Monitoração e localização de defeitos na soldagem TIG utilizando técnicas de espectrometria

Abstract

Há um esforço das indústrias em aumentar a qualidade dos produtos, aprimorar os métodos produtivos e reduzir o custo do processo. Dentre esses processos encontra-se a soldagem. Há vários estudos sobre controle da soldagem e utilização de sensores para monitorar a solda. Nesse sentido, este trabalho apresenta um sistema de monitoração on-line não intrusivo capaz de detectar defeitos na soldagem TIG. Desse modo, a etapa de inspeção terá seu tempo reduzido assim como os custos envolvidos. O sensor avaliado é o espectrômetro. Esse dispositivo capta perturbações no arco elétrico por meio da espectroscopia de emissão. A monitoração é feita por meio do cálculo da temperatura dos elétrons - pelo método da razão das intensidades relativas - ou pela intensidade de algumas linhas espectrais escolhidas. Alguns experimentos foram realizados para a simulação de defeitos. Foram utilizados algoritmos baseados em métodos estatísticos (estocásticos) para tratamento dos dados a fim de indicar a presença de defeitos e a sua localização. Por fim, é feita uma correlação entre a solda defeituosa, o sinal obtido e a indicação da posição dos defeitos. Demonstra-se que o sistema aplicado (sensor e algoritmos) é capaz de detectar os defeitos após a realização da solda e discute-se a possibilidade da detecção em tempo real. _______________________________________________________________ ABSTRACT

There is an effort made by industries to improve product quality and production methods, and to decrease the production costs. Welding is one of these processes. There are several studies about controlling or monitoring the welding process. This work presents a on-line non-intrusive monitoring system capable of detecting TIG weld defects. In this way, inspection step will take less time and lower costs. The sensor applied was a spectrometer. It captures perturbations on the electrical arc. Monitoriment is made by the calculation of electronic temperature of relative intensity lines or the normalized absolute intensity of chosen lines. Experiments were made to simulate weld defects. Statistical (stochastic) algorithms were tested to indicate those defects presence and their localization. The work demonstrates that the applied system composed by sensor and algorithms is capable of detecting defects after the welding process and it is discussed the possibility of real-time detection.