Influência das velocidades de rotação e deslocamento sobre soldas produzidas em policarbonato pelo processo friction stir welding

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Dias, Leonardo Viana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais; Brasil; CEFET-MG
• Palavras-chave em Português: Soldagem por fricção; Solda e soldagem; Termoplásticos; Polímeros
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1161

O aumento no uso dos materiais poliméricos, principalmente em aplicações estruturais, fomenta a necessidade de produção de peças maiores e mais complexas, atendendo a setores cada vez mais exigentes. Apesar da fácil processabilidade dos polímeros, propriedades como baixas temperaturas de degradação, condutividade térmica, capacidade de difusão e molhabilidade, além da grande variedade de grades e misturas, dificultam a união eficaz e com alta produtividade desses materiais. Dentre os diversos processos de união de polímeros, um dos mais recentes é a soldagem por Friction Stir Welding (FSW), que se baseia no aquecimento e mistura do material devido ao atrito entre um pino em rotação e a peça. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito das velocidades de rotação e deslocamento da ferramenta em soldas de chapas de policarbonato submetidas ao processo FSW empregando ferramentas com pino cilíndrico e cônico. Foi observado que maiores velocidades de rotação da ferramenta geram um maior aumento de temperatura na peça, propiciando uma mistura mais homogênea e um cordão mais íntegro. Já o aumento da velocidade de translação reduziu as temperaturas de pico atingidas nas chapas soldadas por ambas ferramentas. Foi também calculada a razão ótima entre a velocidade de rotação e a velocidade de soldagem (razão R/T), obtendo-se 78,2 para a ferramenta de pino cilíndrico e 65,5 para a ferramenta de pino cônico. Nestas condições foram obtidos os maiores limites de resistência à tração dado a diferente superfície de contato com o substrato e ao menor volume de material afetado. O maior limite de resistência à tração médio encontrado, 33,96Mpa, equivale a 54% do limite de resistência do material como recebido, e foi registrado para a peça soldada com pino cônico com uma velocidade de rotação de 2160rpm e velocidade de soldagem de 40mm/min. Os resultados alcançados mostram a aplicabilidade da soldagem FSW em policarbonato, e a razão R/T possibilita a eficiente predição dos parâmetros para otimizar o limite de resistência à tração para cada ferramenta utilizada.