Análise dos parâmetros do processo de soldagem por resistência elétrica em rebites de alumínio

Abstract

A soldagem por resistência elétrica é um processo de ampla aplicação industrial, principalmente no setor automotivo, devido às suas principais vantagens de baixo custo operacional, alta produtividade e boa qualidade de solda. Diante disso, um controle de processo das variáveis de trabalho é de suma importância para a fabricação de produtos conformes e redução de refugos na linha de produção. Nessa perspectiva, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito dos parâmetros de processo corrente elétrica, tempo de soldagem e pressão dos eletrodos sobre características de qualidade da solda (Inspeção visual e resistência à tração) e encontrar um conjunto ideal que maximiza estas características. Utilizou-se do planejamento experimental de Box-Behnken como metodologia para gerir ensaios de soldagem em rebites de alumínio e estabelecer os parâmetros mais influentes sobre determinada variável de resposta do processo. Com o auxílio da análise de variância pôde-se concluir que a corrente aplicada é a variável mais significativa, sendo a mais influente sobre as características de qualidade avaliadas. Ao fim, através de ferramentas de otimização determinou-se os valores dos parâmetros corrente de soldagem (𝐼) em 6,79 kA, tempo de aplicação da corrente (𝑇𝑖) em 3,42 ms e pressão dos eletrodos (𝑃𝑟) em 0,9 MPa que maximizam a força de tração e a qualidade visual.

Electric resistance welding is a process of wide industrial application, mainly in the automotive sector, due to its main advantages of low operating cost, high productivity and good weld quality. Therefore, a process control of the work variables is of paramount importance for the manufacture of conforming products and reduction of scraps in the production line. In this perspective, the present work aimed to evaluate the effect of process parameters electric current, welding time and electrode pressure on weld quality characteristics (visual inspection and tensile strength) and to find an ideal set that maximizes these characteristics. The Box-Behnken experimental design was used as a methodology to manage welding tests on aluminum rivets and establish the most influential parameters on a given process response variable. With the help of analysis of variance, it was possible to conclude that the applied current is the most significant variable, being the most influential on the quality characteristics evaluated. Finally, through optimization tools, the values of the optimal set parameters were determined as welding current (𝐼) at 6.79 kA, current application time (𝑇𝑖) at 3.42 ms and electrode pressure (𝑃𝑟) at 0.9 MPa that maximize pulling force and visual quality.