Relatório do estágio
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1 SUPERVISORES
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SUPERVISORES
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ÍNDICE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 3
OBJECTIVOS................................................................................................................. 4
1. DESCRIÇÃO DA EMPRESA...................................................................................... 5
2. DESCRIÇÃO DAS ACTIVIDADES EFECTUADAS .................................................... 6
2.1 Panelas (Pot shell) ................................................................................................ 6
2. 2. Engenharia ........................................................................................................ 10
2.3. Desenho............................................................................................................. 10
3. CONTROLO DE QUALIDADE.................................................................................. 10
3.1. Inspecção nas panelas....................................................................................... 11
3.2. Inspecção na engenharia ................................................................................... 22
3.2.1. Leitura ou percepção exacta do desenho da estrutura a ser fabricada ....... 23
3.2.2. Confrontação do material para produção..................................................... 23
3.2.3. Controlo de dimensões durante o corte ....................................................... 24
3.2.4. Controlo de qualidade de soldadura ............................................................ 24
3.2.5. Confrontação das dimensões da estrutura fabricada com as do desenho... 25
3.2.6. Estado final da estrutura .............................................................................. 26
3.3. Tratamento de dados de controlo de qualidade ................................................. 26
4. RECOMENDAÇÕES ................................................................................................ 28
CONCLUSÃO............................................................................................................... 29
ANEXOS ...................................................................................................................... 30
BIBLIOGRAFIA............................................................................................................. 31
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INTRODUÇÃO
Durante o período que antecede o estágio, muitas são a disciplinas leccionadas que
pelo seu carácter necessitam de um contacto com a prática para permitir uma
percepção fácil. O estágio profissional é uma disciplina que permite a unificação e
contextualização dos conhecimentos adquiridos, visto que muitas vezes torna-se difícil
passar da teoria a prática. Para a execução de tarefas no processo de fabricação é
necessário uma conjugação de conhecimentos adquiridos.
Para além de permitir a unificação e contextualização de conhecimentos permite aos
estudantes conviver com a realidade fabril.
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OBJECTIVOS
O estágio profissional é uma disciplina do 8º e tem como objectivos:
Por em prática conceitos e métodos aprendidos ao longo do curso;
Desenvolver habilidades do estudante;
Desenvolver capacidades técnicas e ética profissional;
Promover contacto do estudante com prática profissional.
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1. DESCRIÇÃO DA EMPRESA
A Operação Duys Moçambique (ODM) ou simplesmente DUYS é uma empresa
sediada no parque industrial de Beluluane parcela nº 7. Foi instalada em Moçambique
em 2002 para fazer reparação das panelas (pot shell) de fundição de alumínio da
Mozal (figura 2). Para além da reparação, a DUYS tem um departamento de
engenharia que é responsável pela fabricação ou alteração de estruturas metálicas (no
período de estágio estava em curso a fabricação de condutas de escape e da chaminé
para açucareira de Xinavane, alteração de uma escavadora (figura 1) para
descarregamento de carvão mineral em vagões de comboio, fabricação de contentores
para descarregamento de carvão no Porto de Maputo e contentores de resíduos
gerados durante a fundição de alumínio na Mozal) e limpeza da chapas ou peças
metálicas num rotorbluster (máquina usada para decapagem) e pintura.
A Duys em Moçambique tem uma área igual a 4300 m2 para produção com seguintes
equipamentos:
Pontes rolante 2 x 50 toneladas;
Ponte rolante 10 toneladas;
Guilhotina 300t (3.2m x 12mm);
Quinadeira 300t (3.2m x 12mm);
Calandra 2,6 m;
Furadora radial com 1,5 m braço de comprimento;
Serrote mecânico/eléctrico Omada CNC;
Empilhadora com capacidade de 5t;
Fig. 2. Panelas de fundição de alumínio Fig. 1. Estrutura para escavadora feita na engenharia
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20 x CO2 MIG Máquinas de soldar;
2 x TIG Máquinas de soldar;
3 x máquinas de soldar alumínio;
1 Equipamento para corte eléctrico (Oxy/Acet + Plasma) 15m x 3m;
1 Atrelado anormal com 16 metros
1 Máquina para decapagem
Duys Mozambique está acreditada pela ISO 9001.2000 (ISO 9001 que apresenta um
modelo para garantia da qualidade em projeto, desenvolvimento, produção, instalação
e assistência técnica. Especifica requisitos de sistemas da qualidade, quando um
contrato entre duas partes exige a demonstração da capacidade do fornecedor para
projetar e fornecer produtos), com cerca de 150 trabalhadores sendo a maior parte
constituída por moçambicanos.
2. DESCRIÇÃO DAS ACTIVIDADES EFECTUADAS
2.1 Panelas (Pot shell)
A principal actividade da Duys é a reparação de 586 panelas de fundição de alumínio
figura 3 da Mozal onde 576 panelas estão funcionamento, 10 panelas como
sobressalentes nas quais 5 na Duys em reparação e as restantes a espera de
entrarem em funcionamento.
Uma panela de fundição pesa aproximadamente 35 toneladas, 14 metros de
comprimento, 4.5 metros de largura e 1.36 metros de altura. As dimensões descritas
são da parte interna.
Fig. 3. Panelas de fundição de alumínio
Fig. 4. Transporte de panelas
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As panelas são transportadas da Mozal para oficinas da Duys por um camião figura 4
pertencente a Duys. Estas, ao chegarem são colocadas em suportes preparados para
o assentamento das mesmas.
Primeiro faz-se a limpeza da panela e em seguida os maçariqueiros (operadores
responsáveis pelo corte a gás e corte com eléctrodos de carbono) fazem a medição
para se identificar os defeitos.
Os defeitos mais frequentes das panelas são: encurvamentos das paredes laterais;
empenamento das nervuras; desgastes corrosivo das paredes (figura 6) (não deve ser
superior a 4 mm); desgaste do fundo e do tube (figura 5) (tubo metálico que fica na
parte superior interna da panela e tem como função de garantir a fixação dos blocos
refractários que são colocados nas paredes laterais e a rigidez da panela);
concavidade ou convexidade do fundo da panela; empenamento das janelas laterais e
o desnivelamento da panela.
A medição é feita com ajuda de dois dispositivos metálicos munidos de imã para
permitir a sua fixação nas paredes, régua graduada e fio de nylon (figura 7). Para
medição fixam-se os imãs nas extremidades das paredes e coloca-se o fio de nylon.
Junto aos imãs marca-se 30 mm e com ajuda de uma régua tiram-se as medidas em
função da separação das nervuras. Os valores admissíveis para paredes variam entre
26 mm e 32 mm. Para o fundo as medidas são obtidas com ajuda de um nível e régua
e os valores admissíveis varia entre 3 mm e -3 mm.
Fig. 5. Desgaste do tubo Fig. 6. Desgaste das paredes
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Durante ou após as medições o inspector (controlo de qualidade) da Duys identifica os
locais a serem trabalhados i.e. para além dos defeitos identificados, o inspector marca
em termos de dimensões os locais a serem trabalhados por exemplo o local a se
efectuar um corte devido ao elevado grau de desgaste corrosivo ou empenamento
excessivo para colocação de nova chapa ou limpeza (rebarbagem) de uma área.
A área indicada pelo inspector da Duys deverá ser aprovada por outro inspector da
Mozal porque estas podem provocar o encarecimento da reparação.
Terminado as medições e identificados os locais a serem trabalhados retira-se o tube
(devido a fraca resistência a corrosão estes são substituídos por uma barra de aço)
com ajuda de eléctrodos de carvão (gouge). Finda a operação limpa-se a panela e
inicia-se o processo de nivelamento que consiste em dividir a parede da panela (corte
ao longo da altura com ajuda de maçarico) em três partes iguais. Esta operação é feita
nas duas paredes laterais.
Com ajuda de pontes rolantes (capacidade de 25 toneladas) levanta-se a parte média
da panela para que se permita a abertura da parte superior da panela. Esta abertura é
controlada com ajuda de dispositivos de fixação com imã colocados no chão (fundo da
panela), régua graduada e fio de nylon marcando-se 30 mm nas extremidades
(próximo aos imãs). A abertura é importante para compensar a contracção da parte
superior da panela após a soldadura do tubo. Após a obtenção das dimensões
pretendidas colocam-se calços de chapas metálicas.
Terminado a operação de nivelamento, cortam-se nos locais abertos anteriormente
uma tira (figura 8) com 70
80 mm de largura para permitir a resistência da soldadura
no local de corte. A tira cortada é chamada banana e na sua parte inferior ela tem
Fig. 7. Medição da panela e instrumentos de medição
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forma circular isto para evitar os concentradores de tensões que surgem durante a
soldadura.
Em alguns casos as panelas vêm com paredes danificadas (side wall) (figura 9) que
requerem a sua substituição total. Nestas, faz-se o nivelamento e retira-se a parede em
causa sem necessidade de corte de bananas. Para a Mozal a remoção de uma parede
é efectuada se ela tiver uma corrosão superior a 4 mm. Esta escolha tem como base
os custos de reparação. Segundo o inspector da Duys a reparação actual não é viável
sobre o ponto de vista técnico porque a panela não terá o tempo de vida desejado que
é aproximadamente de três anos.
Preparam-se os chanfros nos cortes da panela com ajuda de maçarico e rebarbam-se.
Colocam-se as bananas e faz-se a soldadura das mesmas. As bananas durante o seu
corte são chanfradas. A soldadura das bananas na parte interna da panela levam entre
3 a 4 cordões sobrepostos e após cada cordão rebarba-se para se retirar a escória. Na
parte externa da panela faz-se um cordão antecedido pela limpeza da superfície.
Feita a soldaduras das bananas segue-se a limpeza dos cordões na parte interna de
forma a nivelar as paredes. Findo o processo de soldadura das bananas monta-se o
tubo e faz-se a soldadura.
A abertura excessiva da parte superior da panela no acto de nivelamento é
compensada com a contracção das paredes no acto de soldadura.
Os acabamentos e inspecção são feitos em simultâneo ou a inspecção é a ultima
operação. O inspector marca os locais defeituosos com giz azul e estes deverão
Fig. 8. Corte para colocação da banana Fig. 9. Corte duma parede side wall
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ser corrigidos dependendo do tipo de defeito que podem ser de soldadura, montagem,
rebarbagem.
A inspecção de soldadura nas bananas e o estado da superfície (fissuras) na zona de
encaixe da panela para o carregamento é levada a cabo por uma empresa contratada
pela Mozal.
O método usado para o teste da qualidade de soldadura é o ultrasónico enquanto que
para verificar a existência de fissuras ou rachas usa-se um liquido com poder
penetrante que é pulverizado na área a ser testado.
Aprovada a reparação, esta é levada de volta a Mozal.
2. 2. Engenharia
A engenharia é responsável pela fabricação ou reparação de todo tipo de estruturas
que para a sua obtenção recorre-se em grande parte a soldadura.
Durante o período de estágio a execução de tarefas nesta área era feita em simultâneo
com a inspecção de controlo de qualidade.
As actividades nesta área estão descritas no controlo de qualidade na engenharia.
2.3. Desenho
Quando faltavam três semanas para o término do estágio iniciou-se com os desenhos.
Á Duys foi adjudicada uma obra que era de fabricação de contentores de 10 m3 usados
para descarregar carvão mineral no porto de Maputo. Devido a falta de desenhos a
MPDC
Maputo (empresa proprietária dos contentores) levou a Duys um contentor
antigo para servir como molde.
Os desenhos efectuados encontram-se em anexo. Estes encontram-se em 3D e 2D.
Neste período de estágio houve uma interacção interessante com os operadores
devido ao facto de estar directamente ligado com a obra.
Em simultâneo a esta obra, fazia a inspecção de controlo de qualidade.
3. CONTROLO DE QUALIDADE
Para garantir a qualidade dos seus produtos a Duys tem um sector de controlo de
qualidade que inspecciona os processos de produção. O comprometimento com a
qualidade é um dos objectivos que a empresa sempre procura consolidar e melhorar
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visto que esta está credenciada pela ISO 9001 desde ano 2000. A qualidade foi
atribuída a DUYS sede na África do Sul.
A inspecção é feita por três funcionários nos quais dois na área das panelas e um na
engenharia, sendo o da engenharia responsável geral de inspecção.
3.1. Inspecção nas panelas
Para as panelas a inspecção é essencialmente concentrada na qualidade de soldadura
devido a elevada probabilidade destas romperem-se no acto de funcionamento. O
rompimento pode ser causado devido a presença de escórias, falta de penetração de
soldadura, tensões térmicas.
Para além da soldadura verificam-se os acabamentos das áreas rebarbabas, rectidão
das paredes, controlo final das dimensões, preenchimento da folha de dimensões após
a reparação para permitir a confrontação das dimensões.
No controlo de qualidade de soldadura procuram-se os defeitos que são detectados
através da inspecção visual. Para uma correcta inspecção é necessário ter o
conhecimento das causas e defeitos que surgem durante a soldadura a MIG (metal
inerte gas) e MAG (metal active gas).
A seguir far-se-á uma abordagem da inspecção visual e dos defeitos de soldadura
MIG. Para efectuar a inspecção o inspector de controlo de qualidade fez uma
abordagem e disponibilizou manuais de controlo de forma a facilitar a indução. A
indução consistiu basicamente no controlo de qualidade de soldadura. Outras tarefas
de controlo eram induzidas antes de se efectuar a inspecção e a sua explanação será
feita durante a inspecção de controlo de qualidade na área de engenharia.
Inspecção visual
Inspecção visual é o teste não destrutivo mais usado para verificar a qualidade de
soldadura. É fácil de faze-lo, relativamente barato, não necessita de equipamento
específico e da informação importante acerca da conformidade das especificações. Um
dos requisitos para o uso deste método é o inspector ter boa visão.
Inspecção visual deve ser o primeiro método de qualquer método de controlo de
qualidade. Ela pode, a par da determinação de defeitos, descobrir sinais de possíveis
problemas de fabricação em operações subsequentes.
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A detecção rápida e correcção dos defeitos podem resultar numa diminuição
significante de custos.
Equipamento
Instrumentos de visão, calibres são as vezes usados para detectar facilmente os
defeitos e medir os tamanhos das soldaduras ou defeitos na soldadura. Iluminando a
junta soldada deve ser suficiente para boa visibilidade. Iluminação auxiliar deverá ser
necessária. Se a área a ser inspeccionada não é facilmente iluminada, o inspector
pode usar lupas, lanterna ou outro equipamento para ajudar a visibilidade.
Inspecção de soldadura usualmente inclui avaliação qualitativa e quantitativa das
juntas. Numerosas ferramentas são usadas para medições, como a geometria das
juntas, dimensão da soldadura, desalinhamento e a profundidade das trincas.
Em algumas situações requerem-se instrumentos especiais para assegurar o
cumprimento das especificações. Indicadores como o pirómetro e carvão de arco
voltaico devem ser usados para verificar a temperatura correcta de pré-aquecimento.
Condição previa antes da soldadura
Examinação do metal base antes da fabricação pode detectar condições que podem
causar defeitos de soldadura. Camadas, soldadura, lascas, ou outras condições
prejudiciais na superfície podem ser detectados por uma inspecção visual. Dimensões
devem ser confirmadas por medição. O metal base deve ser identificado pelo tipo e
grau. As correcções deverão ser feitas antes da fabricação.
Depois das partes estarem prontas na posição de soldadura, o inspector deverá
verificar a abertura dos chanfros. Especialmente o inspector deverá verificar seguintes
condições:
1. Preparação das juntas, dimensões e limpeza;
2. Alinhamento das peças a serem soldadas;
3. Processos de soldadura e consumíveis;
4. Procedimentos de soldadura e acerto da máquina;
5. Especificação da temperatura de pré-aquecimento;
6. Qualidade do ponto de soldadura durante a montagem.
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Durante a soldadura
Durante a soldadura, a inspecção visual é o primeiro método para controlar a
qualidade. Alguns dos aspectos de fabricação podem ser verificados seguindo:
1. tratamento do ponto de soldadura;
2. temperatura própria de pré-aquecimento;
3. sequencia dos passes de soldadura;
4. espaçamento das peças a soldar;
5. preparação antes de soldar outro lado;
6. conformidade com os procedimentos aplicáveis
Depois da soldadura
Itens que são verificados através da inspecção visual depois da soldadura são:
1. aparência final;
2. dimensão final do cordão;
3. extensão da soldadura;
4. exactidão das dimensional;
5. quantidade de distorção;
Muitos códigos e especificações descrevem o tipo e dimensões de descontinuidades
que podem ser aceitáveis. Grande número das seguintes descontinuidades nas
superfícies depois de soldaduras completa pode ser encontradas através de inspecção
visual:
Fendas;
Cavitações;
Inclusões sólidas;
Ausência de fusão e penetração;
Configuração imperfeita;
Cavitações
Neste grupo destacam-se:
Porosidade grupo de poros de gás
Cavitações alongadas
linha de poros de gás situados paralelamente ao eixo de
simetria
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.
Inclusões sólidas
Inclusões
escória ou outro material estranho penetram-se durante a soldadura. Este
defeito é mais irregular na sua forma em relação aos poros de gás
Inclusões de óxidos óxidos metálicos introduzem-se durante a soldadura.
A melhor protecção contra a formação de óxidos é removê-los imediatamente antes da
soldagem.
Embora nos aços seja possível soldar sobre o óxido de ferro (ferrugem, carepa), uma
quantidade excessiva desse óxido pode causar falta de fusão.
Falta de penetração
Esse tipo de defeito é encontrado num dos três casos (Figura 11)
quando o cordão de solda não penetrar completamente na espessura do metal
de base;
quando dois cordões de solda opostos não se interpenetrarem;
quando o cordão de solda não penetrar na garganta de uma junta em ângulo.
A corrente de soldagem é o parâmetro que tem o maior efeito na penetração. A
penetração incompleta é normalmente causada pela aplicação de uma corrente de
soldagem muito baixa e pode ser evitada simplesmente aumentando essa corrente de
soldagem. Outras causas podem ser o emprego de uma velocidade de soldagem muito
baixa e um ângulo incorrecto da tocha. Ambas permitirão que a poça de fusão passe à
frente do arco, actuando como um amortecimento à penetração. O arco deve ser
mantido na margem anterior da poça de fusão.
Fig. 10. Cavitações alongadas
Fig.11. Exemplos de falta de penetração
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Falta de fusão
Falta de fusão ocorre onde não existir fusão entre o metal de solda e as superfícies do
metal de base. Este defeito pode ser observado na Figura 12. A causa mais comum de
falta de fusão é uma técnica de soldagem deficiente. Ou a poça de fusão fica muito
larga (por causa de uma velocidade de soldagem muito baixa) e/ou o metal de solda
passou à frente do arco. Mais uma vez, o arco deve ser mantido na margem anterior
da poça de fusão. Quando isso é feito, a poça de fusão não ficará muito larga e não
poderá "amortecer" o arco.
Outra causa é o uso de uma junta de solda muito larga. Se o arco for dirigido
directamente para o centro da junta, o metal de solda fundido apenas fluirá e fundir-se-
á contra as paredes do chanfro sem, porém, fundi-las. O calor do arco deve ser usado
também para fundir o metal de base, o que é alcançado tornando a junta mais estreita
ou dirigindo o arco também para as paredes do chanfro. Na soldagem multipasses de
juntas espessas deve ser adoptada uma técnica de oscilação sempre que possível
após o passe de raiz. No entanto, cordões de solda muito largos ligando os dois lados
do chanfro devem ser evitados.
A falta de fusão também pode ocorrer na forma de uma gota fria. Esse defeito é
geralmente causado por uma velocidade de soldagem muito baixa na tentativa de se
depositar uma camada em um único passe de solda. Entretanto, é muito
frequentemente causado por uma tensão de soldagem muito baixa.
Mordeduras
Como está ilustrado na Figura 13, a mordedura é um defeito que aparece como um
entalhe no metal de base ao longo das bordas do cordão de solda. É muito comum em
juntas em ângulo sobrepostas, porém pode também ser encontrada em juntas de topo
Fig. 12. Falta de fusão
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e em ângulo. Esse tipo de defeito é mais comumente causado por parâmetros de
soldagem inadequados, particularmente a velocidade de soldagem e a tensão do arco.
Quando a velocidade de soldagem é muito alta, o cordão de solda fica com uma crista
por causa da solidificação extremamente rápida.
As forças da tensão superficial arrastaram o metal fundido ao longo das margens do
cordão de solda e empilharam-no ao longo de seu centro. As partes fundidas do metal
de base são afectadas da mesma maneira. O entalhe da mordedura fica onde o metal
de base fundido foi arrastado para a solda e não retornou devido à rápida solidificação.
A diminuição da velocidade de soldagem reduzirá gradualmente o tamanho da
mordedura e eventualmente eliminá-la-á. Quando estão presentes mordeduras
pequenas ou intermitentes, aumentar a tensão do arco ou soldar empurrando podem
ser acções correctivas eficazes. Em ambos os casos o cordão de solda ficará mais
plano e a molhabilidade será melhor.
Entretanto, quando a tensão do arco é aumentada até níveis excessivos, a mordedura
poderá aparecer novamente. Esse fato é particularmente verdadeiro no modo de
transferência por aerossol. Quando o arco se torna muito longo, também se torna muito
largo, que resulta num aumento da quantidade de metal de base fundido. No entanto, a
transferência de calor de um arco longo é ruim, e assim, na realidade, o arco não está
transferindo mais calor para a região da solda. As áreas mais externas se resfriam
muito rapidamente e novamente não se consegue uma boa molhabilidade. O
comprimento do arco deve ser mantido curto, não só para evitar mordeduras, mas
também para aumentar a penetração e garantir a integridade da solda.
Correntes de soldagem excessivas também podem causar mordeduras. A força e o
calor do arco e a penetração são tão grandes que o metal de base sob o arco é
realmente "soprado" para fora. Mais uma vez, as áreas mais externas do metal de
base são fundidas, mas se solidificam rapidamente. A turbulência da poça de fusão e a
tensão superficial não permite que a poça de fusão molhe adequadamente o metal de
Fig. 13. Mordeduras
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base. É sempre recomendável permanecer dentro das faixas de corrente especificadas
para cada diâmetro de arame.
Porosidade
A porosidade consiste em poros de gás que podem ser encontrados na superfície ou
no interior do cordão de solda solidificado. Como está ilustrado na Figura 14, esses
poros podem variar em tamanho e são geralmente distribuídos numa forma aleatória.
Entretanto, também é possível que a porosidade seja encontrada apenas no centro da
solda.
As causas mais comuns da porosidade são a contaminação atmosférica, excesso de
oxidação nas superfícies das peças a serem soldadas, elementos de liga desoxidantes
inadequados no arame e a presença de sujeira. A contaminação atmosférica pode ser
causada por:
vazão de gás de protecção insuficiente;
vazão de gás de protecção excessiva, que pode causar aspiração de ar para
dentro do fluxo do gás de protecção;
bocais obstruídos ou sistema de fornecimento de gás danificado (mangueiras e
conexões com vazamentos, etc.);
correntes de ar excessivas na área da soldagem, que podem arrastar o gás de
protecção da região da poça de fusão.
Os gases atmosféricos que são primariamente responsáveis pela porosidade no aço
são o nitrogénio e o oxigénio em excesso. No entanto, uma quantidade considerável de
oxigénio pode ser tolerada sem gerar porosidade na ausência do nitrogénio. O oxigénio
na atmosfera pode causar problemas graves com o alumínio por causa da rápida
Fig. 14. Porosidade
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formação de óxidos. A vazão de gás deve ser inspeccionada a intervalos regulares
para assegurar que esteja livre de vazamentos.
Adicionalmente, a humidade excessiva na atmosfera pode causar porosidade no aço e
particularmente no alumínio. Sob climas húmidos deve ser tomado um cuidado
especial. Por exemplo, tochas resfriadas continuamente a água podem apresentar
condensação durante os períodos de alta humidade e consequentemente contaminar o
gás de protecção.
A oxidação excessiva das peças é uma fonte óbvia de oxigénio, bem como a humidade
aprisionada, particularmente para o alumínio. Revestimentos anodizados no alumínio
devem ser removidos antes da soldagem porque podem conter água, bem como actuar
como isolantes.
A porosidade pode também ser causada por uma desoxidação inadequada do arame
de solda durante a soldagem de aços semi-acalmados ou efervescentes. O oxigénio no
aço pode causar porosidade por monóxido de carbono (CO) se os elementos
desoxidantes adequados não estiverem presentes. A sujeira orgânica pode ser uma
fonte de porosidade. Um exemplo é o lubrificante excessivo no arame de solda. Esses
hidrocarbonetos são fontes de hidrogénio, que é especialmente prejudicial ao alumínio.
Outras causas de porosidade podem ser taxas de solidificação da solda extremamente
altas e características de arco errático. Quando as taxas de solidificação são muito
altas, qualquer gás que normalmente escaparia fica aprisionado. Devem ser evitados
velocidades de soldagem muito altas e valores de corrente muito baixos.
Características de arco errático podem ser causadas por condições de soldagem ruins
(tensão muito baixa ou muito alta, transferência de metal ruim) e variação na
velocidade de alimentação do arame.
Todas essas ocorrências causam uma turbulência violenta na poça de fusão, que
tende a romper a envoltória do gás de protecção e provoca a contaminação da poça de
fusão pela atmosfera.
Trincas longitudinais
Trincas longitudinais (ou de centro) do cordão de solda não frequentemente
encontradas na soldagem MIG/MAG. Entretanto, essas trincas só podem ser de dois
tipos: trincas a quente e trincas a frio.
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Trincas a quente típicas são ilustradas na Figura 15. Trincas a quente são aquelas que
ocorrem enquanto o cordão de solda está entre as temperaturas de fusão (linha
liquidus) e de solidificação (linha solidus).
Nessa faixa de temperatura o cordão de solda está "pastoso". Trincas a quente
normalmente resultam do uso de um arame de solda incorrecto (particularmente em
ligas de alumínio e de aço inoxidável). A composição química do metal de base
também pode levar a esse defeito (um exemplo seria um fundido de aço inoxidável de
alto carbono).
Qualquer combinação de projecto de junta, condições e técnicas de soldagem que
resulte num cordão de solda com uma superfície excessivamente côncava poderá
conduzir à fissuração.
Uma forma desse defeito que pode ser encontrada frequentemente - particularmente
com qualquer liga de alumínio série 5000 - é denominada trinca de cratera, que são
pequenas trincas que aparecem no final do cordão de solda onde o arco foi
interrompido. Embora pequenas, essas trincas são perigosas, pois podem se propagar
para o interior do cordão de solda. Uma trinca de cratera está ilustrada na Figura 16. O
principal motivo desse defeito é a técnica incorrecta de terminar o cordão de solda.
Para terminar correctamente um cordão de solda, a cratera deve ser preenchida, o que
pode ser feito retornando com o arco antes de interrompê-lo (Figura 17).
Adicionalmente, se o controle de soldagem for programado para fornecer gás de
protecção por um curto período de tempo após a interrupção do arco, a cratera deve
ser protegida até que esteja completamente solidificada.
Fig. 15. Trincas longitudinais
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Fig.16 exemplo de trinca de cratera
Fig.17. Técnica de enchimento de trinca de cratera
Para uma detecção precisa de tais descontinuidades, a superfície deverá ser
devidamente livre de escórias e óxidos. A operação de limpeza deverá ser feita com
cuidado para evitar a ofuscação da visibilidade. Por exemplo, se for usado o martelo de
escórias, as marcas do martelo poderão impossibilitar a visibilidade de fissuras.
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Como um guia de referência rápida, a Tabela abaixo lista todos os defeitos possíveis,
suas causas e acções correctivas.
Defeito Causa e/ou acção correctiva
Porosidade Óleo, oxidação grosseira, carepa, etc.
Arame - pode ser necessário um arame com teores mais
altos de Mn e Si.
Problema de protecção: vento, bocal obstruído ou pequeno,
mangueira de gás danificada, vazão de gás excessiva, etc.
Falha na remoção da escória vítrea entre os passes de
solda.
Soldagem sobre a escória de eléctrodo revestido.
Falta de penetração Junta de solda muito estreita.
Corrente de soldagem muito baixa; extensão do eléctrodo
muito grande.
Poça de fusão passando à frente do arco.
Falta de fusão Tensão e/ou corrente de soldagem muito baixa.
Polaridade errada; deveria ser CC+.
Velocidade de soldagem muito baixa.
Soldagem sobre um cordão convexo.
Oscilação da tocha muito larga ou muito estreita.
Oxidação excessiva na chapa.
Mordedura Velocidade de soldagem muito alta.
Tensão de soldagem muito alta.
Corrente de soldagem excessiva.
Parada insuficiente às margens do cordão de solda.
Trincas Composição química incorrecta do arame de solda.
Cordão de solda muito pequeno.
Má qualidade do material de base sendo soldado.
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Arco instável Verifique o gás de protecção.
Verifique o sistema de alimentação de arame.
Início do cordão
deficiente ou
quebra do arame Tensão de soldagem muito baixa.
Indutância muito alta.
Extensão do eléctrodo muito grande.
Limpe a escória vítrea ou a oxidação do metal de base.
Respingos excessivos Use mistura Ar-CO2 ou Ar-O2 no lugar de CO2.
Diminua o percentual de He.
Tensão do arco muito baixa.
Aumente a indutância.
Furo da raiz Corrente de soldagem muito alta.
Velocidade de soldagem muito baixa.
Diminua a abertura da raiz
Use misturas Ar-CO2 no lugar de CO2.
Convexidade
Do cordão de solda Tensão do arco ou corrente de soldagem muito baixa.
Extensão do eléctrodo excessiva.
Aumente a indutância.
Polaridade errada; deveria ser CC+.
Junta de solda muito estreita.
3.2. Inspecção na engenharia
Nesta secção a inspecção está a cargo do responsável de controlo de qualidade.
Para a sua execução seguem-se os seguintes pontos:
leitura ou percepção exacta do desenho da estrutura a ser fabricada;
confrontação do material para produção;
23
controlo de dimensões durante o corte;
controlo de qualidade de soldadura;
confrontação das dimensões da estrutura fabricada com as do desenho;
estado final da estrutura;
3.2.1. Leitura ou percepção exacta do desenho da estrutura a ser fabricada
Antes de se iniciar o corte ou a fabricação propriamente dita faz-se um estudo
detalhado do desenho da obra para verificar se existem anomalias. O estudo de
desenho pode em alguns casos determinar erros que possam implicar a requisição de
novos desenhos à empresa responsável.
Nesta área necessita-se de um profundo conhecimento de desenho de construção
mecânica e a sua respectiva nomenclatura.
Durante a interpretação do desenho determinam-se também os processos de
fabricação a serem usados de forma a orientar os operários, permitindo deste modo a
economia do tempo de fabricação.
Em caso de necessidade fazem-se desenhos auxiliares em 2D ou 3D da estrutura em
função da necessidade de modo a permitir uma percepção fácil por parte dos
montadores (serralheiros).
3.2.2. Confrontação do material para produção
O material (metal) usado na fabricação é adquirido no mercado Sul-africano. Nem
sempre os perfis, chapas e virolas necessários para a fabricação se encontram a
disposição no mercado. A aquisição destes por parte dos Sul-Africanos é feita no
mercado Sul-Americano, Europeu e Asiático.
A importação de produtos nem sempre é confiável, por isso faz-se a verificação do
certificado de origem, a marca do metal, a correspondência das dimensões em função
do pedido efectuado (espessura das chapas, tipo de perfil, diâmetro e espessura de
tubos, etc.), estado da superfície (perfis, chapas, tubos encurvados e borradas de óleo
o que pode encarecer o processo de fabricação com trabalhos de endireitamento e
limpeza).
A detecção de defeitos nos produtos no acto da chegada permite uma reclamação ou
pedido de novo material antecipada evitando-se deste modo atrasos no término da
obra.
24
É também importante separar o material em função do tipo e marca, colocação de
marcas para permitir a sua fácil identificação. A marca do material previamente
colocada pelo fabricante facilmente desaparece devido a corrosão e é de difícil
percepção por parte dos operadores.
Esta operação é importante porque evita o uso de metal inadequado em função das
especificações do desenho durante o processo de produção.
3.2.3. Controlo de dimensões durante o corte
Feita a leitura do desenho e identificação da marca do metal a usar o passo a seguir é
o corte das peças que compõem a estrutura a ser fabricada. O corte é efectuado em
guilhotina, manualmente por maçarico e maçarico eléctrico.
Para se evitar erros de esquadria das peças cortadas durante a montagem é
necessário entregar ao operador de corte um desenho de fabricação com detalhes de
fácil percepção ou uma constante monitoria em caso de ausência de desenhos
detalhados.
O controlo de dimensões durante o corte é muito importante porque permite reduzir o
tempo de montagem e facilitar a montagem da estrutura. Permite também reduzir
consideravelmente as inspecções subsequentes.
As peças (chapas) de ductos de gases escape da açucareira de Xinavane foram
previamente cortadas por uma das DUYS situadas na África do Sul. Nestas, faziam-se
medições antes da união de peças porque por vezes as dimensões não correspondiam
com as do desenho e estas eram rectificadas em função da necessidade quer em
termos de aumento ou diminuição.
3.2.4. Controlo de qualidade de soldadura O controlo de qualidade de soldadura é efectuado apenas por inspecção visual.
Procuram-se defeitos como porosidade, fissuras, inclusões, ausência de fusão,
configuração do cordão, e etc. Havendo irregularidades destroem-se os cordões
defeituosos e efectua-se novamente a soldadura.
Apesar de os ductos no seu funcionamento não terem movimentos relativos e a
variação de temperatura não ser muito significante a presença de defeitos pode ser
prejudicial, por exemplo num ponto com uma pequena fissura criam-se condições
25
suficientes para concentração de tensões e sua propagação fácil e consequente
ruptura da estrutura.
No acto de soldadura o inspector verifica se as máquinas de soldar estão bem afinadas
isto para permitir a penetração e fusão adequada.
Verifica-se também se as peças que necessitam de pré aquecimento estão a ser
adequadamente aquecidas. O aquecimento é feito com ajuda de maçarico e o controlo
da temperatura é feito através de carvão de arco eléctrico que tem uma temperatura de
fusão 220ºC 250ºC.
Faz-se o controlo a forma de soldadura em função do desenho. Para os ductos, na
parte externa são montadas nervuras para garantir a sua rigidez, e estas não levam
cordões ao longo de toda nervura i.e. a soldadura é feita num comprimento de 100 mm
e um espaçamento de 100 mm e assim sucessivamente (figura 18). No outro lado da
nervura faz-se o mesmo mas alterando-se os espaços soldados com os não soldados.
Fig. 18. Ilustração de uma das formas de soldadura
3.2.5. Confrontação das dimensões da estrutura fabricada com as do desenho
As estruturas fabricadas durante o período de estágio eram conjugáveis, i.e. estas
eram fabricadas em partes e a sua montagem completa seria executada na açucareira
de Xinavane.
Para se garantir uma perfeita conjugação das partes em termos de dimensões e forma
é necessário cumprir a risca as especificações dos desenhos devido ao facto de que
nem todas as estruturas serem fabricadas na Duys. Algumas peças eram fabricadas
pela ALSTOM (África do Sul) e AGRO ALFA (Moçambique).
A confrontação é feita comparando-se as dimensões nas estruturas com as indicadas
nos desenhos. Está confrontação faz-se através de contagem (por exemplo contagem
de furos numa flange) e medições com ajuda de instrumentos de medição tais como
fita métrica, esquadros, prumos, etc.
A exactidão das dimensões podem ser adquiridas com facilidade se o corte e a
montagem forem executados com pessoal altamente qualificado.
26
3.2.6. Estado final da estrutura
O estado final da estrutura é importante porque para além de proporcionar uma visão
agradável no caso da pintura ela serve também como um elemento de protecção
contra a corrosão.
A verificação do estado da superfície vai além da pintura. Verifica-se antes de se
efectuar a pintura todas as partes onde foram colocados suportes (figura 19) durante a
fabricação (suportes são colocados para garantir rigidez da estrutura do acto da sua
montagem visto que estas tem comprimentos que variavam entre 5 a 14 metros). Nos
locais onde foram colocados suportes é necessário rebarbar a camada de metal
depositado durante a soldadura a quando da colocação dos suportes.
Removem-se através da rebarbagem todas as saliências criadas durante a montagem
e soldadura.
As superfícies devem estar livre de todos elementos que não fazem parte das
especificações dos desenhos. Havendo irregularidades de imediato manda-se rectificar
ou marcam-se com giz de forma a serem facilmente identificados pelos operários.
3.3. Tratamento de dados de controlo de qualidade
Durante o controlo de qualidade dá-se especial atenção a soldadura. Por este ser um
elemento de ligação. Terminada a soldadura segue-se a sua inspecção. Para além do
controlo quantitativo anotam-se as falhas cometidas pelos soldadores numa folha
(tabela Abaixo).
Fig. 19. Suportes durante o processo de fabricação
27
A tabela tem uma parte referente ao soldador (nome e número do trabalhador) e outra
parte com defeitos que podem ser obtidos durante a soldadura.
Preenche-se a tabela durante a inspecção da obra através da inspecção visual. Para
facilitar o controlo todos soldadores escrevem com letras visíveis seu nome ou número
no local por ele soldado.
Os dados colhidos permitem mostrar a qualidade de soldadores que a empresa tem
permitindo deste modo a alocação adequada durante a execução de trabalhos,
necessidade de formação e atribuição adequada de classes de soldadores.
21
11
2
18
46
45
9 8
18
5
28
12
9
0
5
10
15
20
25
30
Michaque Banze David Tendane Nweti
Agosto
Setembro
Ourtubro
28
O gráfico ilustra de como os dados colhidos durante a inspecção são tratados. Este
tratamento permite facilmente ver o comportamento em termos de aumento de
capacidade de execução de soldadura e aloca-los devidamente.
A atribuição de cargo ou promoção não depende só das qualificações e capacidades
do soldador. Factores como a assiduidade, comportamento e tempo de permanência
no trabalho são preponderantes.
4. RECOMENDAÇÕES
Durante execução das actividades notava-se uma distribuição inadequada dos
operários. Com a distribuição existente facilmente se encontrava operários sem
tarefas. Para minimizar este problema propõem-se a criação de equipas fixas i.e. um
mestre (skilled), sub mestre (semiskilled) e 3 ajudantes. Em função do trabalho pode se
requerer um ou mais ajudantes bem como diminui-los. Com criação destas equipes
permite o não abandono de uma obra para trabalhar noutra que se acha atrasada. Este
fenómeno faz com que sempre se ande atrás do tempo para terminar as obras.
A requisição de ferramentas, materiais para produção, dispositivos de segurança é um
processo moroso e desgastante. Para se evitar recomenda-se o alargamento da janela
no balcão de atendimento e que os dois funcionários existentes atendam ao mesmo
tempo e com fichas de controlo separadas.
Nota-se também uso inadequado de equipamento de segurança por parte dos
operários. Por exemplo, Requisita-se por volta das 7 horas uma mascara de respiração
e um protector de ouvidos mas por volta de 9 horas o operário já não os tem.
Recomenda-se para a sua troca no dia seguinte a apresentação e verificação do
estado destes.
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CONCLUSÃO
O estágio profissional permite ao estudante conjugar os conhecimentos teóricos com a
prática através do contacto directo e execução de actividades. A execução
compreende desde a interpretação dos desenhos de montagem, corte das chapas ou
perfis, montagem, soldadura e pintura (para engenharia) e corte, nivelamento,
montagem e soldadura (para panelas).
O convívio não só permitiu o aprofundamento de conhecimentos mas também de
aperfeiçoamento de técnicas artimanhas usadas durante a montagem e o
amadurecimento em termos de consciência através do convívio com a realidade fabril.
30
ANEXOS
Desenhos do contentor em 3D
31
BIBLIOGRAFIA
M. JANAPÉTOV. Soldadura y corte de metales.
Editorial Mir Moscu.1978
LEONARD KOELLHOFFER . Shieded Metal Arc Welding.
John Wiley & Sons.1983
Welding handbook.
W. H. Kearns, Editor. Volume 5. seventh Edition. 1984
MARQUES, P. V. Tecnologia da Soldagem Universidade Federal de Minas Gerais - 1ª edição 1991
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