Controle de curto-circuito para sistema de alimentação dinâmica de arame aplicado no processo Laser Cladding

Abstract

Desde o desenvolvimento do primeiro Laser de rubi, a tecnologia Laser tem sido amplamente pesquisada pelos acadêmicos. Atualmente, o Laser Cladding tem sido um processo industrial atraente devido às suas vantagens significativas em relação às técnicas de fabricações convencionais. Usado, principalmente, para revestimento de superfícies, ele tornou-se uma das aplicações importantes nos reparos e na utilização de camada de proteção nos ramos de indústria aeronáutica e automobilística. O processo Laser Cladding utiliza uma fonte de calor a laser para depositar uma camada fina do material de adição em substrato, que proporciona a possibilidade de produzir as peças de diversas propriedades especiais ao aplicar o revestimento de material de liga. No entanto, os parâmetros e os métodos neste processo ainda exigem pesquisa e desenvolvimento. Neste contexto, o presente Trabalho de Conclusão de Curso descreve o desenvolvimento de controle de curto- circuito para sistema de alimentação dinâmica de arame aplicado no processo Laser Cladding. Esse protótipo será integrado a um equipamento CNC munido de uma fonte de Laser. O objetivo principal desse desenvolvimento éprojetar e construir um sistema de controle de curto-circuito que exerce as funções de monitorar e controlar a alimentação e a frequência de arame durante o processo de Laser Cladding. O desenvolvimento do projeto foi dividido em análise de informações e conceitos do projeto, desenvolvimento do sistema de controle, integração e ensaio. Os resultados preliminares alcançados mostram que o protótipo desenvolvido atende a função de controlar a alimentação e a frequência de oscilação de arame, porém, para resultar cordões de qualidade estável, é preciso realizar mais experimento e ajuste de parâmetro.

Since the development of the first ruby laser, the laser technology has been widely researched by academics. Currently, laser cladding has been an attractive industrial process because their significant advantages opposed to conventional manufacturing techniques. Mainly used for surface coating, it has been one of the important applications in repairs and protective coatings in the aeronautical and automobile industries. The Laser Cladding process uses a laser heat source to deposit a thin layer of filler material on the substrate, which has the potential to produce parts of various distinctive properties by applying the alloy coating. However, the parameters and methods in this process still require research and development. In this context, this undergraduate thesis describes the development of short circuit control for dynamic wire feed system applied in the Laser Cladding process. This prototype will be integrated a CNC with a laser system. The main objective of this development is design and build control system actives by short circuit that performs the functions of monitoring and controlling the wire feeding and their frequency during the Laser Cladding process. Project progress was structured in information analysis and design concepts, control system development, integration and testing. The results obtained demonstrate that the prototype meets the function of controlling the wire feed and their oscillation frequency, however, to achieve yield stable quality beads is needed to conduct more experiments and parameter setting.