Modelagem do processo MIG/MAG com transferência metálica por modo misto globular/curto-circuito

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Evald, Paulo Jefferson Dias de Oliveira
• Orientador(a): Botelho, Silvia Silva da Costa, Azzolin, Rodrigo Zelir
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Modelagem matemática; Identificação de parâmetro; Validação de modelos matemáticos; MIG/MAG; Mathematical modelling; Parameters identification; Mathematical model validation
• Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/13059

A demanda pelo aumento de produtividade e qualidade da solda é uma motivação constante para o desenvolvimento de processos de soldagem mais confiáveis, robustos e automatizados. Entretanto, os processos de soldagem são muito dinâmicos e de alto nível de complexidade, o que acarreta em muita variabilidade no comportamento do processo em si, devido às não-linearidades, incertezas e forte acoplamento de seus parâmetros. Assim, uma alternativa para obter uma solda de melhor qualidade, sem que um soldador profissional seja requerido constantemente durante o processo, é o emprego de técnicas de controle que manipulem os parâmetros de interesse desse processo. Entretanto, para implementar algumas técnicas de controle adequadamente é imprescindível o desenvolvimento de modelos matemáticos que representem o processo físico o mais próximo possível da realidade. Na literatura são encontrados modelos de diversas dinâmicas inerentes às transferências metálicas nos processos MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas), pelo modo globular, curto-circuito ou goticular/spray, independentemente. Entretanto, poucos trabalhos são dedicados a discutir as transferências metálicas por modos mistos, principalmente o modo misto globular/curto-circuito. Esse modo de transferência misto é frequentemente utilizado para soldagem de peças que requerem baixo aporte térmico, como placas finas e metais doces, além de ser frequentemente utilizado para acabamento da solda. Portanto, neste trabalho, é realizada uma revisão bibliográfica e proposta a utilização de modelos matemáticos que representam a transferência metálica por modo globular e a transferência metálica por curto–circuito, para representar o processo de transferência metálica por modo misto globular/curto–circuito. O primeiro modelo corresponde às dinâmicas envolvidas no período de arco aberto, onde ocorre a formação das gotas em modo globular e o segundo modelo representa as dinâmicas do período de curto–circuito, onde uma ponte com material fundido é formada entre o eletrodo e a poça de fusão. Também são empregados critérios de comutação entre os modelos, para permitir a simulação do destacamento de material em qualquer um dos modos de transferência metálica. Além disso, será mostrada a identificação dos parâmetros e simulações dos processos de transferência metálica. Resultados experimentais são apresentados e comparados com as simulações para validação das dinâmicas de saída dos modelos.