Contribuição ao desenvolvimento de processos de montagem e soldagem de carrocerias automotivas
Study of a Resistance Spot Weld Failure Mode Criteria
Esse trabalho se baseia na aplicação de um critério do modo de falha para pontos de solda por resistência que permita o cálculo do diâmetro mínimo do ponto de solda, indicando de modo confiável a ocorrência da falha na área ao redor e próxima ao ponto para o caso da aplicação de cargas de cisalhamento. A resistência e o modo de falha de um ponto de solda são caracterizados em geral como funções da espessura das chapas utilizadas, resistência mecânica dos materiais, diâmetro do ponto e do modo de aplicação da carga sobre o ponto. Foi tomado como base o modelo de Vandenbossche (1977) desenvolvido visando sua utilização em aços de baixo carbono e aços de alta resistência, além da validação de alguns parâmetros de solda utilizados como referência pela General Motors do Brasil, segundo norma WS-1 (2003). No desenvolvimento do presente trabalho foram estudados diversos modelos que relacionam a espessura da chapa e o diâmetro mínimo do botão de solda, como da AWS (1995) e (ISO 2004). Baseando-se na solda feita em chapas de aço com revestimento galvanneal, variou-se a espessura governante de 0,80 mm a 1,60 mm com os respectivos parâmetros indicados para cada situação. Após a realização dos corpos de prova padronizados conforme literatura foram feitos testes de tração, e então os resultados foram compilados para análise e comparação aos resultados obtidos pelo modelo utilizado como referência. Os modelos estudados têm comportamentos diferentes em relação ao modelo de Vandenbossche, para aços BH revestidos com galvanneal. O modelo determinado pela AWS resultou em diâmetros de pontos de solda menores que os valores mínimos considerados, indicando que sua utilização na indústria automotiva não é recomendada. O modelo da ISO, que engloba diversas faixas de diâmetros, atende os requisitos para a falha na ZTA para algumas espessuras na condição d = 6.vt. Foi verificada a aplicabilidade dos parâmetros de solda da tabela de referência, assim como verificado o atendimento ao diâmetro mínimo determinado por Vandenbossche. Os diâmetros reais dos pontos de solda atendem todos os valores mínimos estipulados pelos modelos estudados.