Estudo da correlação entre a corrente de “shunt” e a geometria do ponto de solda em função do espeçamento, em chapa de aço de baixo teor de carbono e espessura de 0,8 mm.

Abstract

O processo de soldagem a ponto por resistência elétrica ainda hoje é o principal processo de união de chapas metálicas na indústria automobilística, devido a sua simplicidade, o baixo custo de produção, a alta taxa de produtividade e a não utilização de metal de adição durante a formação do ponto de solda na montagem das carrocerias. A corrente de “shunt” ou corrente derivada, é um fenômeno que ocorre no processo de soldagem por resistência, quando parte da corrente de soldagem é desviada (derivada) do ponto de solda, em formação, em decorrência do surgimento de um circuito elétrico adjacente. Este efeito pode ocorrer em diversas circunstâncias, principalmente quando são executados pontos de solda consecutivos e sequências, denominada de soldagem em série, mantendo-se uma distância reduzida entre estes. Nesta condição, a redução da corrente útil induzida pela corrente desviada poderá ocasionar problemas de qualidade na formação da zona fundida e, como consequência, a necessidade da imposição de valores de corrente fora da faixa de projeto. Assim, esta dissertação estuda um método para determinar o valor da corrente de “shunt” a partir da correlação entre a resistência dinâmica e a geometria da zona fundida, para da diferentes valores da distância entre os pontos de solda. No estudo, foram realizadas soldagens em corpos de prova confeccionas com chapas de aço carbono (0,13% C) com 0,8 mm de espessura, coleta dos valores instantâneos da corrente e da tensão soldagem e a determinação da resistência dinâmica, nos enrolamentos primário e secundário do transformador, para diferentes distâncias entre os pontos de solda. Como resultado, o trabalho demonstrar a possibilidade de se estimar a corrente de “shunt” em função da distância projetada para pontos de solda adjacentes e, adicionalmente, que a resistência dinâmica (medição dos valores de corrente e tensão de soldagem) pode ser medida tanto no secundário quanto no primário do transformador, evidenciando a robustez do método para esta aplicação industrial.

ABSTRACT:

The process of spot welding by electrical resistance is still the main process of sheet metal union in the auto industry due to its simplicity, low cost production, high productivity rate and no use of filler metal during the formation the solder joint assembly of car bodies. The current shunt or current derivative, is a phenomenon that occurs in the process of resistance welding, where part of the welding current is diverted (derived) from the spot welding, forming, due to the emergence of an adjacent electrical circuit. This effect can occur in different circumstances, especially when have spot weld in consecutive sequences, called welding in series, maintaining a reduced distance between them. In this condition, reducing the useful current induced current diverted may cause quality problems in the formation of the melted zone and, consequently, the need for the imposition of values outside the range of current design. Thus, this paper studies a method to determine the current value of the shunt from the correlation between the dynamic resistance and geometry of the fusion zone for different values of the distance between the spot weld. In the study, welds were carried out on samples to fabricate carbon steel plates (0.13% C) with 0.8 mm thick, collects the instantaneous values of current and welding voltage and the determination of dynamic resistance in the primary and secondary of transformer for different distances between the spot weld. As a result, the study shows the possibility of estimating the current shunt as a function of projected distance to adjacent welding spots and, additionally, that the dynamic resistance (measured values of welding current and voltage) can be measured both the secondary and the primary of the transformer, showing the robustness of this method for industrial application