tecnologia para a recuperação de partes erodidas de turbinas hidráulicas mediante a utilização do processo PTAP (Plasma Transfer Arc with Powder). Pretende-se, não só o desenvolvimento do sistema de soldagem (Equipamentos e procedimentos), mas também o desenvolvimento do consumível metálico de soldagem.
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Sistema Robótico de Quatro Graus de Liberdade para o Revestimento e Fabricação por Soldagem de Tubos de Caldeiras e Tecnologias de Soldagem Associadas - Cabeça-de-Série
Data de início: 2009
Soldagem de Tubos de Caldeira
O presente projeto cabeça-de-série se deve ao êxito do projeto anterior em que foram desenvolvidas tecnologias de soldagem e protótipos de equipamentos para solucionar uma das deficiências da manutenção das usinas termelétricas. Especificamente nas caldeiras, a manutenção é necessária para evitar o rompimento dos tubos por onde passam a água e o vapor pressurizados que movimentam as turbinas da usina. A redução da espessura das paredes dos tubos ocorre principalmente devido à erosão e corrosão.
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Processos e Automatização da Soldagem
Data de início: 1989
Soldagem de Tubos de Caldeira
Desenvolvimento cientifico e tecnologico dos processos de soldagem a arco dentro do programa de Produtividade em Pesquisa do CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) .

Situação: Em andamento
Natureza: Pesquisa
Alunos envolvidos: Graduação (4); Especialização (1); Mestrado(2); Doutorado (2) .
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