Simulação computacional de um processo de soldagem por pontos em chapas de alumínio

Abstract

O processo de soldagem por pontos é um dos tipos de soldagem por resistência elétrica, cujo princípio básico de funcionamento é o efeito Joule, no qual a resistência à passagem de corrente elétrica gera calor suficiente para unir as chapas. A soldagem por resistência é o processo mais utilizado na união de chapas de alumínio na indústria automobilística especialmente em soldagens de carrocerias. Este trabalho tem como objetivo simular o processo de soldagem a resistência por pontos através do método dos elementos finitos. O artigo apresenta incialmente uma explanação sobre os conceitos principais que influenciam nesse processo de soldagem. Para a análise da simulação computacional, foi utilizado o software ANSYS® Workbench 23.2, na versão estudantil, juntamente com a extensão Heat Flux no qual o modelo matemático foi solucionado pela ferramenta chamada Transient Thermal. Foram consideradas perdas térmicas por condução, convecção e radiação. As geometrias utilizadas nas simulações são especificadas por literaturas e por norma. O processo de simulação foi validado através de comparação com os resultados de um trabalho experimental na área, utilizando os mesmos parâmetros de corrente e tempo. Ao final do trabalho verificou-se que a simulação se mostrou muito eficaz e se assemelhou muito com os resultados experimentais.