Orientador: Prof. Dr. Régis Henrique Gonçalves e Silva
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RESUMO
Destaca-se a importância da tecnologia LASER em processamento de materiais, visto sua ampla gama de utilizações, como endurecimento superficial, revestimento, manufatura aditiva, marcação, corte, e soldagem. Além disso, a característica que o torna bastante utilizado nas indústrias é sua capacidade produtiva, uma vez que atinge uma alta qualidade de processamento e uma diminuição do tempo e custo de processo. Essas vantagens suscitam a possibilidade do emprego da soldagem LASER em chapas espessas, como por exemplo, na indústria naval. O processo de soldagem a LASER, conhecido como LASER Beam Welding (LBW), tem seu espaço assegurado nos países desenvolvidos. Entretanto no Brasil, a utilização do LASER em processos de soldagem é pouco difundida devido seu alto custo, tornando seu estudo relevante para o desenvolvimento do setor no país. Dentro deste contexto, é considerado estratégico um programa de enriquecimento de conhecimento científico, tecnológico e aplicativo da soldagem LASER. Este fator motivou a abertura da linha de pesquisa em soldagem LASER do LABSOLDA impulsionada pela doação de um equipamento no escopo de uma colaboração internacional estabelecida. Neste contexto, o trabalho divide-se em dois pilares principais. Primeiramente, é necessária a consolidação de infraestrutura de aplicação, pela implementação de um sistema de soldagem LASER automatizado, composto por um sistema LASER de CO2 (2,6 kW de potência), respectivo sistema de refrigeração, um sistema de distribuição do feixe e um sistema de movimentação mecanizada, materializando a configuração física de operação. Subsequentemente, se visa a realização de um mapeamento inicial dos principais parâmetros do sistema, como distância focal, velocidade de soldagem, vazão de gás e potência. Desta maneira, se consolidam as bases para esta linha de pesquisa e trabalhos futuros. No decorrer da implementação e integração dos sistemas, fez-se necessário realizar uma série de adaptações e manutenções nos equipamentos. A consolidação da automatização e integração do sistema implementado, foi realizada através do software MACH3 baseado em PC, para definição de trajetórias do sistema de movimentação e acionamentos de comandos do LASER. Em uma avaliação dos resultados obtidos, foi possível implementar operacionalmente o sistema de soldagem com o LASER CO2 TLF 2600 Turbo, da Trumpf. Em termos do processo, a análise das principais características do equipamento e influência dos parâmetros para o processo de soldagem autógena pode servir como know how parcial para trabalhos futuros, estabelecendo um mapa operacional, em vista da falta de informações na literatura para soldagem nesta faixa de operação.
Palavras-chave: LASER Beam Welding (LBW); LASER de 𝐶𝑂2; Integração; Mapeamento de parâmetros.
ABSTRACT
It highlights the importance of LASER technology in processing materials, given its wide range of uses, such as surface hardening, cladding, caracteristic that makes it widely used in industries is its productive capacity, as it achieves a high quality of processing and a reduction of time and cost of process. These advantages give rise to the possibility of using LASER welding in thick plates, such as in the naval industry. The LASER welding process known as LASER Beam Welding (LBW) has its space secured in developed countries. However in Brazil, the use of LASER in welding processes is not very widespread due to its high cost, making its study relevant for the development of the sector in the country. Within this context, a program of enrichment of scientific, technological and application knowledge of LASER welding is considered strategic. This factor led to the opening of the LABSOLDA LASER welding research line driven by the donation of an equipment withind the scope of an established international collaboration. In this context, the work is divided into two main pillars. First, it is necessary to consolidate application infrastructure by implementing an automated LASER welding system, consisting of a CO2 LASER system (2.6 kW power), its cooling system, a beam distribution system and a mechanized movement system, materializing the physical configuration of operation. Subsequently, it is intended to carry out an initial mapping of the main parameters of the system, such as focal length, welding speed, gas flow and power. In this way, the foundations for this line of research and future work are consolidated. During the systems implementation and integration, it was necessary to carry out a series of adaptations and maintenance in the equipment. The consolidation of the automation and integration of the implemented system was carried out through the PC-based MACH3 software for the definition of the drive system trajectories and LASER commands. In an evaluation of the results obtained, it was possible to implement the welding system with the Trumpf LASER CO2l TLF 2600 Turbo. Regarding the process, the analysis of the main caracteristics of the equipment and influence of the parameters for the autogenous welding process can serve as partial know-how for future work, establishing an operational map, due to the lack of information in the welding literature in this range. operation.
Key words: LASER Beam Welding (LBW); CO2 LASER; Integration; Mapping of parameters.
REFERÊNCIA:
SANTOS, Thaffarel Barcelos Machado Ribas dos. Implementação de um Sistema Laser de CO2 para Aplicações em Soldagem. 2018. 132p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2018.