PROJETO DE UM CABEÇOTE DE SOLDAGEM POR FRICÇÃO (FSW) COM FERRAMENTA DE PINO RETRÁTIL NA EMPRESA STIRWELD

Resumo

Este trabalho foi realizado durante o estágio de fim de curso do autor na Stirweld, em Rennes, na França, durante intercâmbio de duplo diploma na INSA de Rennes. A Stirweld comercializa um cabeçote de soldagem por fricção (do termo em inglês friction stir welding - FSW) que pode ser usado em fresadoras CNC, inovação que permitiu reduzir drasticamente os custos do processo. O autor trabalhou como projetista mecânico por cinco meses e a missão principal foi a do projeto Clean Sky, um projeto de pesquisa da União Europeia com interesse em desenvolver a soldagem por fricção para substituir a rebitagem da fuselagem dos aviões pelo FSW. Para isso, é necessário desenvolver um cabeçote de soldagem que inclua a função de pino retrátil, permitindo assim tampar o furo de saída deixado na peça no final da solda. O projeto mecânico do novo cabeçote se iniciou com a definição do caderno de especificações e com um brainstorming de novos arranjos mecânicos para a montagem. Em seguida, a fase de pré-projeto consistiu num processo iterativo de dimensionamento dos elementos a serem adicionados ou modificados no conjunto mecânico, com atualização do desenho no SolidWorks para visualização da montagem. A transmissão de potência por acoplamento direto foi substituída por uma transmissão por correia dentada para dar espaço no interior do eixo para o sistema de acionamento linear do pino retrátil. Este sistema será composto por um parafuso de esferas, redução de engrenagem e parafuso sem fim e um motor de passo. Para possibilitar a montagem do conjunto, o bloco corrediço será dividido em duas partes a serem posicionadas com precisão por pinos macho/fêmea e parafusadas. O projeto aqui apresentado chegou ao fim da fase de pré-projeto e segue para a fase de detalhamento, aperfeiçoando alguns pontos, antes de seguir para a elaboração dos planos das peças, fabricação, montagem e testes, etapas previstas para 2020.