Uma nova técnica de otimização multiobjetivo de modelos probabilísticos multivariados de um processo de soldagem MIG em tubos de alumínio AA6063

To assist in solving the problem of process improvement, restrictions and better welding operation conditions, this work applies the Design of Experiments (DoE), Multiobjective Optimization and Multivariate Statistics methodologies together to provide the necessary support in the management of the production process of MIG welding (Metal Inert Gas), of anti-corona protection rings, manufactured with tubes aluminum alloy 6063 (Aluminum Alloy 6063 - AA6063), T4, 100 mm in diameter and 2 mm thick. This type of process can be controlled by a relatively small number of input variables, that is, the wire feed rate (WF), voltage (V), welding speed (Fr) and the distance from the contact tip to the part of work (Cf). In addition, many outputs can be evaluated and optimized simultaneously. In the present work, the variables of yield (Y), dilution (D), reinforcement index (IR) and penetration index (PI) were investigated. To consider the multivariate nature of the problem, techniques such as Factor Analysis and Bonferroni's simultaneous confidence intervals were applied combined with elliptical constraints. The response variables were modeled mathematically using Poisson regression and the results obtained were satisfactory, since accurate models were achieved. The normal bound intersection method (NBI) produced a set of viable configurations for the input variables that allows the experimenter to find the best configuration of the system in relation to the level of importance of each response. The application demonstrated the optimal parameter solution for the welding process in AA6063 and presented characteristics of minimizing the weld bead geometry to contribute to the better efficiency and effectiveness of the productive management of the welding process. An experimental confirmation procedure was successfully performed to validate the theoretical results obtained in the prediction model.Para auxiliar na resolução do problema de melhoria de processos, restrições e melhores condições de operação de soldagem, este trabalho aplica as metodologias de Design of Experiments (DoE), Otimização Multiobjetivo e a Estatística Multivariada em conjunto para dar o suporte necessário no gerenciamento do processo produtivo de soldagem MIG (Metal Inert Gas), de anéis de proteção anti-corona, fabricado com tubos de alumínio na liga 6063(Aluminum Alloy 6063 - AA6063), T4, de 100 mm de diâmetro e espessura de 2mm de parede. Esse tipo de processo pode ser controlado por um número relativamente pequeno de variáveis de entrada, ou seja, a taxa de alimentação do arame (Wf), a tensão (V), a velocidade de soldagem (Fr) e a distância da ponta de contato à peça de trabalho (Cf). Além disso, muitas saídas podem ser avaliadas e otimizadas simultaneamente. No presente trabalho, as variáveis de rendimento (Y), diluição (D), índice de reforço do cordão (RI) e índice de penetração (PI) foram investigadas. Para considerar a natureza multivariada do problema, técnicas como a Análise Fatorial e os intervalos de confiança simultâneos de Bonferroni foram aplicadas combinadas com restrições elípticas. As variáveis respostas foram modeladas matematicamente por meio de regressão de Poisson e os resultados obtidos foram satisfatórios, uma vez que modelos precisos foram alcançados. O método de intersecção de limite normal (NBI) produziu um conjunto de configurações viáveis para as variáveis de entrada, que permite ao experimentador encontrar a melhor configuração do sistema em relação ao nível de importância de cada resposta. A aplicação demonstrou a solução de parâmetro ótimo para o processo de soldagem em AA6063 e apresentou características de minimização da geometria do cordão de solda para contribuir com a melhor eficiência e eficácia do gerenciamento produtivo do processo de soldagem. Um procedimento experimental de confirmação foi realizado com sucesso para validar os resultados teóricos obtidos no modelo de previsão