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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Estudo do efeito da geometria das extremidades do núcleo do eletroímã sobre a deflexão do arco de soldagem
Other Titles: A Study on the effect of the electromagnet core tip geometries over arc welding deflection
metadata.dc.creator: Guilherme, Luiz Alexandre
metadata.dc.contributor.advisor1: Scotti, Américo
metadata.dc.contributor.referee1: Marques, Paulo Villani
metadata.dc.contributor.referee2: Reis, Ruham Pablo
metadata.dc.contributor.referee3: Takahashi, Eduardo
metadata.dc.description.resumo: A aplicação de campos magnéticos em soldagem pode ser feita de forma benéfica, melhorando o desempenho dos processos. Um dos objetivos de se utilizar campo magnético na soldagem é oscilar os arcos de soldagem, substituindo dispositivos mecânicos utilizados para essa finalidade. Esse trabalho busca melhorias do sistema de oscilação do arco de soldagem pela aplicação de campo magnético por meio do estudo das extremidades do núcleo do eletroímã (sistema de deflexão magnético do arco). Foram idealizados alguns tipos de extremidades do núcleo do eletroímã com diferentes geometrias, tanto em forma como em número de arestas. Inicialmente, foram desenvolvida técnicas de visualização das linhas de campo, tanto num plano, como tridimensional, usando limalhas como agente identificador das linhas do campo. Aplicando-se os métodos de visualização em campos gerados com as diferentes extremidades do núcleo do eletroímã, procurou-se avaliar se estas técnicas seriam capazes de predizer o comportamento do arco quando defletido. Numa segunda etapa, foi feita uma montagem para medição do campo em diversas regiões entre as extremidades do núcleo do eletroímã com uso de um teslâmetro. Para cada extremidade do núcleo do eletroímã foi levantada uma superfície de resposta, mostrando como as linhas de campo se comportam. Os resultados mostraram que ambas as metodologias de visualização são coerentes uma com a outra e que são capazes de mostrar comportamentos típicos, como os da concentração do campo em algumas regiões e de como o campo se direciona ao sair das arestas das extremidades do núcleo do eletroímã. Porém, a técnica de medição do campo mostrou-se mais informativa, pois quantificava o campo no espaço, em contraste com um caráter apenas indicativo e didático conseguido com as metodologias de visualização. Finalmente, os campos magnéticos gerados pelas diferentes extremidades do núcleo do eletroímã foram aplicados em arcos reais, inicialmente em um arco estacionário sobre uma placa plana de alumínio e, em seguida, sobre um arco em movimento, tanto sobre a chapa plana de aço como em uma junta de chapas sobrepostas. Os resultados mostram que existe uma boa correlação entre a distribuição e intensidade dos campos visualizados e mensurados com a deflexão e deslocamento do arco e entre a deflexão e deslocamento do arco com a geometria do cordão formado. Também mostrou que o estudo da geometria da extremidade do núcleo do eletroímã pode aumentar a eficiência da soldagem, seja quando na soldagem para união quanto para revestimentos.
Abstract: The application of a magnetic field in welding can be beneficially carried out, improving the processes. One of the objectives of using magnetic field in welding is to oscillate the welding arcs, replacing mechanic devices used for this purpose. This paper has the goal of searching for improvements in the oscillation of the welding arc by studying the tip geometries of a electromagnet core (magnetic deflection system of the arc) that imposes magnetic fields on the arcs. Some designs of tips with different geometries were designed, concerning both shape and number of edges. First of all, 2D and 3D visualization techniques of the field lines were developed e applied, using filings as identifier agents of the field lines. The objective was to verify if a field line visualization approach could predict the arc behavior when deflected by a magnetic. Second of all, an assembly to measure by a teslameter the field in several regions among the tips was employed. It was raised response surfaces to each tip, showing how the field lines distribution behaves. The results indicate that both visualization methodologies are consistent with each other and that they are capable of showing typical behaviors such as the field concentration in some regions and how the field directs itself when leaves the tips edges. However the field measurement technique proved to be more informative due to quantification of the field in the space, in contrast with an only indicative and didactic character achieved with the visualization methodologies. Finally, the generated magnetic fields from different tips were applied in actual arcs, initially in a stationary arc over an aluminum flat plane and, then, on an arc in movement, as much as in a flat plane steel as in a sheet overlap joint. The results showed that there is a good interconnection amongst distribution and intensity of visualized fields and measured with deflection and displacement of the arc and between the deflection and displacement of the arc with the geometry of the formed string. They also showed that the study of tip geometry can increase the welding efficiency such as when you want to weld joints or deposit overlays.
Keywords: Arco de soldagem
Deflexão magnética
Geometria de extremidades do núcleo do eletroímã de eletroímã
Linhas de indução magnética
Intensidade de campo magnético
Welding arc
Magnetic deflection
Electromagnet tip geometry
Magnetic lines of force
Magnetic field intensity
Soldagem elétrica
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: GUILHERME, Luiz Alexandre. A Study on the effect of the electromagnet core tip geometries over arc welding deflection. 2012. 161 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14914
Issue Date: 10-Aug-2012
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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