Estudo de um produto soldado: uma análise comparativa entre os processos de soldagem MIG/MAG manual e robotizada - Pereira, Douglas de Souza (My University, 2025)
This work presents a comparative study between manual and robotic MIG/MAG welding processes applied to the manufacturing of a road suspension rocker arm component made of ASTM A36 steel. Analyses of productivity, macrography, microstructure, microhardness, mechanical testing, and visual inspection of the weld beads were performed. The methodology comprised welding samples using both processes, measuring production times, conducting metallurgical evaluations, and performing dynamic load tests. The results showed that the robotic process achieved a 37.8% productivity gain and an average efficiency of 87.4%, compared to 61.7% for the manual process, in addition to lower variability between samples and greater repeatability. The visual analysis revealed that 39% of the manual welds exhibited lack of fusion, whereas the robotic welds showed higher uniformity and absence of overlap. The macrographic analysis indicated similar bead geometries between the processes, though influenced by torch positioning and welding position. The microstructure of the manual welding presented a higher presence of acicular ferrite and grain size variation, characteristic of thermal fluctuation, while the robotic welding showed predominance of secondary ferrite and lower concentration of grain boundary ferrite, associated with more uniform cooling. The microhardness values showed a typical behavior of the MIG/MAG process, with peaks in the weld metal and similar averages between processes. In the mechanical tests, the manually welded components withstood 500 cycles without failure, while the robotically welded components showed fracture in lower beads due to local lack of fusion, causing cracks in adjacent welds. It is concluded that the robotic process provides higher productivity and dimensional control, while the final quality depends on the correct adjustment of welding parameters and torch positioning. [resumo fornecido pelo autor]
Este trabalho apresentou um estudo comparativo entre os processos de soldagem MIG/MAG manual e robotizado aplicados à fabricação de um componente balancim de suspensão rodoviária em aço ASTM A36. Foram realizadas análises de produtividade, macrografia, microestrutura, microdureza, ensaio mecânico e inspeção visual dos cordões de solda. A metodologia compreendeu a soldagem de amostras pelos dois processos, a medição de tempos, a avaliação metalúrgica e ensaios dinâmicos sob carga. Os resultados mostraram que o processo robotizado apresentou ganho de 37,8% na produtividade e eficiência média de 87,4%, contra 61,7% do processo manual, além de menor variabilidade entre amostras e maior repetibilidade. A análise visual revelou que 39% das soldas manuais apresentaram falta de fusão, enquanto as soldas robotizadas apresentaram maior uniformidade e ausência de sobreposição. A macrografia indicou cordões de geometria semelhantes entre os processos, porém influenciados pelo posicionamento da tocha e pela posição de soldagem. A microestrutura da soldagem manual apresentou maior presença de ferrita acicular e variação no tamanho dos grãos, característica de flutuação térmica, enquanto a soldagem robotizada evidenciou predomínio de ferrita secundária e menor concentração de ferrita de contorno de grão, associadas a um resfriamento mais uniforme. Os valores de microdureza mostraram comportamento típico do processo MIG/MAG, com picos no metal fundido e médias semelhantes entre os processos. Nos ensaios mecânicos, os componentes soldados manualmente resistiram a 500 ciclos sem falhas, enquanto os componentes robotizados apresentaram ruptura em cordões inferiores devido à falta de fusão local, ocasionando trincas em cordões próximos. Conclui-se que o processo robotizado proporciona maior produtividade e controle dimensional, enquanto a qualidade final depende do correto ajuste dos parâmetros de soldagem e do posicionamento da tocha. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Engenharia mecânica; Soldagem; Microestrutura; Aço