FACULTY OF SCIENCES AND TECHNOLOGY – DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING

UNIVERSITY OF COIMBRA

08/02/2012 2

CEMUC, Centro de Engenharia Mecânica da Universidade de Coimbra, Rua Luís Reis Santos, 3030-788 Coimbra, Portugal

FACULTY OF SCIENCESAND TECHNOLOGYUNIVERSITY OF COIMBRA

FCTUC

Production and Design

Structural Integrity Smart Industrial Robotics and Management  Experimental and Computer Aided Technology

Micro and Nanotechnology

Surface Engineering Nanomaterials and Microfabrication Sensors and Nanoelectrochemistry.

"Excellent" (1999, 2003, 2007)

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FRICTION STIR WELDING

FORTAB – Formability of Friction Stir Welded Tailored Blanks. Project: POCI/EME/57623/2004.

FTD – Friction Stir Welding Tool Design. Project: PTDC/EME-TME/69999/2006.

Smart Friction – Development of an intelligent system for automatic selection of FSW process parameters. QREN Project: 13-05-04-FDR-00046 (IDEIA/POCI 2010).

FADO – Al-Cu joining using Friction Stir BasedTechniques. European Project .

STIRDESIRE - Development of solid state processing solutions for design and architecture. European Project.

PROJECTOS DE INVESTIGAÇÃO

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FRICTION STIR WELDING

FORMAÇÃO

Doutoramentos

Rui Manuel Ferreira Leal: Soldadura por Fricção Linear de Elementos de Baixa Espessura – Ligações homogéneas e Heterogéneas. Universidade de Coimbra. 

Carlos Miguel Almeida Leitão: Influência dos parâmetros de processo na formação das soldaduras por fricção linear. Universidade de Coimbra.

Ivan Rodolfo Pereira Garcia de Galvão: Soldadura Heterogénea por Fricção Linear –Aplicação às ligas de alumínio e de cobre. Universidade de Coimbra. 

Aurelio Tronci: Statistical Approach on the Mechanical Characterization of AA2XXX Friction Stir Welded But Joints. Università degli Studi di Cagliari, Sardenha, Itália.

Noushin Yasavol: Microstructural Changes During Laser Melting and Friction Stir Processing of Tool Steels. Tarbiat Modares University, Teerão, Irão. 

Hamed Jamshidi Aval: Dissimilar friction stir welding of AA5086‐AA6061 aluminiumalloys. Sharif University Of Technology, Teerão, Irão.

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FRICTION STIR WELDING

FORMAÇÃO NÃO-GRADUADA

MESTRADOSJosé Carlos de Sousa Tavares: Desenvolvimento e teste de um sistema para ensaios em corte de 

materiais metálicos. Universidade de Coimbra.Alexandre Manuel Mano Lopo: Caracterização microstructural de soldaduras em estado sólido na liga 

AA 5083. Universidade de Coimbra.Flávio Daniel Relvas Marques: Formação de Estruturas Frágeis em Soldaduras Heterogéneas de 

Alumínio e Cobre. Universidade de Coimbra.João Pedro Sobral Amaro: Caracterização mecânica de materiais metálicos com recurso ao ensaio de 

corte. Universidade de Coimbra.

ESTÁGIOS DE INVESTIGAÇÃO (IASTE)Thomas Puhringer, Bolseiro IASTE (PT/08/57), proveniente da Áustria. Optimization of

FSW tools. Rogelio McKenzie, Bolseiro IASTE (PT/09/22), proveniente do Panamá. Friction Stir 

Welding of the AA 5083 aluminium alloy.Bokai Zhang, Bolseiro IASTE (PT/09/23), proveniente de Macau, China. Numerical 

simulation of the deep drawing process of Tailor Welded Blanks ‐ influence of material mismatch.

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DEESTRUTURAS LIGEIRAS

Dulce Maria Esteves Rodrigues

CEMUC, Department of Mechanical Engineering, University of Coimbra, Rua Luís Reis Santos, 3030-788 Coimbra, Portugal

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FRICTION STIR WELDING – UNA CONTRIBUCIÓN PARA LA PRODUCCIÓN DEESTRUCTURAS LIGERAS

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS

ESTRUTURAS LIGEIRAS

- CHAPAS FINAS- MATERIAIS LEVES - ALUMÍNIO "Copyright Porsche AG. Image

used with permission from Porsche AG"

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS 8

ESTRUTURAS LIGEIRAS

SOLDADURA DIFICULDADES EVITAR DISTORÇÕES

REQUERIM

ENTO

SAD

ICIONAIS

CARACTERISTICAS PLÁSTICAS SATISFATÓRIAS

EMBUTIDURA SOLDADURA

TAILOR WELDED BLANKS

EMBUTIDURASOLDADURA

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS

TAILOR WELDED BLANKS

MATERIAIS – LIGAS DE ALUMÍNIO- AA 5182 – H111

- AA 6016 – T4 AA 6016

AA 5182

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 0,1 0,2 0,3

TEN

SÃO

(MPA

)DEFORMAÇÃO

A5182 A5182

A6016 A 6016

A5182 A6016

S55

S66

D56

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS 10

FRICTION STIR WELDINGVelocidade de soldadura (v)

Velocidade de rotação(w)

Ângulo de inclinação 

FERRAMENTA 1 180 mm/min 1800 rpm 2.5º

FERRAMENTA 2 320 mm/min 1120 rpm 0º

FERRAMENTA 1Cónica

FERRAMENTA 2Estriada

DS

DP

º

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS 11

SOLDADURAS - MORFOLOGIAFERRAMENTACónica

FERRAMENTAEstriada

QUENTE

FRIA

A5182 A616 D56

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS 12

SOLDADURAS - RESISTÊNCIA

Ensaios de TracçãoAquisição de deformações utilizando Digital Image Corelation

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SOLDADURAS - RESISTÊNCIA

FERRAMENTACónica

QUENTE

S55 D56 S66

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS

SOLDADURAS - RESISTÊNCIA

FERRAMENTA1Estriada

FRIA

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS 15

SOLDADURAS - FORMABILIDADE

A5182 A5182

A6016 A 6016

A5182 A616

S55

S66

D56

Diâmetro do esboços: 200 e 180 mm

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS 16

SOLDADURAS - FORMABILIDADEAA 5182 – H111

AA 6016 – T4

Diâmetro do esboços: 200 mm

QUENTE

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS

Diâmetro do esboços: 180 mm

A5182 A616

SOLDADURAS - FORMABILIDADE

FRIA

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS 18

SOLDADURAS - FORMABILIDADE

Malha de Elementos Finitos

Modelo da Ferramenta

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS 19

SOLDADURAS - FORMABILIDADE

FRICTION STIR WELDING – CONTRIBUIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS LIGEIRAS

SOLDADURAS - FORMABILIDADE

SOLDADURAS - RESISTÊNCIACOBRE ZINCOLATÃO

COBRE

ZINCO

SOLDADURAS - RESISTÊNCIAAA 5182-H111 (a), AA 6016-T4 (b), copper (c),

brass (d) and zinc (e)

SOLDADURAS - RESISTÊNCIAAA 5182-H111

Velocidade de soldadura (v)

Velocidade de rotação(w)

160 mm/min320 mm/min640 mm/min

1120 rpm

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

Vick

ers H

ardn

ess (

HV

0.05

)

Distance to welding center line (mm)

C10-1800_160 S14-1120-320-FS14-1120-640 S14-1120-320-PAA 5182

C14

Advancing Retreating

C10

S14

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

Vick

ers H

ardn

ess (

HV

0.05

)

Distance to welding center line (mm)

C10-1800_160 S14-1120-320-FS14-1120-640 S14-1120-320-PAA 5182

C14

Advancing Retreating

C10

S14

Velocidade de soldadura (v)

Velocidade de rotação(w)

160 mm/min 1800 rpm

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Obrigada pela vossa atenção