Modelagem empírica da transferência goticular projetada em processos de soldagem Gmaw baseada em técnicas de processamento de imagens digitais e superfícies de resposta

Abstract

Nos processos de soldagem GMAW, o balanço entre os fatores que governam a formação das gotas na transferência metálica determinam a forma, o volume e a freqüência de destacamento das mesmas que são formadas na ponta do arame-eletrodo, que por sua vez caracterizam os modos de transferência metálica e influenciam a geometria, microestrutura e propriedades mecânicas da junta soldada. Este trabalho apresenta uma metodologia para modelar empiricamente o modo de transferência goticular projetada em processos de soldagem GMAW utilizando algoritmos de processamento de imagens digitais e a Metodologia de Superfície de Resposta. Foram adquiridas imagens de transferência metálica em soldagem GMAW com uma câmera de alta velocidade visando identificar o modo de transferência goticular. Nestas imagens, são calculados os parâmetros que caracterizam o modo de transferência, identificados como freqüência de destacamento e tamanho das gotas. Modelos correspondentes à frequência de destacamento e ao tamanho das gotas são obtidos em resposta a entradas de tensão e de velocidade de alimentação do arame. Os modelos são utilizados no desenvolvimento de um simulador de transferência metálica goticular que constitui a primeira etapa de um equipamento de soldagem virtual. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The balance among the features that rule the drop formation in metal transfer GMAW welding processes define the shape, volume and rate transfer of the droplets, molded at the tip of the wire-electrode, which at the same time both characterize the metal transference modes and influence the geometry, microstructure and mechanical properties of the welded joint. This work presents a methodology to empirically model the projected spray transfer mode from GMAW welding processes by using digital image processing algorithms and response surface methodology. Metal transfer GMAW images are acquired with a high speed camera aiming to identify the spray transfer. The characteristic parameters of the transfer mode, which are the droplet transfer rate and the droplet size, are calculated in these images. Finally, models of these parameters were obtained related to voltage and wire-speed inputs. These models are used to develop a spray metal transfer simulator for performing the first step on a virtual welding equipment project.