Durante este ano que se passou, participei de algumas atividades relativas ao projeto de pesquisa Bancada de Testes de pares adsortivos aplicados à refrigeração e ar condicionado, das quais as mais relevantes foram o projeto do vaso de pressão que comportará o sistema, a especificação do processo e parâmetros de soldagem a serem aplicados no vaso e a análise de deflexão do vaso de pressão desenvolvido em conjunto com a UFPB (apelidado de “caixão”).

Durante o projeto do vaso de pressão, a principal dificuldade foi encontrar as tabelas dos códigos da ASME, necessárias para encontrar alguns parâmetros importantes e essenciais para a realização dos cálculos.

Ficou decidido que o vaso seria feito de aço inox AISI 304, e que teria 0,5 m de diâmetro por 0,5 m de comprimento. Após realizados os cálculos, encontramos a espessura da chapa a ser utilizada para a fabricação do vaso de pressão que foi de 1/8” (3,125 mm), esta para o corpo do vaso.

Para a escotilha, tivemos uma dificuldade em definir a espessura da mesma, visto que, como o vaso de pressão operará a vácuo, tem-se um problema relativo à vedação do mesmo. Acertamos então uma deflexão máxima para a escotilha como sendo de 5 mm (considerando a mesma como uma viga sofrendo flexão), e através de cálculos para uma flecha máxima de 5 mm encontramos que a espessura da escotilha deve ser de 5/8” (aproximadamente 15 mm).

Após realizar uma análise sucinta entre os vários processos de soldagem utilizados na indústria nacional, e relacionar sua aplicabilidade à soldagem de aços inoxidáveis, podemos afirmar que o processo mais adequado a nosso caso é o processo TIG.

Na soldagem TIG, temos um excelente controle da energia que é transferida para a peça devido ao controle independente da fonte de calor e da adição de metal de enchimento (eletrodo não é o mesmo que a vareta). Este fato torna o processo bastante adequado para a soldagem de peças de pequena espessura. Ainda, na soldagem TIG o arco elétrico de soldagem é bastante estável, suave e produz soldas com boa aparência e acabamento, este fato é de fundamental importância para o nosso projeto, visto que é imprescindível que não ocorra vazamentos, para que não prejudiquem o funcionamento do ciclo de refrigeração.

Após realizar estudos sobre os parâmetros a serem adotados, foi possível selecionar os mais adequados para as chapas a serem utilizadas no vaso de pressão. Abaixo segue um resumo destes parâmetros:

Metal de adição: E308 – XX, ER308 ou E308T-X

Gás de proteção: Argônio

Corrente de soldagem: 120 a 140 A (corpo), 130 a 150 A (tampo e flange de abertura)

Diâmetro do eletrodo: 1,6 mm (para todo o vaso)

Fluxo de argônio: 0,3 m³/h (para todo o vaso)

Metal de adição: Diametro de 2,4 mm (para todo o vaso)

Velocidade de soldagem: 5,1 mm/s (corpo), 4,2 mm/s (tampo e flange de abertura)

Quanto à analise da deflexão sofrida pelo vaso de pressão desenvolvido em conjunto com a UFPB, utilizamos um software com o qual chegamos a conclusão de que o vaso por si só não é capaz de sustentar os esforções impostos a ele quando submetido ao vácuo. A figura abaixo mostra que as deformações sofridas principalmente nas laterais do vaso são muito superiores às suportadas pelo material no regime plástico, implicando que o caixão iria falhar caso fosse-lhe aplicado o vácuo.