Impulsionando a soldagem aluminotérmica 4.0

Introdução

Novos desenvolvimentos nas propriedades mecânicas dos trilhos, redução dos custos de manutenção da via e melhorias na segurança são fatores importantes para o desenvolvimento de produtos de soldagem dedicados e alinhados aos requisitos das ferrovias.

Durante muitos anos, a Pandrol investiu em soluções técnicas para melhorar as propriedades mecânicas das soldas aluminotérmicas utilizadas em aplicações de transporte de cargas pesadas. O departamento de pesquisa e desenvolvimento de soldagem da Pandrol adotou soluções de digitalização rápida, prototipagem rápida e simulação digital. O principal objetivo dessas novas tecnologias é identificar a causa dos defeitos de solda, a fim de reduzir a sua frequência.

Investigação e análise

A imagem abaixo mostra uma solda defeituosa supostamente causada por questões de pré-aquecimento e geometria do molde de areia, de acordo com as conclusões preliminares no local. A Pandrol realizou várias soldas de teste a fim de confirmar a suposição. Esses testes indicaram que o superaquecimento dos moldes, além de um encolhimento, poderia ser a causa do defeito.

Além das soldas de teste, foi realizada simulação digital para entender melhor a solda aluminotérmica que causou o defeito. Essa tecnologia ajudou o departamento de P&D a entender os complexos fenômenos físicos que ocorreram durante a solda.

O novo controlador de pré-aquecimento Pandrol permitiu medições precisas dos parâmetros de pré-aquecimento durante essas soldas de teste. Graças ao uso de simulação digital e à precisão do controlador de pré-aquecimento, as hipóteses no local foram comprovadas como corretas, permitindo que os defeitos fossem replicados com precisão durante as soldas de teste.

Desenvolvendo a solução

Com base nesses resultados, os especialistas da Pandrol concluíram que melhorias geométricas, uma inclinação de fundição e otimização dos parâmetros de fundição por solda eram necessárias para corrigir o problema.

A simulação digital permitiu à Pandrol acelerar as fases de prototipagem ao mesmo tempo reduzindo o tempo de desenvolvimento e laboratório. Além disso, ofereceu a possibilidade de otimizar vários parâmetros de fundição incluindo a forma do colar, temperatura, resfriamento e pré-aquecimento utilizando o controlador de pré-aquecimento. Ao contrário de outras ferramentas de medição, o controlador de pré-aquecimento da Pandrol monitora uma variedade de fatores de influência ambiental em tempo real na via, incluindo qualidade do gás, temperatura e altitude. Essas inovações técnicas permitiram que a geometria do molde e o pré-aquecimento da solda fossem otimizados para oferecer o melhor resultado. Todos os controles, teste ultrassônico, de flexão e testes de fadiga, confirmaram a grande melhoria do desempenho da solda.

Conclusões

O número de soldas defeituosas nos trilhos foi grandemente reduzido graças à adoção dessas tecnologias inteligentes. Graças a essas melhorias e inovações contínuas, a Pandrol permanece líder mundial em soldagem aluminotérmica com a melhor qualidade de produto da categoria e a menor taxa de falhas.

O investimento contínuo da Pandrol em novas tecnologias como a simulação digital, o controlador de pré-aquecimento e o novo pré-aquecedor de alta vazão é vital para a manutenção da liderança de mercado e mostra o compromisso da Pandrol em agregar valor aos clientes. Além disso, para garantir o registro contínuo dos dados antes, durante e após a soldagem, a Pandrol introduziu o novo aplicativo móvel Pandrol Connect para digitalizar o acompanhamento e a rastreabilidade dos parâmetros de soldagem. O aplicativo foi desenvolvido em resposta às questões de rastreabilidade da solda, o que pode ser um grande desafio em áreas onde muitos profissionais diferentes estão envolvidos. A rastreabilidade eficiente é essencial para a coleta, observação e identificação de anomalias nos dados de desempenho da solda, essencial também para a otimização dos custos. O aplicativo permite a captura de dados ao vivo, o que leva a uma significativa economia de tempo para as equipes de profissionais.

Esses avanços técnicos permitem à Pandrol apoiar os clientes com abordagens digitalizadas de soldagem, cumprindo a promessa da Indústria 4.0.