Estudo de adaptabilidade de um equipamento oficinal ao processo de soldadura por fricção

Abstract

O objetivo principal deste trabalho foi estudar a possibilidade de adaptação de um engenho de furar, como forma de averiguar se este seria capaz de desempenhar satisfatoriamente o processo de soldadura por fricção. Numa fase inicial, começou por ser efetuado um levantamento bibliográfico acerca do processo de soldadura no estado sólido, das suas propriedades e características inerentes. Nesse seguimento, são apresentados alguns exemplos de processos de ligação e introduz-se o conceito de soldadura por fricção como um dos métodos que se insere nas técnicas de soldadura no estado sólido. Ainda sobre a soldadura por fricção, foram analisadas diversas tecnologias utilizadas atualmente na indústria, bem como as diferentes variáveis (tais como a pressão axial, par de materiais utilizados nos provetes e velocidade de rotação, para mencionar alguns) e os seus resultados práticos da sua aplicação no processo. Foram realizadas as primeiras experiências de soldadura por fricção, usando sobretudo a máquina furadora. Com os resultados obtidos da ligação entre provetes de aço, alumínio, bem como entre provetes dos dois materiais (soldadura de pares de materiais dissimilares), o processo foi progressivamente aperfeiçoado e recolhidas as informações relativas ao comportamento do engenho de furar mediante as diferentes solicitações. Com base nos comportamentos insatisfatórios registados pelo engenho de furar nas experiências mencionadas acima, é proposto um novo método de soldadura, desta vez partindo do uso do torno mecânico, que funcionando em simbiose com a criação de um módulo auxiliar, deverão ser capazes de realizar o processo de soldadura por fricção.

This work is mainly focused on evaluating the possibility of adapting a drilling machine into correclty performing the friction welding process. Firstly, a bibliographic research about the solid state welding was made, where includes its properties and characteristics. Some examples are mentioned and the friction welding process is introduced as part of a solid state welding process. Some of the friction welding technologies applied in industries nowadays are analysed and its different variables (such as axial pressure, used materials, velocity and others) were also discussed. Having that in mind, the first set of friction welding experiments took place using the EFI-FG drilling machine. With the results obtained from the aluminium samples welding, steel samples and also from these two simultaneously (dissimilar materials welding), the process was continuously optimized and information was gathered regarding the behaviour of the drilling machine and operating under different loads. With the knowledge mentioned above as a starting basis, a new method of friction welding is proposed. However, now using a lathe machine working in symbiosis with a specially designed equipment.