Abstract: Recent profusion of advanced GMAW process variants impairs understanding of the nature of each one, with the arc rotation technique among them. This paper’s objective is investigating influences of wire-electrode rotation over metal transfer mode and melting rate. A bead on plate experimental matrix was performed and electrical signals acquired in synchronicity with high speed videography. Impacts of electrode rotation were observed on welding voltage and current, whereby rotation speed exerts marked influence. Droplet short-circuiting frequency was affected, culminating in free-flight transfer mode for higher rotation speeds. Increase of melting rate was observed for lower electrical power, indicating efficiency enhancement of the process. Moreover, arc rotation proved to expand controllability of the thermal development of the workpiece. Results are supported by videothermography.

No campo da soldagem, a preocupação com fatores ergonômicos e de usabilidade deve-se à crescente incorporação de tecnologias computacionais e à conseqüente transformação das atividades executadas pelos soldadores. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a usabilidade de um sistema interativo destinado à soldagem robotizada aplicando-se métodos e técnicas de engenharia de usabilidade. Assim, foram realizados, em laboratório, testes de interação com o equipamento em uma bancada especialmente construída para simular atividades típicas envolvendo a configuração de parâmetros e processos de soldagem. A amostra da pesquisa foi constituída por treze participantes envolvidos em atividades de pesquisa em soldagem. Para a coleta de dados foram utilizados questionários específicos para avaliar a satisfação dos participantes com a usabilidade do sistema. Ainda, para avaliar o desempenho dos participantes durante a realização das tarefas foram registrados os tempos e as taxas de conclusão. Dessa forma, verificou-se que o sistema interativo atendeu ou superou as expectativas dos usuários quanto à utilidade, facilidade de uso, facilidade de aprendizado e qualidade da interface. Por fim, a avaliação de usabilidade forneceu um diagnóstico dos fatores que representaram obstáculos para os usuários, e informações que poderão ser usadas no aprimoramento das próximas versões do equipamento.

In the field of welding, the concern with ergonomic and usability factors due to the increasing incorporation of computer technologies and the consequent transformation of the activities performed by welders. Therefore, the objective of this study was to evaluate the usability of an interactive system for the robotic welding by applying methods and techniques of usability engineering. So were performed in the laboratory tests of interaction with the equipment in a specially constructed bench to simulate typical activities involving the configuration parameters and welding processes. The survey sample consisted of thirteen participants involved in welding research. To collect data specific questionnaires were used to assess participants' satisfaction with the usability of the system. Yet, to evaluate the performance of participants during the tasks were recorded times and completion rates. Thus, it was found that the interactive system met or exceeded the expectations of users regarding the usefulness, ease of use, ease of learning and quality of the interface. Finally, the usability evaluation has provided a diagnosis of the factors that represent obstacles for users, and information that may be used in improving future versions of the equipment.

O processo TIG, em configurações tradicionais, apresenta problemas quando utilizado de maneira autógena com elevadas corrente e velocidade de soldagem. Nessa condição, normalmente ocorrem defeitos no cordão, principalmente descontinuidades denominadas humping. Em estudo realizado no LABSOLDA, foram obtidas soldas de excelente qualidade com o processo TIG atingindo velocidades de 1,5 m/min. Este procedimento, utilizando na proteção misturas argônio-hidrogênio, possibilitou velocidade semelhante ao processo MIG/MAG convencional, com a vantagem de ser realizada sem material de adição. O presente trabalho tem o objetivo de fornecer subsídios para uma nova análise da formação dos defeitos na soldagem TIG de elevada produtividade, já que a teoria baseada na pressão do arco não contempla totalmente o que tem sido observado na prática. Foram realizados ensaios com diferentes correntes utilizando argônio, hélio e misturas argônio-hidrogênio no gás de proteção. Os resultados mostram que para a mesma corrente média, à medida que o teor de H2 foi aumentado, ocorreram também gradativos aumentos da área fundida e eficiência de fusão. Foi possível mostrar indícios de que o mecanismo de formação de defeitos não depende somente da pressão do arco, mas sim do balanço entre pressão do arco e quantidade de metal fundido, que é dependente da eficiência de fusão proporcionada pelo gás utilizado.

Under usual configurations, the TIG process presents problems when used autogenously with high current and welding speed. In this condition defects in the weld bead usually occur, especially discontinuities called humping. In a study conducted at LABSOLDA, welds with excellent quality were obtained using the TIG process reaching speeds of 1.5 m/min. Under argon-hydrogen shielding gas mixtures welding speed similar to the conventional MIG/MAG process was allowed, with the advantage of being performed without filler material. The objective of this paper is to provide support for a new analysis of the defects formation in high productivity TIG welding, since the theory based on the arc pressure does not fully contemplate what has been being observed in practice. In this work, tests were performed with different current levels using argon, helium and argon-hydrogen mixtures as shielding gas. The results show that, for the same average current, as the H2 content was increased, there were also gradual increases of melted area and melting efficiency. It was possible to show evidences that the mechanism of defects formation depends not only on the arc pressure, but on the balance between arc pressure and the quantity of molten metal, which depend on the melting efficiency provided by the used gas.