Sistema de alimentação oscilatória do arame para o aumento do desempenho dos processos de soldagem a arco

Abstract

Pesquisas numa escala global na área de soldagem estão ganhando cada vez mais investimento. Consequentemente, tais pesquisas, proporcionam por sua vez o crescimento da produtividade e da qualidade dos processos de soldagem. Com intuito de facilitar o destacamento da gota de solda por tensão superficial, foi adicionado o movimento de recuo do arame em variações de processos de soldagem a arco. A estratégia de oscilar o arame em relação a direção do processo de soldagem (método conhecido também como alimentação dinâmica) torna o processo de soldagem mais estável como um todo, além de incrementar a taxa de fusão do material de adição. Diante do exposto, o presente trabalho propõe o uso de uma transmissão diferencial de velocidades, baseado no princípio de funcionamento do redutor planetário. O método para realizar a alimentação oscilatória do arame, consiste em acionar o sistema por dois motores de corrente continua com escovas. A vantagem deste mecanismo dá-se na inversão do sentido de rotação de saída, ou seja, o sentido de deslocamento do arame, sem a necessidade de inversão da rotação dos motores elétricos das respectivas entradas. Isso reduz os tempos de aceleração e desaceleração do arame, proporcionado o aumento da frequência de destacamento das gotas e, com isso, aumento da produtividade, qualidade do processo, entre outras vantagens. Embora o acionamento dos motores de corrente continua com escovas, tenha sido por um driver de motor de passo em modo torque e utilizando imposição de corrente, o desempenho do alimentador de arame superou a frequência de oscilação de 22 Hz, com uma amplitude de 4,5 mm pico a pico, o que é perfeitamente aplicável para o processo GTAW. Além disso, vale ressaltar que utilizando o modo torque de operação, com corrente de referência igual a nominal evita a queima dos motores.

Researches about welding are increasingly gaining more investments on a global scale that provide this way, growth in the quality of the welding processes and productivity. On the purpose to make an easier task the releasing process of the melted material drop caused by the superficial tension, the retreat movement of the wire has been added to variations of arc welding processes. This wire oscillating technique, which is also known as dynamic wire feed, besides of increasing the melting rate of the addition material, also turns the welding procedure more stable. At the fact, the present project offers use of a differential transmission speed system, which was based on the planetary reducer functioning main idea and its several activating methods that are produced by two brushed direct current motors to perform the welding wire oscillatory feeding. This mechanism’s benefit is expressed by the inversion either of the way that the output rotation is operating or the way the wire is shifting its positions back and forward without the needing to reverse rotation way of the electrical motors in its several input plugs. Herewith, the time required for the wire to lose or gain speed is reduced, providing increase of the frequency between one and another drop of melted material, which results in production increase. This project shows that, although the activation of the direct brushed current motors had been done by imposition of the current in both ways when on torque mode by only one step motor driver, the wire feeder performance beat the oscillation frequency of 22 Hz by a 4,5 mm stress range peak to peak, which is perfectly applicable to the process GTAW. In addition, it is worth noting that using the torque mode of operation, with reference current equal to nominal avoids the burning of the motors.