Apresentação Processos de Fabricação Mecânica

Processos de Fabricação Mecanica

1. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICA Profª. Anastácia Santos 1

2. Equipe Bruno Fava Dante Justo Gabriel Xavier Ruan Macedo Taynara Domingues Victor Dias 2

3. Preparação de Juntas Problemas estruturais podem ocorrer durante o processo de soldagem Aquecimento e resfriamento subsequentes Acumulo de material Podem empenar ou formar fissuras 3

4. Preparação de Juntas Principais falhas em soldagem de juntas: Não interação entre o metal-base e o metal depositado (incoerência na soldagem) Queima ou oxidação do metal Porosidade ou rugosidade na superfície da solda Presenças de materiais não metálicos Fissuras Rebaixos - ranhura fundida no metal base adjacente ao pé da solda. 4

5. Preparação de Juntas Caso a peça já apresente falha é possível tomar algumas medidas corretivas, como: Deformação da peça na mesma quantidade e em direção contrária Uma sequência de soldagem que corresponda a uma tensão contrária à falha da peça Prender a peça em maquinário específico, gerando pressão Sendo o caso de cordões longos, deve-se dividir em seções menores e soldar no sentido contrário 5

6. Preparação de Juntas Possível fazer uma preparação do material, reduzindo falhas: Preaquecimento da peça antes do processo de soldagem Recozimento das soldas de aço Acumulo de soldas de camadas múltiplas, a fim de eliminar fissuras 6

7. Preparação de Juntas Ensaios para verificação de qualidade Ensaios mecânicos Tração, dobramento e fadiga Ensaios não destrutivos Inspeção visual, pressão hidráulica e de ar, radiografia de solda, ultrassom, entre ouras. 7

8. Simbologia da soldagem Os simbolos de Soldagem foram desenvolvidos por American National Standards Institute (ANSI) e a American Welding Society (AWS). No  Brasil utiliza-se a norma da ABNT NBR 5874, a qual copia integralmente a norma AWS A2.1 e AWS A2.4 Os símbolos de soldagem fornecem todas as informações necessárias à soldagem tais como: geometria e dimensões do chanfro, comprimento da solda, se a soldador deve ser executada no campo, etc. Compreender esses símbolos e de vital importância para quem trabalha com soldagem em geral.  8

9. Simbologia B ásica 9

10. Simbolos de Suplemento Tipos Básicos de Soldas e Seus Símbolos 10

11. A falta de regulamentação nas diferentes etapas de um processo de fabricação, pode ocasionar sérios acidentes, tanto para os produtores, funcionários e como também pra população. Por isso é de extrema importância seguir os códigos e normas, para se ter melhor controle de qualidade, maior rastreabilidade e possibilidade de correção de falhas em produtos. Normas e Q ualificação em Soldagem 11

12. Uma das características mais importantes de um código é a sua autoridade. É preciso ter um grau de autoridade suficiente para garantir que as suas exigências sejam seguidas por seus usuários. Esta autoridade é assegurada geralmente por organizações reguladoras internacionais, governamentais, industriais ou consumidores. Normas e Q ualificação em Soldagem 12

13. Uma outra característica importante é a “ interpretabilidade ” do código.O código deve ser escrito em uma terminologia clara, concisa e não ambígua. Lembrando que um bom código , além de garantir a qualidade da empresa, é uma forma de se obter importantes ganhos de produtividade e de eficiência e de se reduzir custos. Normas e Q ualificação em Soldagem 13

14. C aso específico das operações de soldagem: A realização de soldas inadequadas durante a fabricação de estruturas ou equipamentos, tais como navios, oleodutos, componentes automotivos e vasos de pressão, pode resultar em acidentes com perdas materiais, humanas e danos ao meio ambiente . 14

15. Para minimizar essas ocorrências, temos como exemplo de códigos e especificações importantes ligados à soldagem: Especificações diferentes de associações como a International Organization for Standardization (ISO), American Welding Society (AWS), British Standard Society (BS), Deustches Institute fur Normung (DIN), Association Francaise de Normalisation (NF), Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), etc. ASME Boiler and Pressure Vessel Code (vasos de pressão API STD 1104, Standard for Welding Pipelines and Related Facilities (tubulações e dutos na área de petróleo), 15

16. As normas exigem que , antes da execução da soldagem de produção, os procedimentos que serão adotados para a sua execução sejam especificados e testados. Para assim poder fazer a documentação e registros, para estudos , causa haja alguma falha. Essa documentação é conhecida por EPS ( Especificação de Procedimento de Soldagem) 16

17. Especificação de Procedimento de Soldagem: 17

18. Especificação de Procedimento de Soldagem: 18

19. A necessidade em aumentar a produtividade; Superar a escassez de trabalho qualificado; Aumento crescente das exigências de segurança. Automação em Soldagem ELEVARAM A DEMANDA PELA AUTOMAÇÃO Superando muitos dos problemas do dia a dia da soldagem. 19

20. Bons Motivos para Pensar na Automação da Soldagem A automação não representa  a diminuição da oferta de empregos. Representa um aumento na produtividade e qualidade dos processos ; As empresas se tornam mais competitivas, aumentando sua possibilidade de atuar no mercado; M esmo automatizados, os processos de soldagem necessitam da supervisão de um operador. 20

21. Bons Motivos para Pensar na Automação da Soldagem Para que a pessoa esteja apta a desenvolver esta atividade, ela deve “saber soldar”. Portanto o que se vislumbra não é a redução da oferta de empregos, mas uma maior qualificação da mão-de-obra, o que traz como consequência, melhores  rendimentos. Fomenta-se, também, a geração de recursos humanos especializados, com conhecimentos científico-tecnológicos, os quais cada vez mais propiciarão a agregação de valor aos produtos nacionais. 21

22. Ganhos com a Automação A automação além de possibilitar melhoria sensível na produtividade e qualidade, também oferece outros ganhos como por exemplo: Melhoria significativa das condições de trabalho, diminuindo ou eliminando a insalubridade. Elimina-se a necessidade dos EPI’s normalmente utilizados pelos soldadores (máscara, touca e diversos artefatos de raspa: luva, avental, mangotes e perneiras). 22

23. Melhoria na Produtividade Redução de custos operacionais, pois devido ao aumento da velocidade de soldagem utilizamos uma menor quantidade gás, menos gastos c/ salários e encargos, Menor quantidade de retrabalhos e refugos produzidos. Repetibilidade dos parâmetros de soldagem, permitindo assim a constância das características dos cordões, facilitando o controle de qualidade do processo. 23

24. Método de Aplicação dos Processos de Soldagem 24

25. Soldagem Robotizada Por definição, automação significa: “Operação de controle de um equipamento, processo ou de um sistema, por meios mecânicos ou eletrônicos, substituindo a observação, os esforços e a decisão humana”. 25

26. Características do Processo Para ser competitiva, a fabricação de equipamentos por meio de soldagem requer um grau de automação maior ou menor, dependendo das condições geométricas da peça de trabalho, da disponibilidade de investimento e da avaliação de objetivos. Existem desde equipamentos simples, que são manipulados manualmente, até sistemas sofisticados com controle numérico computadorizado (CNC). A soldagem pode partir do sistema manual e evoluir até o automatizado, este último como uma característica diferenciada quando comparado ao sistema automático. 26

27. Sistema Automático Vs. Sistema Automatizado O sistema automático é aquele que caracteriza a capacidade de realizar tarefas pré-definidas sem que ocorra a interferência do homem. O sistema automatizado exige capacidade de decisão quando as variáveis externas e de parâmetros durante a soldagem estiverem desajustadas ou interferindo negativamente; isso somente é possível graças a recursos sensoriais que monitoram e informam o equipamento para que seja tomada a decisão correta. Quando se deseja automatizar, os níveis de evolução devem ser preferencialmente graduais para que não ocorram frustrações e comprometimento de investimentos. 27

28. Dispositivos Os dispositivos e manipuladores mais comuns usados na indústria são voltados para os processos TIG, MIG/MAG, arame tubular e principalmente arcosubmerso ; o processo com eletrodo revestido é utilizado raramente. Sempre que possível, aconselha-se a executar soldagens na posição plana, pois é a mais favorável no que diz respeito a melhores taxas de deposição por Kg/h, significando tempos menores de execução. 28

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31. Soldagem Robotizada - Conceito Robótica é um conjunto de conhecimentos teóricos e práticos que permitem realizar, monitorar e automatizar sistemas baseados em estruturas mecânicas poli-articuladas , dotados de um determinado grau de inteligência e destinados à produção industrial e ã substituição do homem em trabalhos repetitivos e em diversas tarefas perigosas. 31

32. Principais características Implantação (especialistas); Produtividade; Qualidade; Flexibilidade; Confiabilidade (Análise do Processo). 32

33. Métodos de Soldagem Manual; Semi-automatizada ; Mecanizada; Automatizada; Robotizada; Soldagem com controle adaptativo. 33

34. Manual 34

35. Semi-Automatizada 35

36. Robotizada 36

37. Processo de U sinagem Processos metalúrgicos, comumente: Apresentam sobras e superfícies a serem trabalhadas; Necessidade de acabamento; Nem sempre viabilizam a confecção de peças com detalhes; Algumas peças são inviáveis de serem produzidas. O processo de usinagem passa a ser a melhor escolha 37

38. Processo de Usinagem Características: Acabamento de peças fundidas ou conformadas mecanicamente; Obtenção de peculiaridade; Fabricação seriada de peças; Fabricação de um pequeno lote de peças; Processo de corte como principal característica; Cavaco, como resíduo. 38

39. Processo de corte Vários processos, entre eles: Torneamento Aplainamento Furação Mandrilamento Fresamento Serramento Brochamento Roscamento Retificação 39

40. Torneamento Base: R otação da peça e a retirada de volume, perifericamente, moldando a peça da forma desejada Ferramenta: Torno mecânico Tipos : Manual; Automatizado, aumento de segurança. 40

41. Aplainamento Base: Ataque é direcionada a superfícies planas, podendo atuar horizontalmente, verticalmente ou inclinada Ferramenta: Plaina T ipos : Limitadora – a ferramenta executa o movimento de vai e vem; Mesa - a peça deve realizar o movimento de vai e vem, restando à ferramenta apena o avanço para a concretização do corte. 41

42. Furação Base: O objetivo é a inserção de furo na peça, variando seu diâmetro de acordo com o que se deseja Ferramenta: Broca Tipos : Industrial; Residencial; Diferentes formas e materiais; 42

43. Mandrilamento Base: Processo mecânico de usinagem de superfícies de revolução, com o auxílio de uma ou mais ferramentas de corte; Ferramenta: Barra de mandrilar Outros tipos: Grande e pequena escala; Interna e externamente. 43

44. Fresamento Base: A ferramenta encontra-se em movimento rotacional e conta com vários gumes responsáveis pela retirada de material da peça, à cada rotação. Ferramenta: Fresadoras Outros tipos: Horizontais, verticais e universais. 44

45. Serramento Base: Muito utilizada, já que o processo de corte é fundamentalmente utilizada uma operação preliminar. Ferramenta: Serra Outros tipos: Máquina de serrar alternativas; Máquina de serrar circulares (de disco); Máquina de serrar de fita. 45

46. Brochamento Base: Consiste em arrancar linear e progressivamente o cavaco da superfície da peça; Ferramenta : Brochadeiras , brocha ; Tipos: Horizontais e verticais; Interna e externa. 46

47. https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.ebah.com.br%2Fcontent%2FABAAABcpYAI%2Fmandrilamento&ei=T35vVLD2B4yggwSF24PoDA&bvm=bv.80185997,d.eXY&psig=AFQjCNGkjaOstFCFVK0D5Ag7cOCF102Z5w&ust=1416679313435424 https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.ebah.com.br%2Fcontent%2FABAAABcpYAI%2Fmandrilamento&ei=T35vVLD2B4yggwSF24PoDA&bvm=bv.80185997,d.eXY&psig=AFQjCNGkjaOstFCFVK0D5Ag7cOCF102Z5w&ust=1416679313435424 47

48. Roscamento Base: Consiste em abrir filetes internos ou externos em peças cilíndricas A peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca a uma trajetória retilínea paralela ou inclinada ao eixo de rotação . Ferramenta : Macho (interno) e cossinete (externo) T ipos : Roscamento interno (roscas) Roscamento externo (parafusos). 48

49. https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http%3A%2F%2Ffaccini.com.br%2Ffotos%2F&ei=GZlvVPu1KsSlNu7Wg1A&bvm=bv.80185997,d.eXY&psig=AFQjCNFjvd7pD9u8_Gqcf3U3nTHdXfoX2w&ust=1416685383109614 49

50. Retificação Base: Consiste em corrigir irregularidades da superfície da peça; Auxílio de ferramenta abrasiva de revolução Reduzir rugosidades ou saliências Exatidão à superfície da peça Ferramenta: Retificadora. Outros tipos: Tangencial ou frontal. 50

51. https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=%2Furl%3Fsa%3Di%26rct%3Dj%26q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dimages%26cd%3D%26cad%3Drja%26uact%3D8%26ved%3D0CAcQjRw%26url%3Dhttp%253A%252F%252Fwww.metalurgicash.com.br%252Fservicos%252Fusinagem%252F%26ei%3DxpVvVLrfNcOfNvPSgagI%26bvm%3Dbv.80185997%2Cd.eXY%26psig%3DAFQjCNFjvd7pD9u8_Gqcf3U3nTHdXfoX2w%26ust%3D1416685383109614&ei=9JVvVLG0J4aXNuCygKgN&bvm=bv.80185997,d.eXY&psig=AFQjCNFjvd7pD9u8_Gqcf3U3nTHdXfoX2w&ust=1416685383109614 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAGfsAB/usinagem-por-retificacao 51

52. Obrigado!! 52

53. Referencias CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia mecânica. Vicente Chiaverini . 2ª edição. São Paulo. McGraw-Hill, 1986 . http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital/livros-senai/fundamentos/224-automacao-em-soldagem.html http://www.soldaautomatica.com.br/index_arquivos/Page1516.htm http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgNkAA/automacao-na-soldagem 53