Projeto de máquina para fabricar corpos de prova através de solda por fricção

Abstract

O presente trabalho trata do projeto de modificação de uma máquina de ensaios mecânicos tipo tração compressão e fadiga para possibilitar a fabricação de corpos de prova utilizando o processo de Friction Hydro Pillar Processing (FHPP) que é um processo de solda por fricção. A adaptação utiliza a capacidade de carga axial do atuador hidráulico da máquina de ensaios mecânicos para aplicação da carga de recalque necessária no processo de FHPP. Inicialmente é feita uma revisão bibliográfica sobre o processo de soldagem, sobre a máquina de ensaios mecânicos existente e sobre alguns equipamentos semelhantes encontrados na literatura. O dimensionamento é feito através de análises utilizando o método dos elementos finitos. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios, com coeficientes de segurança aceitáveis. A capacidade da máquina é de 1 MN de carga axial, curso axial de 150 mm, rotação de 2000 RPM e torque máximo de 1060 Nm.

The main objective of this work is to propose a design change in a mechanical tests machine (compression, traction and fatigue) to manufacture work pieces by Friction Hydro Pillar Processing (FHPP). FHPP is a friction welding technique. The change uses the axial load capacity of the mechanical tests machine hydraulic actuator to implement a compression load necessary at the FHPP technique. First of all is made a literature review about the welding technique, the mechanical tests machine and similar equipments. The structural concept was defined by analysis using the finite elements method. The gotten results are satisfactory, with acceptable factors of safety. The capacity of machine is 1 MN of axial load, 150 mm of axial displacement, 2000 RPM of axis rotation and 1060 Nm of maximal torque.