La soladura
es uno de los métodos más usados para unir metales, con diseñadores e
ingenieros de producción disponiendo de un amplio rango de procesos donde
elegir. Los fabricantes de equipos de soldadura y consumibles continúan
trabajando para mejorar sus procesos, y algunos de los últimos desarrollos
tienen potencial en calidad y productividad, e incluso los ingenieros de diseño
tienen la oportunidad de crear nuevos sistemas de fabricación que hasta ahora
no han sido factibles.
Gas metal arc welding (GMAW) se desarrolló durante la segunda guerra mundial para unir aluminio y otros materiales no ferrosos. La soldadura Metal intert gas (Mig) es la más ampliamente usada entre los procesos GMAW, siendo conveniente para todo desde pequeña fabricación a grandes estructuras. Su pariente más próximo, metal active gas (Mag), difiere principalmente en el tipo de gas utilizado; y a menudo los dos procesos son referidos como soldadura Mig/Mag.
Una de las
desventajas de la soldadura es la distorsión de la pieza sobre la que se
trabaja. Sin embargo, esto puede controlarse en gran medida a través del diseño
de uniones, mediante el uso de sistemas y accesorios de fijación, y mediante
procesos de soldadura optimizados. Este último punto se incluye porque, por
ejemplo, algunas de las últimas máquinas de soldadura Mig tienen funciones de
control sofisticadas que pueden reducir significativamente la entrada de calor
en la soldadura y, por lo tanto, la distorsión.
La minimización
de la distorsión es uno de los factores más importantes para conseguir una
soldadura exitosa y económica, especialmente durante las reparaciones.
La
distorsión en las estructuras soldadas tiene lugar en tres estructuras soldadas
por tres cambios dimensionales que ocurren durante el proceso: encogimiento
longitudinal paralelo a la línea de soldadura; encogimiento transversal a la
línea de soldadura; y cambio angular a través de la rotación a través de la
línea de soldadura. Una forma de minimizar la tensión y distorsión es mediante
el enfriamiento de la unión durante la soldadura.
Procesos híbridos
Para las
tasas de producción más rápidas, la laser beam welding (LBW) ofrece ventajas
debido a su alta densidad de potencia que resulta en una pequeña zona afectada
por el calor y a las altas tasas de calentamiento y enfriamiento. El tamaño del
láser puede variar entre 0,2 y 13 mm, aunque solamente se usan los pequeños
tamaños en los procesos de soldadura. La profundidad de penetración es
proporcional a la cantidad de energía suministrada, pero también depende de la
localización del punto focal: la penetración se maximiza cuando el punto focal
está ligeramente por debajo de la superficie de la pieza de trabajo.
Puede usarse
un haz láser continuo o pulsado, dependiendo de la aplicación: los pulsos
medidos en milisegundos se usarán para soldar materiales delgados tales como hojas
de afeitar, mientras que los haces láser continuos son requeridos para
soldaduras más profundas.
Hybrid laser
arc welding (HLAW) combina la soldadura láser y el proceso GMAW, típicamente
Mig o Mag. Esto permite una mayor flexibilidad en el posicionamiento debido a
las propiedades de llenar huecos de los procesos GMAW, junto con la alta
velocidad que es atribuible al láser. También existe posibilidad de conseguir
soldadura de calidad, ya que se reduce el riesgo de socavar el material.
El primero
de estos procesos que estuvo disponible comercialmente fue Hybrio HLAW de ESAB.
Este sistema es entre tres y diez veces más rápido que la soldadura
convencional, con un 80 – 90 % menos entrada de calor, lo que permite que se
alcance un mayor rendimiento.
La soldadura
laser produce una soldadura estrecha y profunda a muy alta velocidad. Se
produce con muy poca contracción y distorsión por lo que se reducen los costes
de tratamientos post-soldadura. La soldadura láser, sin embargo, está limitada
en su capacidad para producir soldaduras aceptables en conjunción con huecos
anchos. Hibrio resuelve esto usando GMAW en tándem con el láser, añadiendo una
cantidad modesta de relleno de metal.
Mejoras en fabricación
Otra
compañía que ha introducido recientemente el proceso HLAW ha sido GE, que
defiende que su sistema puede revolucionar la forma como se hacen los
productos. La compañía sugiere tres formas de mejorar la fabricación:
· Velocidad de
producción: La soldadura es un aspecto fundamental de hacer muchos
productos que contienen piezas metálicas. Es también uno de los principales
elementos en consumo de tiempo de los procesos de fabricación. HLAW suelda más
rápido, lo cual significa que los productos industriales pueden producirse a
mayor velocidad. Para conseguir esto GE usa laser de fibra de alta potencia a
alta velocidad que suelda acero de hasta 2 cm de espesor con una sola pasada.
· Costes de envío
reducidos: Tradicionalmente la soldadura tiene lugar en un ambiente
de fabricación lejos de donde el producto terminado va a utilizarse.
Bibliografía: Welding development continue to
boost productivity and quality. European DesignEngineer October 2011
1 comentarios:
La tecnología es una aliada importante para industrialización y para tener tecnologías y maquinarias de punta para realizar trabajos y servicios con las normas establecidas
Soldadoras Inverter
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