Microssoldagem em chapas finas utilizando um laser de Cu-HBr

Orientadores: Rudimar Riva

Páginas: 111

Idioma: Portugues

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Resumo

Este trabalho teve como objetivo investigar a viabilidade de um novo método de micro-soldagem de chapas finas utilizando um laser de Cu-HBr que emite pulsos intensos com duração de nanosegundos em alta taxa de repetição.

Nos métodos tradicionais, a microsoldagem de chapas finas é realizada com laser contínuos ou com pulsos de baixa intensidade e de longa duração ( > 1ms) que permitem um comprimento de difusão térmica da ordem da espessura das chapas. Lasers com pulsos curtos (10 a 100 ns) são utilizados preferencialmente em processos de corte e furação de materiais.

Um amplo estudo experimental do processo de micro-soldagem com pulsos curtos foi realizado utilizando chapas de aço inoxidável (AISI 304) com espessuras entre 25 μm e 100 μm. As principais características do feixe do laser de Cu-HBr foram medidas em todas as condições experimentais, permitindo uma determinação precisa da intensidade do laser na região de micro-soldagem.

Os resultados deste estudo indicaram que é possível controlar o intervalo de parâmetros do processo para se obter um cordão de solda com alta razão de aspecto e reduzida zona afetada termicamente. Foi desenvolvido um modelo teórico para explicar a interação de pulsos curtos emitidos com alta taxa de repetição no processo de soldagem. Os resultados deste modelo indicaram que embora a intensidade do laser de Cu-HBr seja suficiente para perfurar as chapas de aço, é possível controlar a geometria do furo de forma a que o material vaporizado fique aprisionado e condense nas paredes internas da cavidade perfurada. Nestas condições experimentais controladas as chapas finas de aço foram soldadas com potências médias de laser entre 10 e 20 W, muito inferiores aos valores utilizados pelos métodos tradicionais.

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