1 SOLDADURA POR RADIAÇÃO Principio do processo Neste processo de soldadura, peças são aquecidas...
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SOLDADURA POR RADIAÇÃO
Principio do processoNeste processo de soldadura, peças são aquecidas através de um feixe de radiação luminosa e soldadas pela aplicação de uma pressão durante um intervalo de tempo, com ou sem introdução de material de adição.
Parâmetros do processoTempoTemperaturaPressão
Fig. 10 – Soldadura por radiação, com material de adição
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SOLDADURA POR FRICÇÃO
Principio do processoAs peças são aquecidas pela fricção originada pela rotação ou deslocamento recíproco entre as peças e soldadas pela aplicação de uma pressão durante um intervalo de tempo. Em geral não há introdução de material de adição.
Parâmetros do processoTempoTemperaturaPressão
AplicaçõesSoldadura de hemisteras, tubagens e encaixes
Fig. 11 – Soldadura por fricção com e sem elemento de fricção
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SOLDADURA POR ULTRASONS
Principio do processoA soldadura por ultrasons é um processo de soldadura no estado sólido, em que se produz a soldadura por aplicação local de uma vibração de alta frequência, que origina calor, levando a junta à temperatura de soldadura. As peças são posicionadas sem o auxílio de qualquer material de adição e aquecidas por acção da vibração de um feixe ultrasons. A aplicação da pressão faz-se durante um determinado tempo, efectuando a ligação. Esta pressão pode ser manual ou hidráulica.
Parâmetros do processoFrequênciaAmplitude da vibraçãoTempoPressão
Fig. 12 – Soldadura por ultrasons
AplicaçõesPraticamente todos os plásticos, produz soldaduras estanques (Ex: tanques de combustível)
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SOLDADURA POR FUSÃO
A soldadura por fusão tem várias vantagens:Elevada produtividade – os tempos de execução são de ordem dos segundos ou menores.Juntas de elevada resistência – optimizando os procedimentos obtêm-se juntas com resistência idêntica ao polímero de base, como nos metais há também uma ZAC.Insensibilidade relativa à preparação de superfície – dependendo da forma da junta, a superfície é amaciada ou fundida e ejectada da linha de ligação.Permite ligar substratos difíceis de ligas por outros processo – p.ex. difíceis de colar com adesivos como os polietilenos ou os fluorpolímeros.Reciclagem facilitada – o material de adição quando utilizado é semelhante ao material base
Tipos de materiais plásticos
Critérios de classificação:Processo de obtençãoEstrutura e mecanismo de ligaçãoAplicaçãoProcesso de transformação
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Polímeros
De acordo com a estrutura e mecanismo de ligação os polímeros dividem-se em:
Termoplásticos Constituídos por longas cadeias de carbono com ligações covalentes,
e ligadas entre si por ligações secundárias de dipolo permanente.
Para se enformarem, têm que ser aquecidos, e depois de arrefecer mantêm a forma dada.
Podem ser reaquecidos sucessivamente sem modificação notável das suas propriedades.
Estes materiais são os únicos plásticos recicláveis.
Termoendurecíveis Enformados a quente e mantêm a sua forma através de uma reacção
química, a “cura”, que confere resistência ao material
Não podem ser re-aquecidos ou re-enformados pois degradam-se ou decompõem-se ao atingir altas temperaturas.
Resinas fenólicas e Epoxy
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Polímeros
Elastómetros Têm propriedades elásticas elevadas, alongando-se à temperatura
ambiente até pelo menos o dobro do seu tamanho, sob tensões baixas. Quando a tensão deixa de ser aplicada voltam à forma original.
Vulcanização é um processo conhecido para melhorar as suas propriedades
Polímeros Termoplásticos - soldáveis Termoendurecíveis – não soldáveis (adesivos e ligação mecânica)
Termoplásticos Amorfos – temperatura de transição Tg (a partir da qual há amaciamento),
não fundem, a viscosidade decresce com a temperatura até atingir um valor aceitável para moldagem de soldadura. Frequentemente transparentes – acrílico, policarbonatos, ABS, poliestirenos, etc.
Semicristalinos – fundem para temperaturas maiores que Tg mesmo fundidos são viscosos. Opacos – polietileno, polipropileno, poliamidas, etc.
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TECNOLOGIA DE CORTE POR JACTO DE ÁGUA
ÍNDICE Introdução Histórica Fundamentos do Processo Aplicações Implicações Ambientais Perspectivas Futuras Exemplos
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Introdução Histórica
Os antigos egípcios utilizavam areia combinada com água para limpeza e mineração
1968, Franze patenteou um conceito para um sistema de corte por jacto de água de elevada pressão
1970, o jacto de água sob pressão foi desenvolvido para materiais não metálicos
1971, primeiro equipamento comercial de corte vendido
1983, adição de abrasivos
Anos noventa criação da técnica de DIAJET
Recentemente criação do sistema DYNAMIC WATERJET
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Fundamentos do Processo
Corte por jacto de água puraCorte por jacto de água pura
Corte por jacto de água com abrasivoCorte por jacto de água com abrasivo
Tem por base a compressão da água pura Tem por base a compressão da água pura num grupo de bombas de pressão. De num grupo de bombas de pressão. De
seguida esta é armazenada num seguida esta é armazenada num acumulador que regula o débito de saída. acumulador que regula o débito de saída. Por fim a água é propulsionada através de Por fim a água é propulsionada através de
um bocalum bocal
A energia da água é transferida para as A energia da água é transferida para as partículas de um abrasivo, aumentando partículas de um abrasivo, aumentando
assim rapidamente a velocidade do fluídoassim rapidamente a velocidade do fluído
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Fundamentos do Processo
Fase 1 – início do processo de corte Fase 1 – início do processo de corte
Fase 2 – desenvolvimento do processo Fase 2 – desenvolvimento do processo de corte até à penetração totalde corte até à penetração total
Fase 3 – saída do jactoFase 3 – saída do jacto
O jacto de água corta por O jacto de água corta por Desgaste e AbrasãoDesgaste e Abrasão
O corte é consequência de O corte é consequência de erosão nos locais com elevado erosão nos locais com elevado
gradiente de tensãogradiente de tensão
O processo tem 3 O processo tem 3 fases distintasfases distintas
A Fase 3 é a mais influente A Fase 3 é a mais influente na qualidade final da peçana qualidade final da peça
Fase 1Fase 1
Fase 2Fase 2
Fase 3Fase 3
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Fundamentos do Processo
Principais Vantagens
Larga gama de materiais Larga gama de materiais cortáveiscortáveis
Elevada gama de espessurasElevada gama de espessuras
Materiais metálicos, Materiais metálicos, cerâmicos e poliméricoscerâmicos e poliméricos
Elevada qualidade Elevada qualidade superfícialsuperfícial
Não há transferências de calor Não há transferências de calor no processono processo Não provoca zonas afectadas Não provoca zonas afectadas
pelo calorpelo calor
Corta materiais de reduzido Corta materiais de reduzido ponto de fusãoponto de fusão
Amigo do ambienteAmigo do ambienteNão liberta gases ou líquidos Não liberta gases ou líquidos
tóxicostóxicos
Não necessita de óleos Não necessita de óleos lubrificanteslubrificantes
Não necessita de troca Não necessita de troca de ferramentade ferramenta
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Fundamentos do Processo
Parâmetros Operativos
PressãoPressão
Débito de ÁguaDébito de Água
Débito de AbrasivoDébito de Abrasivo
Dimensão das Partículas de AbrasivoDimensão das Partículas de Abrasivo
Efeito da Velocidade de TranslaçãoEfeito da Velocidade de Translação
Número de PassagensNúmero de Passagens
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Fundamentos do Processo
Parâmetros OperativosPRESSÃO
Determina a velocidade Determina a velocidade máxima possível das máxima possível das
partículaspartículas
A pressão é imposta pela A pressão é imposta pela capacidade da bomba capacidade da bomba
utilizadautilizada
Efeitos NEGATIVOS do Efeitos NEGATIVOS do aumento da pressãoaumento da pressão Baixa eficiência volumétrica e Baixa eficiência volumétrica e
hidráulicahidráulica
Maior desgaste do bocalMaior desgaste do bocal
Efeitos POSITIVOS do Efeitos POSITIVOS do aumento da pressãoaumento da pressão Aumento da profundidade de Aumento da profundidade de
cortecorte
Aumento da velocidade das Aumento da velocidade das partículaspartículas
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Fundamentos do Processo
Parâmetros OperativosDÉBITO DE ÁGUA
Permite a aceleração a alta Permite a aceleração a alta velocidade de débitos velocidade de débitos
abrasivos elevadosabrasivos elevados
Aumenta a energia cinética Aumenta a energia cinética utilizada na remoção do utilizada na remoção do
materialmaterial
A alteração do débito de água A alteração do débito de água AUMENTA comAUMENTA com O aumento do diâmetro do O aumento do diâmetro do
jactojacto
O aumento da pressãoO aumento da pressão
O AUMENTO EXCESSIVO O AUMENTO EXCESSIVO do débito de água provocado débito de água provoca Maiores custos de filtragem Maiores custos de filtragem
Problemas ambientaisProblemas ambientais
Menor profundidade de corteMenor profundidade de corteMaiores perdas de pressãoMaiores perdas de pressão
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Fundamentos do Processo
Parâmetros OperativosDÉBITO DE ABRASIVO
A PROFUNDIDADE DE CORTE aumenta com o aumento de débito do A PROFUNDIDADE DE CORTE aumenta com o aumento de débito do abrasivo até um valor crítico, a partir do qual o efeito se inverteabrasivo até um valor crítico, a partir do qual o efeito se inverte
O AUMENTO EXCESSIVO O AUMENTO EXCESSIVO do débito de abrasivo provocado débito de abrasivo provoca
Problemas na sucção de Problemas na sucção de abrasivoabrasivo
Menor eficiência da misturaMenor eficiência da mistura
Maior desgaste do bocalMaior desgaste do bocalMaior custos indirectosMaior custos indirectos
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Fundamentos do Processo
Parâmetros OperativosDIMENSÃO DAS PARTÍCULAS DE ABRASIVO
TIPOS DE TIPOS DE ABRASIVOABRASIVO Sob a forma deSob a forma de
PASTA FLUÍDAPASTA FLUÍDA
SECOSECO
Utilizado quando a Utilizado quando a atmosfera é inflamável ou atmosfera é inflamável ou
a dimensão do abrasivo a dimensão do abrasivo for reduzidafor reduzida
Mais utilizadoMais utilizado
Aspectos a ter em Aspectos a ter em consideração na SELECÇÃO consideração na SELECÇÃO
do abrasivodo abrasivo
Desgaste do bocalDesgaste do bocal
Dimensão do abrasivoDimensão do abrasivo
Sensibilidade à humidadeSensibilidade à humidade
Quanto maior o Quanto maior o abrasivo maior o abrasivo maior o
desgastedesgaste