Título

Influência de Pastilhas Termoelétricas no Comportamento Térmico Durante a Soldagem

Influence of Thermoelectric Modules on Thermal Behavior During Welding

Autoria

AMORIM, AMANDA MIRANDA; CORTES, RODRIGO FRANCO; MOUGO, ADRIANE LOPES; CAMPOS, GUILHERME A. DO P.; FIGUEIREDO, FABIO DA COSTA

AMORIM, AMANDA MIRANDA

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CORTES, RODRIGO FRANCO

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MOUGO, ADRIANE LOPES

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CAMPOS, GUILHERME A. DO P.

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FIGUEIREDO, FABIO DA COSTA

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DOI

10.5151/2594-5327-43971

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Resumo

Este trabalho analisa a influência de pastilhas termoelétricas do tipo Peltier no comportamento térmico do metal de base após o processo de soldagem. A pesquisa utiliza modelagem térmica baseada no modelo tridimensional de Rosenthal para a etapa de aquecimento e no modelo de capacitância térmica concentrada para o resfriamento transiente. Foram avaliados diferentes processos de soldagem (GMAW, TIG e SMAW) aplicados ao aço ASTM A36, considerando a distribuição de temperatura e a determinação de uma posição segura para instalação da pastilha termoelétrica. Também foram estudadas três condições de resfriamento: sem pastilha, com pastilha e com pastilha associada a dissipador de calor. Além disso, foi realizada uma comparação entre o aço ASTM A36 e o alumínio 6063 no processo TIG para avaliar a influência das propriedades térmicas dos materiais. Os resultados mostram que a pastilha intensifica a extração de calor, alterando o ciclo térmico local, enquanto o dissipador promove um resfriamento mais uniforme.

This work analyzes the influence of Peltier thermoelectric modules on the thermal behavior of the base metal after the welding process. The study employs thermal modeling based on Rosenthal’s three-dimensional model for the heating stage and the lumped capacitance model for transient cooling. Different welding processes (GMAW, TIG, and SMAW) applied to ASTM A36 steel were evaluated, considering the temperature distribution and the determination of a safe position for the installation of the thermoelectric module. Three cooling conditions were also investigated: without module, with thermoelectric module, and with thermoelectric module coupled to a heat sink. In addition, a comparison between ASTM A36 steel and 6063 aluminum in the TIG process was carried out to evaluate the influence of the thermal properties of the materials. The results show that the thermoelectric module intensifies heat extraction, modifying the local thermal cycle, while the heat sink promotes more uniform cooling.

Palavras-chave

Soldagem, Efeito Peltier-Seebeck, Rosenthal

Welding, Peltier–Seebeck Effect, Rosenthal Model