Caracterização mecânica e análise microestrutural de chapas obtidas pelo processo de Tailor Welded Blank (TWB)

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Etiene Pereira de Andrade
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil; ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica; UFMG
• Palavras-chave em Português: Conformação; Soldagem a laser; Tailor Welded Blank; Indústria automobilística
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/30177

Um dos maiores desafios da indústria automobilística, a nível global, trata-se de desenvolver veículos que sejam, simultaneamente, leves e resistentes mecanicamente. Empregam-se materiais de ultra alta resistência mecânica, mas há limitações quanto aos custos e à redução máxima de espessura que se pode obter. O Tailor Welded Blank (TWB) surge como solução; trata-se de um processo que permite a soldagem de topo de chapas de diferentes especificações (material, espessura e/ou revestimento), antes da conformação. Este trabalho trata da caracterização mecânica e da análise microestrutural de chapas de painéis internos de portas veiculares fabricadas utilizando a técnica de TWBs. Trabalhou-se com chapas de aços livre de intersticiais (IF – Intertitial Free), da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), com materiais de códigos FEE 210 de 1,2mm de espessura e IF CSN FEP 05 de 0,7mm de espessura, soldadas a laser. Essas chapas foram cedidas, já soldadas, pela empresa FIAT Chrysler Automóveis (FCA) Brasil. Para caracterização mecânica do conjunto pesquisado fez-se ensaios de tração uniaxial e de microdureza. A técnica de TWB foi aplicada com linha de solda orientada de 0º a 70º (variando de 5° em 5°). Todos os ensaios foram feitos em triplicata, visando maior confiabilidade dos resultados. A análise microestrutural foi feita por meio de microscopia óptica. Também se avaliou os efeitos da solda, em diferentes regiões, sobre a conformabilidade dos materiais envolvidos nessa pesquisa, a partir da estampagem de uma chapa do painel interno da porta. Quanto à tração, verificou-se um aumento abrupto da carga de ruptura ao se aumentar a inclinação relativa da solda de 10° para 15°, sendo maior valor registrado para cerca de 25°. A microestrutura dos aços IF apresenta matriz ferrítica e a zona fundida (ZF) é predominantemente bainítica. Ao se angular a linha de solda, os grãos tendem a se orientar preferencialmente segundo essa angulação. Uma constatação já esperada é de que quanto maior a deformação plástica equivalente do processo de conformação maior o encruamento dos materiais. Concluiu-se que ainda que não haja um consenso quanto aos efeitos da orientação da linha de solda no desempenho e na conformabildade de TWBs, a carga de ruptura dos corpos de prova testados aumenta à medida que se aumenta a angulação relativa da linha de solda.