Estudo da oxidação eletrolítica a plasma na liga AA2024-T3 para soldagem com compósito PEI/Fibra de vidro - Lucas, Rafael Resende (2022)
O desenvolvimento de processos que visam a união de materiais dissimilares, são de extrema importância para a soberania tecnológica nacional, pois permite o desenvolvimento de equipamentos dos mais diversos tipos com alto valor agregado. Para isto, torna-se necessária a criação e aplicação de processos avançados de tratamentos superficiais, manufatura, manutenção e união de materiais. Neste estudo, o processo de oxidação a plasma (PEO – Plasma Electrolytic Oxidation) foi empregado para produzir sobre a liga AA2024-T3, filmes óxidos, com a premissa de melhorar a adesão superficial com o compósito termoplástico PEI/Fibra de vidro, a partir do processo de união por soldagem (OFW- Oxi Fuel Welding) com gás GLP (Gás Liquefeito de Petróleo) e oxi-acetilênica. Para a possibilidade de otimização do processo da união, foi aplicado neste estudo um planejamento experimental (fatorial) 22, tendo como variáveis o potencial aplicado e o tempo do processo de oxidação a plasma, sendo a variável resposta tensão de cisalhamento (MPa), obtida a partir do ensaio de Lap Shear Strength (LSS). Com a utilização de caracterizações de MEV/EDS dos revestimentos obtidos via PEO, constatou-se que estes são constituídos de óxidos (Al2O3 – majoritariamente) com incrementos de elementos tanto da liga tratada (como Si, Mg, Mn, Cu) quanto do eletrólito (Na, P, Si), com morfologia distinta, como microestruturas agulhadas tipo mulita, protuberâncias esféricas isoladas e uma superfície esponjosa. Seguindo a norma NBR 12611:2006, para avaliar a espessura dos revestimentos por microscopia óptica contatou-se que, em média o valor foi de ~93,0 µm. A partir do ensaio eletroquímico potenciodinâmico, observa-se que, os revestimentos forneceram a liga maior resistência a corrosão, como taxa de corrosão (mm/ano) em no mínimo 3,2 vezes menor. Em média, os valores de tensão de cisalhamento variaram entre 2,6 a 8,5 MPa para soldagem com GLP e 2,5 a 7,3 MPa para soldagem oxi-acetilênica. A partir da análise ANOVA (análise de variância), verificou-se que os modelos elaborados abrangiam apenas entre 13,02 a 29,91% de toda a variabilidade do processo de tratamento superficial a plasma. Pode-se inferir que o teor de Si no revestimento tenha aumentado a fragilidade da junta, quando submetida a forças de cisalhamento.