As juntas de solda em produtos semiacabados, como tubos e tiras, são dificilmente evitáveis por razões econômicas. Os tubos soldados longitudinalmente tornaram-se indispensáveis em muitas aplicações. No entanto, a conformação desses tubos é um desafio, pois o efeito do calor durante a soldagem provoca alterações na microestrutura. O aumento da dureza na zona afetada pelo calor (HAZ) em comparação com o material base é o efeito mais conhecido. Os responsáveis pelo processo estão inevitavelmente expostos às consequências dessa inhomogeneidade do material, como ruptura, baixa estabilidade dimensional ou desvios significativos em relação à geometria desejada.

Risco: ruptura crítica

A situação torna-se ainda mais grave quando a ruptura ocorre posteriormente, durante o uso do componente sob carga, exigindo uma retirada do produto. Além de custos potencialmente elevados, a reputação da empresa pode ser seriamente afetada. No caso de componentes críticos para a segurança, reivindicações de responsabilidade por parte dos clientes podem até ameaçar a existência da empresa.

Os riscos mencionados podem ser significativamente reduzidos se a junta de solda for posicionada, antes da conformação, em uma zona de flexão o mais neutra possível. Dessa forma, os efeitos negativos são reduzidos a um mínimo viável. Por isso, sistemas para a detecção confiável de juntas de solda e dispositivos para seu alinhamento reproduzível tornaram-se indispensáveis.

Situação crítica em caso de falha

No entanto, em muitos casos, nem todas as medidas técnicas necessárias são implementadas nas máquinas para evitar situações críticas em caso de falha. Frequentemente, faltam tecnologia de sensores adequada e know-how de aplicação.

Durante a fase de projeto, muitas vezes se dá demasiada importância a vantagens secundárias que acabam prejudicando a operação segura a longo prazo. Entre elas:

• “medição sem contato”
• “sensores o mais pequenos possível”
• “mínima mecanização”

Em resumo: tentar resolver a tarefa “fazendo o mínimo possível”.

Como consequência, o responsável pelo processo acaba tendo que designar operadores para posicionar os tubos corretamente. Além dos custos adicionais, deve-se aceitar uma taxa de erro significativa, pois essa tarefa rapidamente leva à fadiga humana.

Junta de solda invisível

Mas o que fazer quando a junta de solda já não é visível, como frequentemente ocorre em tubos de precisão?

Essa situação é extremamente desfavorável para o fabricante, mas geralmente resulta de um foco inadequado durante o desenvolvimento do sistema. Além da escolha da tecnologia de sensores, é essencial considerar a capacidade do processo desde a fase de planejamento.

Frequentemente, opta-se por sensores destinados a aplicações genéricas.
Embora funcionem bem em situações simples, não possuem as funções necessárias para aplicações específicas.

Tentativas de compensar isso com soluções de software rapidamente atingem seus limites devido à baixa qualidade do sinal. Soluções baseadas em inteligência artificial também falham quando não há uma base de dados sólida e bem preparada, comprometendo o treinamento dos modelos e os resultados obtidos.

Limites físicos

Ao voltar aos princípios físicos, os limites tornam-se evidentes.
Por exemplo, escolher um sensor de correntes parasitas pequeno para materiais ferromagnéticos com base em bons resultados iniciais pode ser arriscado.

Efeito pelicular (skin effect)

Nesse caso, tanto a baixa profundidade de penetração causada pelo efeito pelicular quanto as variações locais de permeabilidade são fatores decisivos que só se tornam evidentes em grandes quantidades de amostras. Quando isso ocorre, já é tarde demais, pois o sistema inadequado já está instalado.

Esses são alguns dos motivos pelos quais um conceito confiável de detecção de juntas de solda deve priorizar a robustez do processo em vez de vantagens secundárias.

Sistemas comprovados nem sempre são os mais convenientes, mas são significativamente mais eficazes.

Tecnologia comprovada da ROLAND Electronic

Bons exemplos podem ser encontrados no portfólio da ROLAND Electronic GmbH, que permite grande profundidade de penetração mesmo em materiais ferromagnéticos ou compensa variações locais de permeabilidade.

Isso resulta em altas relações sinal-ruído ao final do processo.
Por exemplo, o sensor NS24 permite medir espessuras de parede de até 10 mm utilizando fluxo de fuga magnético ou correntes parasitas.

A tecnologia de sensores faz a diferença

Esses dois princípios de medição estão integrados no elemento sensor e são analisados na unidade de avaliação SND40. A interface gráfica (GUI) oferece assistentes que facilitam a configuração da análise complexa.

O SND40 também fornece sinais de controle para a unidade de acionamento responsável pelo posicionamento da junta de solda em todo o intervalo de 360°.

O operador pode definir individualmente o ângulo alvo para cada componente, selecionando-o via GUI ou interfaces I/O ou ProfiNet.

A confiabilidade do processo é garantida por filtros digitais com limites de alerta ajustáveis. Assim, o usuário pode definir o nível de segurança da detecção.

Resultado:

• Conformação segura do processo
• Alta qualidade do produto
• Prevenção de paradas de produção