Projeto e dimensionamento de uma máquina de soldadura com alimentação de fio automático

A soldadura é um dos métodos mais utilizados na ligação de componentes de forma rígida e com grande resistência. Como o processo de soldadura é bastante usado, existe a necessidade de o explorar e otimizar, de forma a garantir a qualidade e eficiência das ligações soldadas. Para o efeito, é necessário o projeto de máquinas inovadoras que utilizem o processo de soldadura com uma elevada precisão e eficiência. A revisão bibliográfica desta dissertação descreve de forma detalhada os principais métodos para conseguir dimensionar um projeto de soldadura automatizado em ambiente industrial. Para desenvolver um projeto mecânico é essencial conhecer os materiais mais utilizados assim como as ligações aplicadas nestes projetos, respeitando sempre as normas vigentes, que devem ser seguidas no projeto mecânico. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de alimentação de fio para colunas de soldadura de arco submerso ou MIG-MAG. As colunas de soldadura descritas na dissertação são exclusivamente para soldadura de virolas de torres eólicas. Devido à dimensão destes componentes, existe a necessidade de projetar um equipamento de grandes dimensões. Deste modo, são dimensionados os constituintes da estrutura assim como a estrutura através do Método de Elementos Finitos por meio de um software comercial. É também desenvolvido um sistema de alimentação de fio de soldadura pneumático. Pretende-se com este projeto apresentar melhorias em termos económicos e desempenho relativamente aos sistemas atuais. Este será dimensionado para o tamanho desejado e requisitos a cumprir para as diferentes máquinas e complexidades de alimentação. Finalmente, o equipamento deve ser fabricado e o seu funcionamento validado. Com a realização desta dissertação, foi projetado com sucesso o equipamento descrito, cumprindo também com todos os requisitos propostos para o mesmo. Desta forma, é apresentado o projeto completo do equipamento de soldadura, seguindo-se a fase de testes e validação para que este possa iniciar a operação na empresa parceira desta dissertação.Welding is one of the most used methods to join components with significant stiffness and strength. As the welding process is widely used, there is a need to explore and optimize it, in order to guarantee the quality and efficiency of the welded joints. For this purpose, it is necessary to design innovative machines that use the welding process with high precision and efficiency. The literature review of this dissertation describes in detail the main methods to be able to design an automated welding project in an industrial environment. To develop a mechanical project, it is essential to know the most used materials as well as the joints applied in these projects, always respecting the current standards, which must be followed in the mechanical design. This work aims to develop a wire feed system for submerged arc welding or MIG-MAG columns. The welding columns described in the dissertation are exclusively for the welding of wind tower ferrules. Due to the size of these components, there is a need to design a large equipment. Thus, the constituents of the structure as well as the structure are designed using the Finite Element Method through a commercial software. A pneumatic welding wire feeding system is also developed. The aim of this project is to present cost and performance improvements in compared to current systems. This will be designed to the desired size and requirements to be met for different machines and feeding complexities. Finally, the equipment must be manufactured, and its operation validated. With the completion of this dissertation, the equipment described was successfully designed, also complying with all the requirements proposed for it. In this way, the complete project of the welding equipment is presented, to be followed by the testing and validation phase so that it can start operating in the partner company of this dissertation