Abstract Manufacturing parts using the Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) process is characterized by the use of welding sources applied in GMAW, GTAW, and PAW. The control of the parameters during manufacturing is fundamental to contribute to the reduction of the heat input, thus making it possible to apply a technique to control the heat imposed on the deposition of the layers. The process monitoring consists in detecting variations in the process during layers’ deposition, using a variety of resources, such as: acoustic emission, computer vision systems, sensors to collect information on thermal radiation and/or temperature of the part, in addition to capturing information on electrical variables. The objective of this work is to present a methodology for controlling the parameters during deposition of the layers in order to command the equipment with a control algorithm and a data acquisition system, acting on the process. A study of the influence of the parameters on arc geometry and stability is presented. An experimental design based on the Robust Design technique was applied to make the number of experiments feasible. The results suggest the beneficial effect of cycle length on arc stability, melt pool behavior and the final geometry. WAAM (WAAM GMAW GTAW PAW input resources as emission systems andor or part variables system presented feasible

Resumo A fabricação de peças pelo processo de Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA) tem como característica o uso de fontes de soldagem aplicadas em GMAW, GTAW e PAW. O controle dos parâmetros durante a construção das peças é fundamental para contribuir com a redução do aporte térmico, possibilitando assim a aplicação de uma técnica para controlar o calor imposto sobre a deposição das camadas. O monitoramento do processo consiste em detectar variações no processo durante as deposições das camadas e vários são os recursos utilizados, tais como: emissão acústica, sistemas de visão computacional, sensores para coletar informações quanto à radiação térmica e/ou temperatura da peça, além da captura de informações quanto às variáveis elétricas. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia para o controle dos parâmetros durante a deposição das camadas de modo a atuar no equipamento por meio de um algoritmo de controle e um sistema de aquisição de dados, atuando no processo. Um estudo da influência dos parâmetros sobre a geometria e estabilidade de arco é apresentado. Um planejamento experimental baseado na técnica de Projeto Robusto foi aplicado para viabilizar o número de experimentos. Os resultados sugerem o efeito benéfico da duração do ciclo sobre a estabilidade do arco, comportamento da poça de fusão e geometria final. MADA (MADA GMAW PAW térmico utilizados acústica computacional eou ou peça elétricas dados apresentado experimentos final

Abstract Non-destructive magnetic particle testing is a technique widely used in industry to identify surface and subsurface discontinuities in ferromagnetic materials, both in the manufacturing stages (semi-finished parts) and in service conditions. The parts need to be subjected to a magnetic field, which allows magnetic particles to move and accumulate in areas with discontinuities. However, residual magnetism can cause problems in processing stages such as welding and machining. With this in mind, this study set out to investigate the behavior of parts subjected to magnetic inspection and the possible consequences of residual magnetism. Parts of different chemical compositions were subjected to the test and had the magnetic field strength values measured and underwent welding steps (GTAW). It was possible to identify the low-intensity occurrence of the phenomenon of magnetic blowing during welding. As it does not represent a high risk to the result of the weld, it can be concluded that, for this specific case and under the conditions established for the experiments, demagnetization after the test is optional. Demagnetization after the welding processes can be explained by the increase in temperature above the Curie point. Nondestructive Non destructive materials semifinished semi finished However machining mind GTAW. GTAW . (GTAW) lowintensity low intensity weld that experiments optional point (GTAW

Resumo O ensaio não-destrutivo por partículas magnéticas é uma técnica amplamente utilizada na indústria para identificação de descontinuidades superficiais e subsuperficiais em materiais ferromagnéticos, tanto nas etapas de fabricação (peças semiacabadas) quanto em condições de serviço. As peças precisam ser submetidas a um campo magnético, o qual possibilita a movimentação das partículas magnéticas e o acúmulo em regiões com descontinuidades. Todavia, o magnetismo residual pode ocasionar problemas em etapas de processamento, como a soldagem e usinagem. Nesse sentido, o presente trabalho se propôs a investigar o comportamento de peças que são submetidas a inspeção magnética e as possíveis consequências do magnetismo residual. As peças de diferentes composições químicas foram submetidas ao ensaio e tiveram os valores de intensidade de campo magnético medidos e passaram por etapas de soldagem (GTAW). Foi possível identificar a ocorrência, em baixa intensidade, do fenômeno de sopro magnético durante a soldagem. Por não representar um risco elevado ao resultado da solda, pôde-se concluir que, para esse caso especificamente e sob as condições estabelecidas para os experimentos, a desmagnetização após o ensaio é facultativa. A desmagnetização após os processos de soldagem pode ser explicada pelo aumento da temperatura acima do ponto de Curie. nãodestrutivo destrutivo ferromagnéticos semiacabadas serviço Todavia processamento usinagem sentido GTAW. GTAW . (GTAW) ocorrência solda pôdese pôde experimentos facultativa Curie (GTAW

Abstract Additive manufacturing (AM) represents a manufacturing route that has been developing rapidly in recent years, implementing a new option for “Manufacturing Processes”. The benefits of AM align with the demands for quality improvement sought by industries when obtaining or repairing their products. Experts predict that AM will lead to major changes in industry and society. Metallic additive manufacturing can be developed by different processes using different energy sources such as LASER and electric arc. The present work provides a review which involves the main processes of wire arc additive manufacturing presents a comparative analysis with other processes, and also highlights the application of the Gas Metal Arc Welding (GMAW). The possibilities and results of different metal transfer modes applied in GMAW-based additive manufacturing are presented, such as Pulsed GMAW and controlled short circuit transfer technologies, which aim to apply the lowest heat input and provide greater stability to the process. In addition, examples of technologies and processes applied to improve the results of GMAW-based wire arc additive manufacturing are presented, such as forging, rolling and heat input control systems. Finally, possible future research directions are presented. (AM years Manufacturing Processes. Processes . Processes” products society GMAW. (GMAW) GMAWbased based presented process addition forging systems Finally (GMAW

Resumo A Manufatura Aditiva (MA) representa uma rota de fabricação que vem se desenvolvendo rapidamente nos últimos anos, implementando uma nova opção aos “Processos de Fabricação”. Os benefícios da MA se alinham às demandas por melhoria da qualidade buscadas pelas indústrias na obtenção ou reparação de produtos. Especialistas preveem que a MA conduzirá grandes mudanças na indústria e na sociedade. A manufatura aditiva metálica pode ser desenvolvida por diferentes processos com uso de diferentes fontes de energia como LASER e arco elétrico. O presente trabalho faz uma revisão, que envolve os principais processos de manufatura aditiva por arco elétrico, apresenta uma análise comparativa com outros processos, e também destaca a aplicação do processo Gas Metal Arc Welding (GMAW). Apresenta-se as possibilidades e resultados de diferentes modos de transferência do metal baseada em GMAW, como por exemplo o GMAW Pulsado e tecnologias de transferência por curto-circuito controlado, que têm como objetivo, aplicar o menor aporte térmico e proporcionar maior estabilidade ao processo. Além disso, apresenta-se exemplos de tecnologias e processos utilizados para melhorar os resultados da manufatura aditiva por arco elétrico baseada em GMAW, tais como forjamento, laminação e sistemas de controle do aporte térmico. Finalmente, apresenta-se possíveis direções de pesquisas futuras. (MA anos Processos Fabricação. Fabricação . Fabricação” produtos sociedade revisão GMAW. (GMAW) Apresentase Apresenta curtocircuito curto circuito controlado objetivo disso apresentase forjamento Finalmente futuras (GMAW

Resumo: A possibilidade de integrar sistemas de manufatura com uso de robôs propicia melhoria na produção, além de garantir flexibilidade, repetibilidade, qualidade e acurácia. Em uma mesma célula de manufatura, os manipuladores que cooperam na execução da atividade, realizam ações que ocorrem de forma coordenada para garantir a realização de tarefas, como quando se quer produzir uma peça que apresente certo grau de complexidade e que exige alterações de posição e orientação, além do dimensional e peso a ser manipulado. O uso desta técnica de manipuladores na Manufatura Aditiva vem da capacidade de se adaptar às variações de tarefas e ser suficientemente flexível para garantir a dinâmica das operações. Baseado na programação off-line que é uma estratégia para minimizar o tempo de setup e geração das trajetórias. Este trabalho apresenta uma proposta de integração de dois manipuladores robóticos industriais com sistemas de controles distintos, sendo que um deles teve seu controle baseado em uma arquitetura de baixo custo e ambos permitem a liberdade na construção de peças geradas a partir de um modelo CAD-3D. A manipulação, além de garantir o sincronismo dos movimentos entre os robôs, permitiu minimizar defeitos dimensionais como o efeito rampa.

Resumo: Corpos quando submetidos a variações de temperaturas tendem a apresentar alterações dimensionais. No caso de componentes soldados que são afetados por elevadas temperaturas, distorções são apresentadas devido a modificações permanentes de forma e dimensões provenientes de deformações plásticas que são consequências dos ciclos térmicos desenvolvidos durante o processo de soldagem. De modo a garantir as especificações do projeto e minimizar os efeitos térmicos, é desenvolvido um procedimento de soldagem que dentre outros, define sequência dos passes a serem depositados, bem como tratamentos necessários após o processo. Elevados custos associados a garantia do resultado necessário que minimizem as distorções, remetem a um estudo sobre o controle das deformações a qual os componentes soldados estão submetidos. Com isso, faz-se necessário o desenvolvimento de uma metodologia para monitoramento contínuo e dinâmico das distorções provocadas pelos processos de soldagem a arco elétrico, como o GMAW robotizado. Adotando um sistema de visão de baixo custo, que coleta os pontos em que lasers presos nas partes, tem os feixes projetados em um anteparo durante o processo de soldagem a arco GMAW robotizado, permitindo assim utilizar os dados para realimentar o sistema e garantir novas trajetórias e correções de parâmetros para minimizar as deformações em processos multicamadas.

Abstract: Bodies when subjected to temperature variations tend to show dimensional changes. Welded components, that are affected by high temperatures, present distortions due to permanent changes in shape and dimensions resulting from plastic deformations. These deformations are consequences of the thermal cycles caused by the welding process. In order to guarantee the project specifications and minimize thermal effects, a welding procedure is developed which, among others, defines the sequence of passes to be deposited, as well as necessary treatments after the process. The high costs associated with guaranteeing the necessary result that minimize distortions, refer to a study on the control of deformations to which the welded components are subjected. Thus, it is necessary to develop a methodology for continuous and dynamic monitoring of distortions caused by arc welding processes, such as robotic GMAW. Adopting a low-cost vision system, which collects the points where lasers are fixed on the parts, the beams are projected on a panel during the robotized GMAW arc welding process, thus allowing the data to be used to feed the system and guarantee new trajectories and parameter corrections to minimize deformations in multilayer processes.

Resumo: A primeira aplicação de um robô de soldagem pelo processo FSW (Friction Stir Welding) foi apresentada ao público em Gotemburgo, Suécia, no ano 2000, durante o Friction Stir Welding Symposium por dois diferentes grupos de pesquisa. Um grupo utilizava um robô antropomórfico modelo ABB IRB-6400 combinado a um motor elétrico de 220W e o outro um robô Neos de hastes paralelas. Apesar do processo FSW estar sendo objeto de estudo em vários centros de pesquisa no mundo, poucos estudam sua aplicação em robôs industriais, em que se destacam os institutos e as empresas: HGZ (Helmholtz-Zentrum Geesthacht), IWB e KUKA (em conjunto com o Grupo Airbus), na Alemanha; a ESAB, na Suécia; Institut Maupertuis e Institut de Soudure, na França; Cewac, na Bélgica; Friction Stir Link, nos Estados Unidos. Este trabalho tem como objetivo apresentar o estado da arte no que diz respeito à utilização do processo de soldagem FSW robotizado, além de evidenciar o processo realizado para o dimensionamento de um sistema completo para a soldagem robotizada utilizando um robô antropomórfico COMAU SMART NJ500, com 6 graus de liberdade e capacidade de 500 kg.

Abstract: The first application of a FSW (Friction Stir Welding) robot was presented to the public in Gothenburg, Sweden, in 2000, during the Friction Stir Welding Symposium by two different research groups. One group used an ABB IRB-6400 anthropomorphic robot combined with a 220W electric motor and the other a Neos robot with parallel rods. Although FSW is worldwide covered by many research groups, only few have been focusing on the implementation of the process on industrial robots. Some of the research groups and companies working on robotic FSW are HZG, Riftec, IWB and KUKA (jointly with Airbus Group) in Germany, ESAB in Sweden, Institut Maupertuis and Institut de soudure in France, Cewac in Belgium and Friction Stir Link in the USA. The objective of this article is to present the state of the art with regard to the use of the FSW welding process, besides evidencing the process carried out for the design of a complete system for robotized welding using a COMAU SMART NJ500 anthropomorphic robot with 6 degrees of freedom and capacity of 500 kg.