Otimização de parâmetros na simulação de soldadura da liga de alumínio 6082-T6

• Autor(a) principal: Dias Filho, Miguel Canhizares
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/18931
• topic: GMAW robotizada; Alumínio; Parâmetros de soldadura; Simulação numérica; Método de Taguchi; Análise da variância; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

A utilização de ligas de alumínio tem tido um grande crescimento em vários setores industriais, em substituição de materiais mais clássicos, como ligas de ferro-carbono. No entanto, existem desafios relacionados aos processos de fabrico, particularmente os processos automatizados de soldadura que apresentam dificuldades em conseguir a qualidade exigida. Com o objetivo de reduzir o nível de tensões residuais e distorções de juntas soldadas em ligas de alumínio pelo processo MIG, foram utilizados, neste estudo, ferramentas de modelação e simulação numérica associados ao método de Taguchi. Com o método de Taguchi foi possível definir a matriz ortogonal de simulações numéricas (L27). Neste caso, foram definidas 27 combinações de parâmetros e níveis de soldadura para a realização das simulações numéricas. Para a sua implementação foi utilizado um software de elementos finitos específico para simulação de processos de soldadura denominado Simufact.welding. Após a realização das 27 simulações efetuou-se o tratamento dos resultados obtidos e determinou-se a combinação ótima para a minimização do nível de tensões residuais e de distorções. Foi, também, possível determinar os parâmetros mais influentes para minimizar estes efeitos. Foi obtida uma configuração otimizada de fatores para reduzir cada característica estudada, assim como o parâmetro de maior influência nesta redução. Para a tensão normal na direção X, o parâmetro de maior influência é velocidade de soldadura, com 56,43% de influência. Para a tensão normal na direção Y, o parâmetro mais influente foi igualmente a velocidade de soldadura, com 39,2% de influência. Para a distorção total, o parâmetro de maior influência é a corrente, com um peso de 33,59%. O método de Taguchi mostrou-se eficaz para a determinação dos parâmetros otimizados, buscando a diminuição de possíveis defeitos.