Resumo Neste estudo, buscou-se analisar a variabilidade de instrumentos utilizados na indústria para avaliar as características geométricas de um ponto de solda. Para tal, inicialmente, utilizou-se da técnica de planejamento de experimentos para gerar um arranjo fatorial fracionado para as configurações dos parâmetros de soldagem em corpos de prova de aços galvanizados por imersão a quente, a fim de representar a amplitude real do processo de soldagem por pontos. Para as análises, utilizou-se o estudo de repetitividade e reprodutibilidade (GR&R), pelo método de análise de variância, para identificar os componentes de variação do sistema de medição avaliando três instrumentos distintos, comparando as medições realizadas por um analisador de imagens, a partir do ensaio metalográfico, e métricas de instrumentos convencionais de metrologia como o relógio apalpador e o paquímetro manual. Foram avaliadas duas características da qualidade, sendo elas: a profundidade de indentação e o diâmetro do ponto. A partir dos resultados foi possível verificar que o analisador de imagem apresentou uma menor variabilidade nas medições, caracterizando-se como a melhor escolha para as medições das respostas de qualidade do processo de solda por pontos apresentando um GR&R classificado como aceitável.

Abstract In this study, we sought to analyze the variability of instruments used in industry to evaluate the geometric characteristics of a welding point. For this purpose, the design of experiments technique was used to generate a fractional factorial design for the welding parameter configurations in test specimens of hot dip galvanized steels in order to represent the real amplitude of the resistance spot welding process. For the analyzes, the repeatability and reproducibility (GR&R) study was used by the analysis of variance method to identify the variation components of the measurement system by evaluating three different instruments, comparing the measurements performed by an image analyzer, from the metallography and measurements of conventional metrology instruments such as the dial-gauge and the caliper. Two quality characteristics were evaluated: indentation depth and nugget width. From the results it was possible to verify that the image analyzer presented a lower variability in the measurements, being the best choice for the measurements of the quality responses of the spot welding process, presenting a GR&R classified as acceptable.

Resumo A soldagem a ponto por resistência elétrica possui um papel importante na fabricação de diversos produtos da indústria. Apesar de sua ampla aplicabilidade, este processo está sujeito a apresentar certa inconsistência na qualidade devido a variáveis controláveis e não controláveis. Desta forma, este estudo busca aplicar a metodologia de superfície de resposta para a obtenção de valores otimizados de fatores controláveis do processo, tais como corrente de soldagem, tempo de soldagem e força do eletrodo. Verificou-se o comportamento das curvas do deslocamento do eletrodo, a fim de observar o efeito da queima do revestimento das chapas de aço carbono galvanizadas. Avaliou-se também o teste de cisalhamento para verificar a deformação na força máxima de ruptura dos corpos de prova. Os resultados da aplicação mostraram que parâmetros elevados de corrente e parâmetros reduzidos dos tempos de ciclo proporcionaram maiores níveis de força e valores desejáveis de indentação. Além disso, foi possível verificar através dos experimentos que os critérios de qualidade do ponto de solda apresentam correlação com as características das curvas de deslocamento do eletrodo, proporcionando uma maneira eficaz para avaliar a qualidade do processo de solda a ponto a partir de testes não destrutivos.

Abstract The resistance spot welding has a great importance in the manufacture of several industrial products. Despite its wide applicability, this process is subject to certain quality inconsistency due to controllable and non-controllable variables. Thus, this study seeks to apply the response surface methodology to obtain optimized values of controllable process factors, such as welding current, welding time and electrode strength. The behavior of the electrode displacement curves has been verified in order to observe the burning effect of the coating of the galvanized carbon steel plates. It was also evaluated the shear test to verify the tensile-shear strength of the specimens. The results of the application showed that high current parameters and reduced cycle time parameters provided higher levels of strength and desirable indentation values. In addition, it was possible to verify through the experiments that the quality criteria of the weld point correlate with the characteristics of the displacement curves of the electrode, providing an efficient way to evaluate the quality of the process of welding to point from nondestructive tests.