Friction Stir Welding (FSW)
sustentabilidade e perspectivas futuras na união de metais
Palavras-chave:
Friction Stir Welding. Impacto ambiental. Eficiência energética. Perspectivas futuras.Resumo
Este artigo apresenta uma revisão exploratória da literatura sobre a soldagem por fricção (Friction Stir Welding - FSW), comparando sua viabilidade operacional com outros processos de soldagem. A pergunta de pesquisa que orienta o estudo é: pode o FSW ser considerado uma alternativa mais sustentável e eficiente em relação a outros processos de soldagem para aplicações industriais? Para responder essa questão, adotou-se a metodologia de revisão exploratória da literatura, com busca em bases nacionais e internacionais dos últimos dez anos, seguindo critérios de qualidade metodológica. Foram analisados os artigos completos após triagem de títulos e resumos, organizando os resultados em tabelas, gráficos e figuras. Os achados indicam que o FSW apresenta vantagens em eficiência energética, redução de resíduos, menor emissão de gases nocivos, maior segurança ocupacional e eficácia na soldagem de materiais dissimilares. Conclui-se que o FSW é promissor, sustentável e economicamente competitivo para algumas aplicações industriais.
Downloads
Referências
BALTHAZAR, Marco Antonio Pinto; ANDRADE, Marilda; SOUZA, Deise Ferreira de; BRAGA, André Luiz de Souza. Riscos ocupacionais, condições de trabalho e a saúde dos soldadores. Revista de Enfermagem UFPE on line, Recife, v. 12, n. 4, p. 997–1008, 2018. DOI: 10.5205/1981-8963-v12i4a230640p997-1008-2018. Disponível em: https://periodicos.ufpe.br/revistas/revistaenfermagem/article/view/230640. Acesso em: 6 ago. 2025.
Bevilacqua M; Ciarapica F; Forcellese A; Simoncini M. Comparison among the environmental impact of solid state and fusion welding processes in joining an aluminium alloy. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. Londres, 234(1-2), 2019, 140-156. doi:10.1177/0954405419845572.
BUFFA, Gianluca; CAMPANELLA, Davide; DI LORENZO, Rosa; FRATINI, Livan; INGARAO, Giuseppe. Analysis of Electrical Energy Demands in Friction Stir Welding of Aluminum Alloys, Procedia Engineering. Amsterdam, Volume 183, 2017, Pages 206-212, ISSN 1877-7058, https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.022.
CHOI, Woong Jo; MORROW, Justin D.; PFEFFERKORN, Frank & ZINN, Michael R. The Effects of Welding Parameters and Backing Plate Diffusivity on Energy Consumption in Friction Stir Welding. Procedia Manufacturing. Amsterdam, 2017, 10, 382-391. https://doi.org/10.1016/J.PROMFG.2017.07.011.
DAWOOD, Hasan I.; MOHAMMED, Kahtan S.; RAJAB, Mumtaz Y. Advantages of the Green Solid State FSW over the Conventional GMAW Process, Advances in Materials Science and Engineering. Londres, 105713, 2014, 10 pages, 2014. https://doi.org/10.1155/2014/105713.
FEDDAL, I.; CHAIRI, M.; DI BELLA, G. (2025). Analysis of Friction Stir Welding of Aluminum Alloys. Metals. Basileia .15(5), 532. https://doi.org/10.3390/met15050532.
FERREIRA, Francisco B.; FELICE, Igor; BRITO, Isaque; OLIVEIRA, João Pedro and SANTOS, Telmo. A Review of Orbital Friction Stir Welding. Metals. Basileia, 13, nº 6, 2023, 1055. https://doi.org/10.3390/met13061055.
GUPTA, A.; SINGH, J.; CHHIBBER, R. Dissimilar welding of austenitic and ferritic steels using nickel and stainless-steel filler: Associated issues. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering. Londres, 238(5), 2023, 2524-2544. doi:10.1177/09544089231159776.
GRANT, Maria J.; BOOTH, Andrew. A typology of reviews: an analysis of 14 review types and associated methodologies. Health Information & Libraries Journal. Nova Jersey. v. 26, n. 2, p. 91-108, 2009. https://doi.org/10.1111/j.1471-1842.2009.00848.x
HOYOS, E.; SERNA, M.C.; DE BACKER, J.; MARTIN, J. Sustainability Score Comparison of Welding Strategies for the Manufacturing of Electric Transportation Components. Sustainability. Basileia, 15, 2023, 8650. https://doi.org/10.3390/su15118650.
IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Welding, molybdenum trioxide, and indium tin oxide. 1st. ed. Lyon (FR): International Agency for Research on Cancer. Lyon, 2018. p. 310. Disponível em: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31268644/. Acesso em: 28 jan. 2025.
JAMAL, Jaber; DARRAS, Basil; KISHAWY, Hossam. A Study on sustainability assessment of welding processes. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. Londres, 234(3), 2019, 501-512. doi:10.1177/0954405419875355.
LOHWASSER, Daniela.; CHEN, Zhan. Friction stir welding: from basics to applications. A volume in Woodhead Publishing Series in Welding and Other Joining Technologies. Sawston. 2010. 424 p.
MAJEED, Tanveer; WAHID, Mohd Atif.; ALAM, Md Nadeem; MEHTA, Yashwant; SIDDIQUEE, A. N. Friction stir welding: a sustainable manufacturing process. Materials Today: Proceedings. Amsterdam. Volume 46, Part 15, 2021, Pages 6558-6563, ISSN 2214-7853, https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.04.025.
MENDONÇA, Roberto Ramon. Soldagem por fricção e mistura mecânica de aço austenítico alto manganês com efeito TRIP. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais). Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014.
MISHRA, Rajiv S.; MA, Zongyi. Friction Stir welding and processing. Materials Science and Engineering: R: Reports. Amsterdam. Volume 50, Issues 1–2, 2005, Pages 1-78, ISSN 0927-796X, https://doi.org/10.1016/j.mser.2005.07.001.
MOHAMED, I. A. Habba.; MOHAMED, M. Z. Ahmed. Friction stir welding-based technologies: A comprehensive review from the sustainable manufacturing perspectives. Journal of Materials Research and Technology. Rio de Janeiro. Volume 38, 2025, Pages 1-29, ISSN 2238-7854, https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.07.184.
SHRIVASTAVA, Amber; KRONES, Manuela; PFEFFERKORN, Frank. E. Comparison of energy consumption and environmental impact of friction Stir welding and gas metal arc welding for aluminum. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. Amsterdam. Volume 9, 2015, Pages 159-168, ISSN 1755-5817, https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2014.10.001.
SUED, M. K.; PONS, D.; LAVROFF, J.; WONG, E.H. Design features for bobbin friction stir welding tools: development of a conceptual model linking the underlying physics to the production process. Materials & Design. Amsterdam. Volume 54, 2014, Pages 632-643, ISSN 0261-3069, https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.08.057.
SUED, M. K.; SAMSURI, S. S. M.; KASSIM, M. K. A. M. and NASIR, S. N. N. M. Sustainability of welding process through bobbin friction stir welding. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Bristol. 318. 2018. DOI 10.1088/1757-899X/318/1/012068.
THOMAS, Wayne Morris; MURCH, Michael George; NICHOLAS, Edward David; TEMPLE-SMITH, Peter; NEEDHAM, James Christopher; DAWES, Christopher John. Improvements relating to friction welding. European Patent Office (EP). Patent EP0615480A1, 17 mai. 1995.
WAHID, Mohd. Atif; KHAN, Zahid A.; SIDDIQUEE, Arshad Noor. Review on underwater friction stir welding: A variant of friction stir welding with great potential of improving joint properties. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. Pequim. Volume 28, Issue 2, 2018, Pages 193-219, ISSN 1003-6326, https://doi.org/10.1016/S1003-6326(18)64653-9.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Revista Brasileira de Iniciação Científica
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
