PROTÓTIPO DE MÁQUINA DE SOLDA POR FRICÇÃO PARA QUALIFICAÇÃO DE CORPOS DE PROVA

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TALITA EVELYN FROIS

GABRIEL MARQUES

PROTÓTIPO DE MÁQUINA DE SOLDA POR FRICÇÃO

PARA QUALIFICAÇÃO DE CORPOS DE PROVA

São Paulo

2017

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TALITA EVELYN FROIS

GABRIEL MARQUES

        

PROTÓTIPO DE MÁQUINA DE SOLDA POR FRICÇÃO

PARA QUALIFICAÇÃO DE CORPOS DE PROVA

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Mecânica, da Universidade Paulista campus Marquês, como requisito à obtenção do título de Bacharel.

Orientador: Prof. Andre Pinheiro, MSc.

São Paulo

2017

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Sequencia básica do processo de soldagem por fricção        7

Figura 2 - Equipamento de soldagem por fricção convencional        9

Figura 3 - Equipamento de soldagem por fricção inercial        10

Figura 4 - Desenho básico do equipamento        11

Figura 5 - Esquema da máquina de soldagem por atrito convencional (Rotação)        15

Figura 6 - Esquema da máquina de soldagem por atrito convencional (Pressão de atrito)        16

Figura 7 - Esquema da máquina de soldagem por atrito convencional (Tempo de atrito)        16

Figura 8 - Esquema da máquina de soldagem por atrito convencional (Pressão de forja)        17

Figura 9 - Placa de três castanhas (100 mm)        20

Figura 10 - Placa de quatro castanhas independentes        21

Figura 11 - Motor trifásico        22

Figura 12 - Servo motor        23

Figura 13 - Motor de corrente contínua        24

Figura 14 - Barramento de torno        25

Figura 15 - Eixo de furadeira        26

Figura 16 - Fresadora        27

Figura 17 - Inversor de frequência        28

Figura 18 - Redutor de frequência        29

Figura 19 - Atuador linear        30

Figura 20 - Cilindro de simples ação        31

Figura 21 - Cilindro de dupla ação        31

Figura 22 - Atuador hidráulico linear        32

Figura 23 - Atuador hidráulico rotativo        32

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Resumo cronológico        4

Tabela 2 - Classificação do processo de soldagem        5

Tabela 4 - Valores da força e velocidade crítica mínima de soldagem        14

Tabela 5 - Matriz de escolha, suporte de fixação        33

Tabela 6 - Matriz de escolha, motor        34

Tabela 7 - Matriz de escolha, barramento        35

Tabela 8 - Matriz de escolho, variador de velocidade        36

Tabela 9 - Matriz de escolha, aplicador da força axial        36

SUMÁRIO

1        INTRODUÇÃO        1

1.1.        Objetivo geral        2

1.2.        Objetivo especifica        2

1.3.        Justificativa        2

1.4.        Metodologia        3

2.        FUNDAMENTO TEÓRICO        3

2.1. Soldagem        3

2.2. Soldagem por atrito        5

2.2.1. Soldagem por atrito convencional        8

2.2.2. Soldagem por atrito inercial        9

2.3. Validação da solda        10

2.3.1. Tipos de ensaio        11

2.3.1.1.Ensaio de tração        11

2.3.1.2. Metalográfia        13

2.3.1.3. Ensaio de Dureza        13

2.4. Projeto conceitual        14

2.4.1. Definição        14

2.4.2. Variáveis do processo        15

2.4.2.2. Rotação        15

2.4.2.3. Pressão de atrito        16

2.4.2.4. Tempo de atrito        16

2.4.2.5. Pressão de forja        17

2.3.2.1. Fórmulas        18

2.4.3. Componentes        21

2.4.3.1. Suporte de fixação        21

2.4.3.1.1. Mandril de aperto rápido        21

2.4.3.1.2. Placa de três castanhas        22

2.4.3.1.3. Placa de quatro castanhas independentes        23

2.4.3.1.4. Matriz de escolha        24

2.4.3.2. Motor elétrico        25

2.3.3.2.1. Motor trifásico        25

2.4.3.2.2.Servomotor        26

2.4.3.2.3. Motor de corrente continua        27

2.4.3.2.4. Matriz de escolha        28

2.4.3.3.Barramento estrutural        29

2.3.3.3.1. Barramento de torno        29

2.4.3.3.2. Eixo de furadeira        30

2.4.3.3.3. Barramento de fresadora (menor porte)        31

2.4.3.3.4. Matriz de escolha        32

2.4.3.4. Variador de velocidades        33

2.4.3.4.1. Inversor de frequência        33