EE – PPG - Programas de Pós-Graduação

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Avaliação do desempenho em fadiga de juntas de topo soldadas por processos PAW e GMAW no aço 22MnB5 + NbMo
(2020) Lima, Elias Hoffmann de; Bianchi, Kleber Eduardo; Almeida, Diego Tolotti de; Souza, Daniel
Este trabalho teve por objetivo a avaliação do desempenho em fadiga de juntas de topo soldadas por processos PAW (Plasma Arc Welding) e GMAW/CSC (Gas Metal Arc Welding/Controlled Short Circuit) tendo como metal de base o aço ao boro 22MnB5 + NbMo. As amostras foram obtidas a partir de placas de espessura 3 mm, anteriormente submetidas ao processo de estampagem a quente (Press Hardening) para que fosse atingida uma estrutura preponderantemente martensítica. Na soldagem das placas pelo processo GMAW, foi empregado um metal de adição de resistência mecânica inferior àquela do metal de base. Já as juntas PAW foram obtidas de forma autógena. Testes de tração foram aplicados a corpos de prova representando o metal de base (sem solda) e a amostras contendo juntas soldadas. Para avaliação da estrutura e das propriedades mecânicas da região afetada pelo processo de soldagem, foram efetuadas análises de microdureza Vickers, microscopia ótica (imagens macro e micrográficas), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria e espectrometria por energia dispersiva (EDS). A observação de macrografias das seções dos cordões evidenciou a presença de faixas distintas na região afetada pelo processo, indicando uma possível difusão de carbono e de elementos de liga do metal de base para o metal de solda. Para elucidar a correlação entre o aporte de calor durante a soldagem e a difusão dos elementos químicos, foi realizado um levantamento de temperaturas durante o processo, por meio de termopares e um sistema de aquisição de sinais. Na preparação dos corpos de prova para os ensaios de fadiga, como os corpos de prova PAW apresentavam altura de reforço desprezível, não sofreram processo de faceamento do cordão. Já os corpos de prova GMAW foram divididos em dois grupos: com e sem reforço. Os resultados dos ensaios de fadiga das juntas GMAW revelaram desempenho superior e baixa dispersão, para ambos os grupos (com ou sem reforço). No entanto, o desempenho das juntas que sofreram a retirada do reforço foi o mais expressivo. Ao contrário, as juntas PAW apresentaram desempenho inferior, devido à grande dispersão de resultados obtida nos ensaios.
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Efeito de um processo de pintura industrial na resistência mecânica de juntas adesivas expostas à umidade saturada e névoa salina
(2025) Cortelini Junior, Dilson Savaris; Bianchi, Kleber Eduardo; Almeida, Diego Tolotti de
A crescente utilização de adesivos nos setores da mobilidade se deve à necessidade de desenvolver veículos e implementos cada vez mais leves. As juntas adesivas oferecem características notáveis no que diz respeito à união de materiais, como a distribuição uniforme de tensões e a capacidade de unir diferentes substratos. No entanto é essencial caracterizar as alterações das propriedades das juntas causadas pela exposição a condições adversas, como altas temperaturas, umidade e ambientes corrosivos. Tal exposição ocorre ao longo da vida em operação da peça, bem como em algumas etapas de fabricação posteriores à confecção da junta. A ausência de modelos que representem a perda de propriedades decorrentes da exposição a ambiente agressivo, seja na produção ou na operação das peças, representa um importante desafio para projetistas, tendo limitado uma maior adoção de adesivos estruturais. Este trabalho tem como primeiro objetivo analisar o comportamento de juntas sobrepostas simples metálicas, unidas por dois tipos de adesivos estruturais epóxi, após exposição a diferentes condições de cura: em laboratório e em estufas pertencentes a uma linha de pintura industrial. São detalhados os efeitos das temperaturas de exposição, tempos de cura e suas relações com a resistência mecânica das amostras. Após esta análise preliminar, corpos de prova do adesivo que se mostrou mais adequado foram submetidos a testes de envelhecimento acelerado, em câmara úmida e névoa salina. Os resultados obtidos na primeira etapa, relacionada ao processo de pintura, revelaram uma redução significativa da resistência das juntas adesivas. O mesmo ocorreu na segunda etapa, de envelhecimento acelerado, onde nova redução foi observada. Por fim uma peça agrícola de protótipo foi construída para validar a viabilidade de processamento industrial de juntas adesivas.