La Revista de La Sociedad Americana de Soldadura WELDING JOURNAL AWS en ESPAÑOL

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La revista de la Sociedad Americana de Soldadura EN ESPAÑOL Abril 2012 Primavera Además: Soldadura de alto desempeño • Equipando celdas de soldadura para fabricar torres de viento • Asamblea anual del IIW Nuevos productos Soldadura de aluminio Guía de AWS Weldmex 2012 Fallas de soldadura por gases

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Soldadura

Transcript of La Revista de La Sociedad Americana de Soldadura WELDING JOURNAL AWS en ESPAÑOL

  • La revista de la Sociedad Americana de Soldadura

    EN ESPAOLAbril 2012 Primavera

    Adems: Soldadura de alto desempeo Equipando celdas de soldadurapara fabricar torres de viento Asamblea anual del IIW Nuevos productos

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    Gua de AWS Weldmex 2012Fallas de soldadura por gases

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  • CONTENIDO10 Qu hay de nuevo para soldar aluminio en la

    industria automotriz?Debido a la flexibilidad y calidad de varios procesosespeciales de soldadura, se espera que su uso en la fabricacin de automviles incremente.POR N. SCOTCHMER Y K. CHAN

    17 Soldadura de alto desempeo: una frase, cuatro alternativas Se discute en detalle cuatro procesos de alto rendimiento: modular o tndem, dos tipos de procesos de alambre sencillo con grandes secciones transversales de alambre, y el proceso de lser hbrido.POR G. TROMMER

    24 Gua de AWS Weldmex 2012La mega expo de metalmecnica 2012 regresa a la Ciudad de Mxico ya en su novena edicinPOR C. GUZMN

    28 Equipando celdas de soldadura para fabricar torres de vientoControles avanzados GTA de AC y la soldadura sinrgica por arco metlico pulsado protegido por gas hacen ms eficiente la produccin de componentes y tambin aseguran la calidad del productoPOR B. WILLIAMS Y M. VANDENBERG

    34 Seleccionando equipo para soldar aluminioAl escoger equipo para soldar aluminio, necesitas comprender las propiedades nicas del aluminio y los requerimientos de servicio del equipo.POR T. BURNS

    36 Cmo evitar fallas de soldadura relacionadas con gasesSistemas de mezcla de gases in situ impactan la rentabilidad y la calidad de la soldaduraPOR R. GREEN

    41 Una primicia del IIWSe explican los objetivos, sistema de actividades tcnicas, y la prxima Asamblea Anual en Denver del Instituto Internacional de Soldadura (IIW).POR D. J. KOTECKI Y T. M. MUSTALESKI

    45 El renacimiento de la manufactura mexicana?Mxico no est lejos de despuntar como una de las naciones clave del comercio en el mundoPOR DR. C. KUEHL

    Secciones4 Editorial6 Nuevos Productos

    50 ndice de Anunciantes

    Artculos

    10

    17

    24

    28

    April 2012 Primavera Tomo 5 Nmero 2

    Sitio Web www.aws.org

    Director Andrew Cullison

    Editorial Editor Welding Journal en espaol Carlos Guzmn

    Editora Welding Journal Mary Ruth JohnsenEditor Asociado Howard M. Woodward

    Editora Asociada Kristin CampbellCoordinadora de Artculos Tcnicos Melissa Gomez

    Diseo y Produccin Gerente de Produccin de Arte Zaida Chavez

    Coordinadora de Produccin Brenda Flores

    PublicidadDirector Nacional de Ventas Rob Saltzstein

    Agente de Ventas Lea PanecaGerente de Produccin de Publicidad Frank Wilson

    American Welding Society550 NW LeJeune Rd., Miami, FL 33126

    (305) 443-9353

    Publicaciones Exposiciones Comit de Mercadeo

    D. L. Doench, ChairHobart Brothers Co.

    S. Bartholomew, Vice ChairESAB Welding & Cutting Prod.

    J. D. Weber, SecretaryAmerican Welding SocietyD. Brown, Weiler BrushJ. Deckrow, Hypertherm

    D. DeCorte, RoMan Mfg.J. R. Franklin, Sellstrom Mfg. Co.

    D. Levin, AirgasE. C. Lipphardt, Consultant

    R. Madden, HyperthermD. Marquard, IBEDA SuperflashJ. Mueller, Thermadyne Industries

    J. F. Saenger Jr., ConsultantS. Smith, Weld-Aid Products

    D. Wilson, Kimberly-Clark Global SafetyP. Wittke, Lincoln Electric Co.

    N. C. Cole, Ex Off., NCC EngineeringL. G. Kvidahl, Ex Off., Northrup Grumman Ship Systems

    S. Liu, Ex Off., Colorado School of MinesJ. L. Mendoza, Ex Off., Lone Star Welding

    S. P. Moran, Ex Off., ESAB Welding & Cutting Prod.E. Norman, Ex Off., Southwest Area Career Center

    R. G. Pali, Ex Off., J. P. Nissen Co.R. W. Shook, Ex Off., American Welding Society

    H. Villarreal, Ex Off., WELDCOA

    3WELDING JOURNAL EN ESPAOL

    Welding Journal en espaol (ISSN 2155-5559). Lectoresdel Welding Journal en espaol pueden hacer copias deartculos para uso personal, educacional, e investigacin,pero este contenido no se puede vender. Favor indicar

    crdito apropiado a los autores de los artculos. No osb-tante, los artculos marcados con asterisco (*) tienen dere-chos reservados y no se pueden copiar. Para ms infor-macin, favor contactar a nuestro departamento editorial.

    April 2012 Final_Layout 1 3/23/12 4:28 PM Page 3

  • Me siento orgulloso y a la vez honrado de servir este ao como presidente de laSociedad Americana de Soldadura (American Welding Society, o AWS, por sus siglasen ingls). Este suceso tiene un gran significado personal para m, y coincide con mianiversario nmero 65 en la industria de la soldadura. Represento la tercera genera-cin de mi familia en el negocio de la soldadura, una industria que ha sido nuestro sus-tento por cerca de 100 aos.

    Mi abuelo, V. S. Rice, comenz como herrero y soldador y fund Virginia Weldingcomo empresa de fabricacin en Charleston, Virgina del Oeste en 1917 dos aosantes del nacimiento de la AWS. Mi padre dej la Marina para manejar nuestro nego-cio de soldadura y posteriormente se convirti en uno de los presidentes de laAsociacin Nacional de Suministros de Soldadura (National Welding SupplyAssociation), ahora la Asociacin de Distribuidores de Gases y Soldadura (Gases andWelding Distributors Association, o GAWDA, por sus siglas en ingls) la cual habasido cofundada por mi abuelo. Cuando yo tena siete aos, my abuelo me ense a sol-dar, comenzando con la soldadura de tubos con oxiacetileno.

    Vend nuestro negocio familiar de distribucin de soldadura en 1992 a una compa-a distribuidora relativamente nueva llamada Airgas. Me retir ocho aos despuscomo presidente y presidente operativo de Airgas. Posteriormente fui asociado delConsejo Directivo de la AWS, y fung como director ejecutivo interino de la AWS porseis meses mientras que la Sociedad buscaba a un director ejecutivo permanente, posi-cin que actual y acertadamente ocupa Ray Shook. Hoy, contino en el negocio de lasoldadura como CEO de OKI Bering, uno de los vendedores al mayoreo ms grandesde productos de seguridad y soldadura en nuestra industria.

    Mi asociacin con el consejo de la AWS fue impulsada por el tiempo que pas enMiami como director ejecutivo de la AWS, y me lanc por el consejo dos aos despus.Casi todos los presidentes de la AWS pasan al menos 10 aos como miembros del con-sejo. La mayora sirven durante dos periodos en el consejo antes de lanzarse como can-didatos a directivos de la AWS y despus van de puesto en puesto en el consejo direc-tivo durante cuatro aos, y finalmente fungen como ex presidente durante dos aos. Esun compromiso personal bastante grande. El ao en que finalmente se sirve como pre-sidente la verdad que no es algo tan nuevo, sino una continuacin de las labores quehas estado haciendo en la Sociedad los aos pasado.

    Mi propio tema para este ao ser completar algunas piedras angulares muy impor-tantes para la AWS iniciativas que tendrn un mayor impacto en nuestros miembrosen muchos aos por venir. Primero, en unos cuantos meses, el Comit Ejecutivo de laAWS sostendr su primer reunin en nuestras nuevas oficinas generales en Doral,Florida. Estas nuevas instalaciones prometen ser unas de las oficinas centrales msimpresionantes del mundo para cualquier sociedad de soldadura. Le ofrece el presti-gio bastante merecido en nuestra industria y proporciona amplio espacio para servir anuestra siempre creciente membreca.

    Otro paso importante terminado recientemente por la AWS es el lanzamiento denuestro triler que Explora oportunidades de carrera en soldadura. Hace dosaos, un amigo y ex miembro del consejo, Ken Stockton, me mostr los avances deentrenamiento que haba realizado para la empresa con la que colaboraba para capa-citar soldadores. Me impresion tanto que propuse al consejo que patrocinramos taltrailer, pero este usara mquinas virtuales de soldadura, lo que sent resultara espe-

    cialmente atractivo para los estudiantes legos. El consejo fuede mucho apoyo, como lo sera un miembro que jur apoyoa su compaa. Oficialmente lanzado en noviembre pasadoen nuestra Exhibicin de FABTECH en Chicago, el trilerde Carreras utiliza mquinas virtuales de soldadura donadaspor la Lincoln Electric Co. Los avances se presentarn en grandes eventos como el Congreso de Nios Explo-radores, la convencin de los Futuros Agricultores deAmrica, soldadura donadas por la Lincoln Electric Co.

    Founded in 1919 to Advance the Science,Technology and Application of Welding

    Una iniciativa con orgullo: servir al mundode la soldadura

    William A. RicePresidente de AWS

    OfficersPresident William A. Rice Jr.

    OKI Bering

    Vice President Nancy C. ColeNCC Engineering

    Vice President Dean R. WilsonKimberly-Clark Global Safety

    Vice President David J. LandonVermeer Mfg. Co.

    Treasurer Robert G. PaliJ. P. Nissen Co.

    Executive Director Ray W. ShookAmerican Welding Society

    DirectorsT. Anderson (At Large), ITW Global Welding Tech. Center

    J. R. Bray (Dist. 18), Affiliated Machinery, Inc.

    J. C. Bruskotter (Past President), Bruskotter Consulting Services

    G. Fairbanks (Dist. 9), Fairbanks Inspection & Testing Services

    T. A. Ferri (Dist. 1), Thermadyne Industries

    D. A. Flood (Dist. 22), Tri Tool, Inc.

    R. A. Harris (Dist. 10), Consultant

    D. C. Howard (Dist. 7), Concurrent Technologies Corp.

    J. Jones (Dist. 17), Thermadyne Industries

    W. A. Komlos (Dist. 20), ArcTech, LLC

    R. C. Lanier (Dist. 4), Pitt C.C.

    T. J. Lienert (At Large), Los Alamos National Laboratory

    J. Livesay (Dist. 8), Tennessee Technology Center

    M. J. Lucas Jr. (At Large), Belcan Corp.

    D. E. Lynnes (Dist. 15), Lynnes Welding Training

    C. Matricardi (Dist. 5), Welding Solutions, Inc.

    D. L. McQuaid (At Large), DL McQuaid & Associates

    J. L. Mendoza (Past President), Lone Star Welding

    S. P. Moran (At Large), ESAB Welding & Cutting Products

    K. A. Phy (Dist. 6), KA Phy Services, Inc.

    W. R. Polanin (Dist. 13), Illinois Central College

    R. L. Richwine (Dist. 14), Ivy Tech State College

    D. J. Roland (Dist. 12), Marinette Marine Corp.

    N. Saminich (Dist. 21), Desert Rose H.S. and Career Center

    N. S. Shannon (Dist. 19), Carlson Testing of Portland

    T. A. Siewert (At Large), NIST (ret.)

    H. W. Thompson (Dist. 2), Underwriters Laboratories, Inc.

    R. P. Wilcox (Dist. 11), ACH Co.

    M. R. Wiswesser (Dist. 3), Welder Training & Testing Institute

    D. Wright (Dist. 16), Zephyr Products, Inc.

    ABRIL 20124Continua en la pgina 50

    EDITORIAL

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  • Monitoreo de juntas lserpara soldaduraautomatizada presenta inspeccin en tiempo real

    El sistema de monitoreo de juntas convisin lser AUTO-TRAC/PWP mejora

    la productividad y calidad de la solda-dura. Los usuarios pueden instalar esteproducto en su equipo nuevo, o se ins-tala para actualizar mquinas de solda-dura ya existentes que se operan manual-mente o que utilizan una sonda mec-nica. En el centro del sistema se encuen-tra una cabeza de cmara lser digital dealta velocidad. Adems, tiene un ampliocampo visual combinado con alta reso-lucin que permite al sistema manejarproductos desde delgadas hojas de metalhasta acero de 50 mm de grosor. Carac-tersticas importantes que mejoran el de-sempeo al soldar productos desde tan-ques de almacenaje hasta barcos y puen-tes incluyen lo siguiente: inspeccin desoldadura en tiempo real con una cmaraubicada detrs de la antorcha de soldaro utilizando un escaneo de segundo paso;un controlador que maneja dos cmarascon una que monitorea simultneamentela junta e inspecciona la soldadura; vali-

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    ABRIL 20126

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  • ABRIL 20128

    sistema presenta cuatro cabezas de lm-paras de haz amplio. Cada una tiene tresLEDs UV-A (365 nm) de flujo ultra altopara NDE y un LED de luz blanca parailuminacin general. El sistema de ilumi-nacin permite a los inspectores moverlas cabezas de lmparas a cualquierpunto a lo largo de los rieles. Las fuen-tes de luz producen una intensidad UV-A de intensidad estable nominal de 9000W/cm a 15 pulgadas. Los estabilizado-res de intensidad electrnicos aseguranel desempeo consistente de los LEDsde UV durante el uso prolongado, y losabanicos de enfriamiento integrados mo-deran la temperatura. Los LEDs tienenun promedio de vida de 30,000 h. El sis-tema viene con lentes absorbentes de UVde UVS-30.

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    punta de cuatro posiciones permite vi-sualizar en las esquinas; un a luz LEDajustable ilumina el rea de inspeccin;se pueden grabar imgenes fijas y videoen la tarjeta de memoria SD desmonta-ble de 32 GB; y la batera interna puederecargarse para 3 horas de operacincontinua. El boroscopio est diseadopara la inspeccin visual remota de tipoindustrial en plantas farmacuticas, ali-mentarias, de procesamiento, petroqu-micas y de generacin de energa. Lasaplicaciones incluyen la inspeccin desoldadura de pureza, tuberas comercia-les e industriales, y tubos de calderas

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    Continuacin de la pgina 6

    Contina en la pgina 50

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  • ABRIL 201210

    Los nuevos estndares de la econo-ma corporativa del combustiblepromedio (CAFE por sus siglas eningls), aprobados por el Congreso de losEEUU en Julio de 2011, requieren que,para el ao 2025, la mayora de los auto-mviles alcancen un promedio de 54.5millas por galn (mpg). De hecho, anpara 2017, el promedio de economa delcombustible obligado aumentar a 35.5mpg, un incremento significativo compa-rado con el actual de 27.5 mpg, donde hapermanecido congelado en el mismonivel durante los ltimos 11 aos (Ref.1). A pesar de que estos objetivos estnsujetos a la letra pequea y a los capri-chos de los polticos, las compaas au-tomotrices estn viendo nuevas formasde reducir el peso de sus vehculos.

    Soldadura de puntos porresistencia de aleacionesde aluminio

    Los vehculos en el futuro emplearnun rango ms amplio de materiales paralogar un peso ms ligero; por ello, se re-querirn tecnologas avanzadas para su

    unin. Un camino ha sido incorporar mslmina de aleaciones de aluminio en laconstruccin de carrocera en blanco(BIW por sus siglas en ingls). En NorteAmrica, las compaas de carros por logeneral han empleado soldadura de pun-tos por resistencia (resistance spot wel-ding, o RSW, por sus siglas en ingls) paraunir hojas de aluminio, ya que es un pro-ceso razonablemente poco costoso. EnEuropa, compaas como Jaguar han

    usado remaches auto perforables, y Audiy Mercedes Benz han usado una varie-dad de otros procesos adems de RSW,incluyendo la unin con adhesivos (solao combinada con otras tcnicas deunin), pernos, soldadura fuerte laser,remachado, y soldadura por arco. Elcosto de esos procesos alternativos es amenudo alto y todos representan algu-nos retos. El obstculo, de hecho no elmenor, ha sido la considerable inversin

    Debido a la flexibilidad y calidad de soldadura tanto de la soldadura de puntos porfriccin agitacin como de la soldadura de puntos por friccin agitacin y rellenado seespera que su uso en la fabricacin de automviles se incremente

    NIGEL SCOTCHMER ([email protected]) es presidente de Huys Industries, Ltd., de Weston, Ontario, Canad.Kevin Chan es director tcnico de Huys Welding Strategies, Ltd. En Weston, Ontario, Canada.

    Una cubierta del seguro parala tapa del maletero unida con

    soldadura por friccin agitacinde puntos con rellenado.

    Qu hay de nuevo parasoldar aluminio en la industria automotriz?

    POR NIGEL SCOTCHMER Y KEVIN CHAN

    Scotchmer_Layout 1 3/23/12 4:37 PM Page 10

  • en equipo de soldadura de puntos y enconocimientos en las plantas automotri-ces alrededor del mundo, lo cual, porinercia, ha llevado a la adopcin de nue-vas tecnologas.

    En Norte Amrica, la RSW tenidouna historia accidentada como el procesode eleccin para unir hojas automotri-ces. Debido a que el aluminio es alta-mente conductivo, no es fcil de soldarpor resistencia. La soldadura de puntospor resistencia emplea la resistencia elc-trica del material para generar calor paraunir las hojas, debido a que la electrici-dad fluye fcilmente a travs del alumi-nio, es difcil de soldar. Adicionalmente,el recubrimiento de xido, resistente ygrueso, en el aluminio, lo vuelven pro-blemtico de atravesar en soldadura porresistencia. Lo que es peor, el grosor delxido de aluminio vara con la edad dela aleacin, incrementando el cuidadocon el que se sebe soldar al aplicar sol-dadura por resistencia. Estos factorescontribuyen a una vida til del electrodoms corta y a una impredictibilidad pre-ocupante en la calidad de la soldadurade produccin. As tambin, algunas ale-aciones de aluminio, como la serie 7000 una familia de aleaciones fuerte y de-seable no se puede soldar de maneraefectiva por resistencia debido a su pobreductibilidad. Se han presentado una can-tidad de iniciativas para manejar estosasuntos, como por ejemplo usar electro-dos revestidos en las plantas de produc-cin en toda Norte Amrica (Ref. 2), larectificacin y pulido frecuentes delelectrodo (Ref. 3), y an el uso de pastasy lquidos (Ref. 4).

    Retos para unir materialesdismiles

    La necesidad del aumento en la re-duccin de peso en el futuro sugiere que

    los materiales dismiles necesitarnunirse, lo cual incrementar los proble-mas con respecto al uso de RSW. Algu-nos sugieren que el uso creciente delmagnesio es un requerimiento para re-ducciones a gran escala. El incrementoen el uso de aleaciones de magnesio y lainevitabilidad de unir componentes indi-viduales (ya sea en forma de hojas, moldeo extrusin) a nivel subsistema del veh-culo agregar adems complejidad tc-nica. Esto es debido a que los distintosmateriales a unirse pudieran tener variascondiciones de superficie, composicio-nes qumicas, microestructuras, y propie-dades fsicas. La condicin de la superfi-cie por si sola juega un papel importanteen las caractersticas del proceso y laspropiedades de junta obtenidas en RSW(Ref. 5). As tambin, las morfologas desolidificacin en la zona de fusin de losmateriales vaciados y forjados que sesueldan an no se comprenden total-mente. (Ref. 6).

    Se ciernen en el horizonte juntas dealuminio a acero y a magnesio, as comode magnesio. Tales soldaduras involucrangrandes diferencias en propiedades me-cnicas, qumicas y fsicas de los materia-les que se unen, dando como resultadojuntas quebradizas debido a la formacinde compuestos intermetlicos dbiles, loscuales hacen, por ejemplo, que la solda-dura por fusin de magnesio a aleacionesde aluminio sea casi imposible. Los com-puestos intermetlicos Mg-Al se puedenformar fcilmente a temperaturas relati-vamente bajas y se convierten en la causade grietas que pueden reducir significati-vamente las propiedades mecnicas delas juntas. La resistencia elctrica espec-fica o resistividad del magnesio es apro-ximadamente dos veces el valor del acero.El punto de fusin del acero es aproxi-madamente 1500C (2732F), lo cual esms algo que el punto de ebullicin del

    magnesio a 1090C (1994F). Estos fac-tores hacen que la unin del magnesio alacero sea extremadamente difcil, similara la unin del aluminio al acero. Adems,la amplia diferencia en potenciales elec-troqumicos del magnesio al aluminio yacero puede dar como resultado falla dejunta muy rpida al exponerse al roco sa-lado, un gran problema para carros en loscrudos inviernos del Noreste.

    Soldadura por friccin agitacin y soldadura por friccin agitacin de puntos

    Principalmente como resultado de losproblemas y retos mencionados previa-mente, un proceso de unin en particu-lar ha estado recibiendo bastante aten-cin en las ltimas dos dcadas. Este pro-ceso es la soldadura por friccin agita-cin (friction stir welding, o FSW por sussiglas en ingls) es un proceso de uninen estado slido que permite la unin demateriales disimilares como el magnesioa aleaciones de aluminio con la forma-cin de menos compuestos intermetli-cos (Ref. 7).

    El Instituto de Soldadura (The Wel-ding Institute, o TWI por sus siglas en in-gls) en Inglaterra invent la FSW prin-cipalmente para unir aleaciones de alu-minio. Su principio es sencillo: una he-rramienta cilndrica giratoria con hom-bro se alimenta en la junta a unirse y semueve a travs de la interfaz de la solda-dura. El material se suaviza debido alcalor producido por la friccin, la defor-macin plstica y la disipacin viscosa, yla presin forjadora del hombro recon-solida el material tras la herramientapara obtener una soldadura. La solda-dura de puntos por friccin agitacin(friction stir spot welding, o FSSW por

    Fig. 1 El proceso de la FSSW (Ref. 9). Fig. 2 Paneles de techo de aluminiosoldados por friccin agitacin de puntos (Ref. 13).

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  • ABRIL 201212

    sus siglas en ingls) es una variante delproceso de soldadura por friccin agita-cin lineal ya que la FSSW involucra so-lamente el hundir, agitar, y retraer la he-rramienta de FSW sin movimiento trans-versal, como se muestra esquemtica-mente en la Fig. 1. En un corto periodode tiempo este proceso ha sido acadmi-camente bien recibido y ha sido rpida-mente adoptado comercialmente en in-dustrias tales como la de construccin debarcos, rieles, aereoespacio, y la militar(Refs. 8, 9).

    Algunos ejemplos tpicos de la FSSWde produccin incluyen las puertas tra-seras de aluminio para el carro deportivoMaxda RX-8 desde 2003, y el soporte delmotor y tapas de maletero para los veh-culos Toyota Prius hbridos a gasolina/elctricos desde 2004 (Refs. 8, 9). Kawa-saki Heavy Industries ha usado la solda-

    dura de puntos por friccin agitacinpara unir largueros para los paneles deltecho de una nueva armazn de carroce-ra de aluminio Fig. 2.

    Soldadura de puntos porfriccin agitacin yrellenado

    El proceso convencional de FSW dejaun hoyo tipo cerradura despus de quese retrae la herramienta Fig. 3A. Paraevitar el problema cosmtico que causael hoyo tipo cerradura, se han desarro-llado procesos de FSW con rellenadopara cubrir el hoyo Fig. 3B. Este pro-ceso usualmente utiliza una herramientade soldadura de tres partes que consistede una aguja central, la manga circun-dante, y un mbolo externo, los cuales

    todos pueden moverse de manera inde-pendiente uno de otro a velocidades va-riables. Estas partes reciprocas contro-lan cuidadosamente el movimiento rela-tivo y la presin aplicada de la aguja,manga y mbolo para rellenar el hoyo dela aguja Figs. 4, 5. Se necesitan variossegundos para rellenar el hoyo, y gene-ralmente se mejoran las propiedades dela junta. La Fig. 6 muestra una FSSW ter-minada y rellenada, y una pistola paraFSSW montada en un robot se ilustra enla Fig. 7.

    Propiedades mecnicas delas soldaduras por friccinagitacin

    Las propiedades mecnicas de las sol-daduras de puntos por friccin agitacin

    Fig. 5 Vista en acercamiento de la herramienta de FSSWcon rellenado ensamblada, que muestra el pin central, lamanga circundante, y el mbolo externo (Ref. 12).

    Fig. 6 Una soldadura FSS con rellenado (Ref. 12).

    Fig. 3 Secciones transversales tpi-cas de soldaduras FSS: A (Izquierda) Con hoyo tipo cerradura (Ref. 10); B(Derecha) con hoyo tipo cerradurarellenado (Ref. 11).

    Fig. 4 Pasos del proceso de FSSWcon rellenado (Ref. 12). El pin o agujacentral y la manga avanzan en laprimera imagen; el pin central se re-trae en la segunda para recibir el metalagitado, luego avanza en la tercera fo-tografa rellenando el material mien-tras la manga se retrae.

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  • dependen de la calidad de enlace entrelas hojas traslapadas a unirse. El metalno se funde. Una soldadura de puntosporfriccin agitacin consiste de cuatroregiones: un rea sin contacto, una re-gin mecnicamente unida, una zonaunida parcialmente metalrgicamente, yuna zona totalmente unida metalrgica-mente, como se muestra en la Fig. 8 (Ref.10). Tanto la zona mecnicamente unidacomo la parcialmente unida son difcilesde distinguir y por ello se puede nombrar

    como un rea parcialmente unida. Pare-cido a las soldaduras a traslape lineal, al-gunos defectos de soldadura pudieranaparecer como por ejemplo, centelleo,beso de enlaces (una interfaz de xido),agrietamiento en forma de gancho, adel-gazamiento de la hoja superior, y pene-tracin inadecuada en la hoja inferior,como se ilustra en la Fig. 9. La figura 9tambin muestra el defecto de agrieta-miento en forma de gancho y las geome-tras esquemticas de junta. Con mate-

    riales distintos, se pudieran formar com-puestos intermetlicos quebradizos, cau-sando agrietamiento por licuacin, y elmetal pudiera adems adherirse a las he-rramientas para soldar.

    La optimizacin del proceso de solda-dura tiene como objetivo reducir al m-nimo los defectos de soldadura y la opti-mizacin las propiedades mecnicas delas juntas. Durante la FSSW con relle-nado, las variables principales del pro-ceso incluyen la velocidad rotativa de laherramienta, la velocidad de hundi-miento, tiempo de contacto o permanen-cia, longitud del pin o aguja, profundidadde hundimiento del hombro o fuerza deforjado, velocidad de retiro, preparacinde la pieza de trabajo en sistemas de ma-terial diferente as como dimensiones,formas, y materiales de la herramienta(hombro y aguja). Generalmente, du-rante las pruebas de cizallamiento de tras-lape, la falla de la soldadura usualmentese inicia desde la punta de la regin par-cialmente unida y procede hacia el realibre ms cercana(la parte ms alta en lasoldadura) siguiendo el lmite entre lazona afectada termomecnicamente y lazona afectada trmicamente (Rev. 14).Por ello, las regiones con defecto enforma de gancho, incluyendo las dimen-siones y curvaturas, son extremadamenteimportantes. Usualmente, se pueden ob-tener cargas ms altas de fallas al tenerlo siguiente: 1) un ancho unido msgrande (incluyendo lo ancho de la zonade agitacin, lo ancho del material de lahoja inferior desplazada hacia arriba du-rante la operacin de soldadura, y loancho de la regin parcialmente unida);

    Fig. 7 Una pistola para FSSW conrellenado montada en un robot.

    Fig. 8 Imgenes del microscopioelectrnico de barrido (SEM por sus si-glas en ingls) de la FFSW AA6111 enla Fig. 2A que muestran lo siguiente:A La interfaz de la hoja bajo el hom-bro de la herramienta; B unin met-alrgico parcial (Ref. 10).

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  • La soldadura por friccin agitacintiene una cantidad de fortalezas general-mente aceptadas para la unin de las ale-aciones de aluminio que se usan en la in-dustria automotriz. Estas fortalezas inclu-yen las siguientes:

    Como subgrupo de la FSW, la FSSWcon rellenado ha probado tener aplicabi-lidad significativa en la unin de aleacio-nes de aluminio en aplicaciones automo-trices debido a que ofrece mayor flexibi-

    lidad de unin en aleaciones que la RSW.Es un proceso de unin rpido, confiabley consistente, requiere poco manteni-miento, y tiene un costo general bajo altiempo que proporciona un buen am-biente de trabajo (Refs. 9, 15, 16).

    Comparado con la RSW, la FSSW conrellenado reduce significativamente elconsumo de energa (solamente se nece-sita electricidad para rotar las herramien-tas y para aplicar la fuerza para crear elcalor de friccin). Otros beneficios inclu-yen la necesidad de menos equipo perif-rico (no hay necesidad de enfriamientocon agua); se reduce la inversin enequipo (al no tener rectificadores de pun-tas); una larga duracin de vida til; noexiste la preocupacin por la separacino espaciado de la soldadura; baja distor-sin de soldadura; no hay substancias ex-ternas y una reducida necesidad de con-sumibles; calidad de soldadura altamentereproducible; poca preparacin de lapieza de trabajo antes de la soldadura;tiempo corto del ciclo en comparacin conel remachado; ymenos sensibilidad a con-taminantes (xido, grasas). Adicional-mente, no hay necesidad de equipo elc-

    trico costoso para administrar correccio-nes del factor de la energa para las altascorrientes que se requieren para laRSWde aluminio (Ref. 10). Se pudierannotar importantes ahorros en costos dems del 50% una vez que la RSW hayasido remplazada por la FSSW con relle-nado ya que no se requieren transforma-dores elctricos de alta tensin, enfria-miento con agua, y suministros de airepresurizado (Refs. 8, 17).

    Sin embargo, la FSW y la FSSW conrellenado se limitan a la unin de mate-riales relativamente suaves con una resis-tencia y temperatura de fusin bajas. Ma-teriales ms duros con una resistencia ypunto de fusin ms altos pudieran redu-cir significativamente la vida til de la he-rramienta an del ms duro acero de he-rramienta H13. La FSSW con rellenadotiene un ciclo de soldadura ms largo quela RSW (Ref. 8). A pesar de estas limita-ciones, veremos un incremento en el usode FSSW y de FFSW con rellenado enaplicaciones automotrices debido a su fle-xibilidad y a la calidad que pueden pro-porcionar de manera consistente en unambiente de produccin.

    2) una altura ms baja del hooking (v.g.,distancia ms grande de la punta de la re-gin del gancho o la regin parcialmenteunida a la punta de la soldadura depunto); 3) un gancho curvo que apuntehacia afuera del eje rotativo de la herra-mienta. En la FSSW de rellenado, las pro-piedades de la junta pueden mejorarse de

    manera especial mediante la cantidad yposicin del material rellenado.

    Aunque siempre es difcil compararlas propiedades mecnicas de diferentesgeometras de junta obtenidas medianteel empleo de distintos procesos de unincomo por ejemplo soldadura de puntospor resistencia o soldadura de puntos por

    friccin agitacin (Ref. 8), una revisina la literatura sugiere que la soldadurade puntos por friccin agitacin pareceproporcionar fortalezas comparables concalidad de junta consistente y flexibili-dad de proceso mejorada (Refs. 3, 8, 9).

    ABRIL 201214

    Conclusiones

    Fig. 9 Esquema de una FFSW que indica las geometras dela junta y el defecto de gancho (Ref. 14).

    Alta calidad de soldadura, sin de-fectos relacionados con la solidifi-cacin, ya que no hay fusin espe-cfica; Una microestructura forjada, encomparacin con las estructuras va-ciadas que se obtienen en la solda-dura de fusin. Un proceso de unin estable yconsistentemente reproducible; Fcil integracin con robots; Ser una tcnica sustentable yverde con poco impacto ambientaladverso.

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  • 1. www.epa.gov/fueleconomy/regulations.htm.2. Chan, K., y Scotchmer, N. 2008. Mejoras en la vida

    til del electrodo y calidad para la soldadura automotrizpor resistencia de hojas de aluminio. Memorias de la XIIIConferencia sobre Soldadura de Hoja de Metal, Seccin De-troit de AWS, documento 5-3. (Quality and electrode lifeimprovements to automotive resistance welding of alumi-num sheet. Proceedings of the Sheet Metal Welding Confe-rence XIII, AWS Detroit Section, paper 5-3).

    3. Centro Internacional de Investigacin Automotriz .Avances hacia la soldadura de puntos por resistencia de hojasautomotrices de aluminio. Universidad de Warwick, ReinioUnido. (International Automotive Research Centre. Deve-lopments towards high volume resistance spot welding of alu-minium automotive sheet. University of Warwick, UK).

    4. Patil, R., Anurag Tilak, C., Srivastava, C., and De, A.2011. Reduccin al mnimo del desgaste del electrodo en lasoldadura de puntos por resistencia de aleaciones de alu-minio. Ciencia y Tecnologa de la Soldadura y Unin Vol. 16,Num. 6, pp. 500-513. (Minimizing electrode wear in resis-tance spot welding of aluminium alloys. Science and Tech-nology of Welding and Joining Vol. 16, No. 6, pp. 500513).

    5. Liu, C., Chen, D., Bhole, S., Cao, X., y Jahazi, M. 2009.Corrosin galvanic asistida por pulido en la junta soldadapor friccin agitacin de materiales distintos de aleacinde magnesio AZ31 a aleacin de aluminio 20204. Caracte-rizacin de materiales 60, pp. 370-376. (Polishing-assistedgalvanic corrosion in the dissimilar friction stir welded jointof AZ31 magnesium alloy to 20204 aluminum alloy. Mate-rials Characterization 60, pp. 370376).

    6. Xiao, L., Liu, L., Zhou, Y., y Esmaieli, S. 2010. Alea-ciones de magnesio AZ31 unidas con soldadura de puntospor resistencia, Parte I: Dependencia de las microestructu-ras de la zona de fusin de las las partculas de segunda fase.Transacciones Metalrgicas y de Materiales A Vol. 41, pp1511-1522. (Resistance spot welded AZ31 magnesiumalloys, Part I: Dependence of fusion zone microstructureson second-phase particles. Metallurgical and Materials Tran-sactions A Vol. 41, pp. 15111522).

    7. Somasekharan, A., y Murr, L. 2004. Microestructurasen aleacionesde magnesio y aleaciones de magnesio dife-rentes unidas a la aleacin de aluminio 6061-T6 mediantesoldadura por friccin agitacin. Caracterizacin de mate-riales Vol. 52, pp. 49-64. (Microstructures in friction-stirwelded dissimilar magnesium alloys and magnesium alloysto 6061-T6 aluminum alloy. Materials Characterization Vol.52, pp. 4964).

    8. Gerlich, A. P., y North, T. H. 2011. Soldadura por Fric-cin Agitacin de Puntos, Innovaciones en Manufactura deMateriales, Fabricacin, y Seguridad Ambiental. Mel Sch-wartz, editor. CRC Press 2011, pp. 193-217. (Friction StirSpot Welding, Innovations in Materials Manufacturing, Fabri-

    cation, and Environmental Safety. Mel Schwartz, ed. CRCPress 2011, pp. 193217).

    9. Pan, T. Y. 2007. Soldadura por friccin agitacin depuntos (FSSW) Una revisin de la literatura. CongresoMundial 2007, SAE Int. Detroit, Michigan, Abril 16-19,2007, 2007-01-1702. (Friction Stir Spot Welding (FSSW) A Literature Review. 2007 World Congress, SAE Int., De-troit, Mich., April 1619, 2007, 2007-01-1702).

    10. Mitlin, D., Radmilovie, V., Pan, T., Chen, J., Feng,Z., y Santella, M. L. 2006. Relaciones entre estuctura y pro-piedades en Aluminio 6111 unido con soldadura por fric-cin de puntos (tambin conocida como soldadura por fric-cin agitacin de puntos). Mater. Scie. Eng. A441 (2006):79-96). (Structure-properties relations in spot friction wel-ded (also known as friction stir spot welded) 6111 Alumi-num. Mater. Sci. Eng. A 441(2006): 7996).

    11. Mazzaferro, J. A. E., de Souza Rosendo, T., Mazza-ferro, C. C. P., Ramos, F. D., Tier, M. A. D., Strohaecker,T. R.,y dos Santos, J. F. 2009. Estudio preliminar sobre elcomportamiento mecnico de soldaduras por friccin depuntos. Soldgem Insp. Sao Paulo14(3) (2009: 238-247). (Pre-liminary study on the mechanical behaviour of friction spotwelds. Soldgem Insp. Sao Paulo 14(3)(2009): 238247).

    12. Harms+Wende GmbH & Co. KG, Hamburgo, Ale-mania, publicaciones impresas y www.harms-wende.de.

    13. Kawasaki Technical Review, No. 160, Enero 2006.14. Yin, Y. H., Sun, N., North, T. H., y Hu, S. S. 2010.

    Formacin de gancho y propiedades mecnicas en soldadu-ras por friccin agitacin de puntos en AZ31. J. Mater. Pro-cess. Tecnol. 210 (2010):2062-2070).(Hook formation andmechanical properties in AZ31 friction stir spot welds. J.Mater. Process. Technol. 210 (2010): 20622070).

    15. Briskham, P., Blundell, N., Han, L., Hewitt, R., Young,K., y Boomer, D. 2006. Comparacin de remachado con autoperforado, soldadura por resistencia de puntos y la unin porfriccin de puntos para hoja automotriz de aluminio. SAE In-ternacional, 2006-01-0773, EE.UU). (Comparison of self-pierce riveting, resistance spot welding and spot friction joi-ning for aluminium automotive sheet. SAE International,2006-01-0773, U.S.A.)

    16. Luidhardt, F. 2010. Soldadura por friccin de pun-tos, un mtodo alternative para unir aluminio. (Friction spotwelding, an alternative method of joining aluminum). Proc.6th Int. Sem. Sobre Avances en la Soldadura por Resisten-cia, Haburgo, Alemania.

    17. Sakano, R., Murakami, K., Yamashita, K., Hyoie, T.,Fujimoto, M., Inuzuka, M., y Nagao, Y. 2001. Desarrollode sistema robtico de FSW de puntos para miembros decarrocera automotriz. (Development of spot FSW robotsystem for automotive body members). Proc. 7th Int. Symp.De la Sociedad Japonesa de Soldadura (Japanese WeldingSociety) Kobe, Japn, pp. 645650.

    Referencias

    15WELDING JOURNAL EN ESPAOL

    Scotchmer_Layout 1 3/23/12 4:39 PM Page 15

  • Junio 1213, 2012 / San Diego, CA

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  • Las tecnologas de unin en gene-ral se consideran como un sectoren crecimiento. Conocedores dela industria esperan que las tasas de cre-cimiento ms altas de todas provengande la soldadura lser. Sin embargo, to-dava hay crecimiento potencial tambinpara los procesos de la GMAW (solda-dura por arco metlico protegido congas) entre los fabricantes y los institutosde investigacin. Los fabricantes estnde acuerdo en la probable importanciade los procesos hbridos. 65% de los en-cuestados ver a la soldadura lser hbridacomo la combinacin de procesos predo-minante en el futuro, con el mayor po-tencial conferido al proceso de lserMIG.1)

    De cara a la competencia global, al-gunas de las demandas centrales que sehacen a las operaciones de produccinson los tiempos de ciclo ms corsos y laproductividad ms alta. Esto est en lneacon dos tendencias que se encuentran enla prctica: 1. produccin ms alta; 2. cre-ciente produccin a gran escala. En elcampo de la tecnologa de la soldadura,estas tareas cada vez ms se resuelven atravs de procesos de alto desempeo.Tanto las tasas de unin como los de de-posicin estn a la alza. Esto es princi-palmente el caso lotes de gran produc-cin, como se encuentra en las industriaautomotriz y las asociadas, pero adems

    al unir soldaduras de gran volumen quetienen grandes secciones transversalesde junta, o al realizar soldadura de re-vestimiento en grandes reas. Varias so-luciones estn ahora disponibles, hacin-dose cargo de las diferentes condicionesgenerales acordes con la aplicacin y conel usuario.

    Un alto nivel se ha alcanzado

    Un proceso de desarrollo a menudo tur-bulento, con marcadas rachas de inno-vacin, es lo que ha distinguido tanto a

    los ltimos aos en el desarrollo de latecnologa de soldadura en general comode la soldadura de alto desempeo enparticular (ver Fig.1). Las tres principa-les demandas de los usuarios hoy da son:Fuentes de poder de alta capacidad, guasencilla del operador y la disponibilidadms alta de sistema ms alta. En el campode la soldadura de arco hay tres proce-sos: modular o tndem, y dos tipos deprocesos de alambre sencillo con gran-des secciones transversales de alambre.Redondeando el espectro est el procesode lser hbrido que combina los proce-sos de la soldadura por haz lser (LBW,por sus siglas en ingls) y el de GMAW.

    Soldadura de alto desempeo:

    GERD TROMMER ([email protected]) es un editor en Gernsheim, Alemania. Informacin adicional est disponible enFronius International GmbH: www.fronius.com.

    POR GERD TROMMER

    una frase, cuatro alternativas

    17WELDING JOURNAL EN ESPAOL

    Fig. 1 Desarrollo cronolgico de lasoldadura de alto desempeo.

    Fronius Layout_Layout 1 3/23/12 4:40 PM Page 17

  • ABRIL 201218

    Lo que tienen en comn todos los pro-cesos de soldadura es que son como m-nimo mecanizados, aunque en la ma-yora de los casos sern automatizados y cada vez ms tambin asistidos conrobot.

    Fuentes de poder completamente digitaliza-das: control de proceso rpido y flexible

    Los cuatro procesos tienen una carac-terstica principal en comn: La digitali-zacin de su hardware y software. Sin co-rrientes de soldadura digitalmente con-troladas, control de proceso digitalizadoy el know-how digitalizado de la solda-dura, el desempeo entregado por elequipo de hoy, los resultados de los pro-cesos y la calidad de las juntas soldadastodas seran bastante impensables.

    Los datos y valores tedicen mucho, pero

    ... hablando de la definicin del desem-peo, lo que cuenta son los nmerosexactos. Principalmente, son los usuariospotenciales quienes buscarn datos rpi-dos y exactos para apoyarse al tomar unadecisin. Las tasas de deposicin y/o ve-locidad de soldadura estarn al principiode la lista. Sin embargo, los parmetrosfinales de soldadura dependern de nu-merosos condiciones de lmite. Por estarazn, la grfica (Fig. 2) muestra sola-mente las tendencias e interrelacionesbsicas con respecto a la velocidad de sol-dadura y tasa de deposicin. Para encon-trar ejemplos de datos sobre los valoresmximos que se pueden lograr, ver laTabla A) Procesos de soldadura por arcode alto desempeo: Una visin general

    Los ejemplos de referencia incluyenvalores derivados de aplicaciones de lavida real. Estos ejemplos estn dirigidosa ayudar a los usuarios a desarrollar supropia idea del estado del arte del desa-rrollo, perspectivas e idoneidad de la sol-dadura de alto desempeo para sus pro-pias tareas particulares.

    Soldar con grandes secciones transversales de alambre

    En teora, son posibles las tasas me-joradas de deposicin mediante el au-mento de las velocidades de alimenta-cin de alambre. Sin embargo, el efectode cizallamiento impone aqu un lmitesuperior. Esto sucede en particular a me-nudo con el aluminio; los valores lmiteson aproximadamente 18 m/min conalambre de de 1.2 mm, y aproximada-mente 11 m/min para alambre de de 1.6mm. Esto significa que los incrementosen el desempeo ms all de est lmiteson posibles solamente usando mayoresdimetros y/o reas de seccin transver-sal de alambre. Esto se logra soldandocon alambre redondo con alambre deentre 2.00 mm y 3.2 mm de dimetro, ycon soldadura con alambre plano con v.g.una seccin transversal de 4.0 x 0.5 mm.En trminos de equipo, ambos procesosfuncionan con una fuente de poder dealto desempeo. Para alcanzar el ampe-raje deseado y/o ciclo de trabajo, esta

    fuente de poder se compone de dos fuen-tes individuales de poder que funcionanen modo de compartir energa. De estamanera, por ejemplo, dos TPS (Trans-PulsSynergic) 5000 trabajando a la parcomo un TPS 9000 aprovisionan unacorriente de soldadura de 900 A a ciclode trabajo de 60% y una temperatura am-biente de 400C.

    El alambre plano tiene muchas ventajas

    Bajo ciertas circunstancias, un alambreplano puede alimentarse todava mejorque un alambre redondo con la mismarea de seccin transversal. Esto aplicacuando el alambre es desviado por sulado ms ancho. En comparacin con losalambres planos, los alambre redondosde acero son relativamente rgidos; estoes particularmente cierto de los acerosaltos en aleacin. Los alambres de alu-minio del mismo dimetro, por otro lado,tienen menor estabilidad y una tenden-cia a enredarse, lo que significa que noson muy buenos para alimentar. Hay

    Fig. 2 Procesos de soldadura dealto desempeo con referencia a tasa

    de deposicin y velocidad desoldadura.

    Fronius Layout_Layout 1 3/23/12 4:40 PM Page 18

  • alambres planos de acero comercial-mente disponibles con seccin transver-sal de e.g. 4.5 x 0.5 mm, como los hay dealuminio con medidas de 4.0 x 0.6 mm.Estos se pueden proveer en materialesde todos los grados y tipos tradicionales.

    En el alambre plano, la proporcindel lado angosto al lado ancho es muyimportante, pues determina la rigidez delalambre y por ende facilita su alimenta-cin. Por otra parte, se obtendrn dife-rentes resultados de soldadura, depen-diendo si el alambre plano se alimentaparalelamente o en ngulos rectos a ladireccin de la soldadura (Fig.3). En elcaso del alambre plano, esto da como re-sultado una ventaja significativa en la in-geniera de procesos por encima del

    alambre redondo. El arco ms ancho vade la mano con una menor presin dearco, lo que resulta en penetracin redu-cida. Esto particularmente tiene efectosde ventaja en la soldadura de revesti-miento, por ejemplo.

    Las mximas tasas de deposicin son11 kg/h para el acero y 4 kg/h para el alu-minio. Para salidas ms altas que estas,la soldadura con alambre redondo es elproceso de eleccin:

    Alambres redondos parasalidas ms altas

    Esta aseveracin se relaciona princi-palmente con las tasas de deposicin.Para dar un ejemplo, en pruebas de apli-

    cacin que se llevaron a cabo en su Cen-tro de Tecnologa para clientes de las in-dustrias de maquinaria para construcciny plantas de alto volumen, Fronius ha ob-tenido tasas de deposicin de 25 kg/hpara el acero. En la soldadura de alumi-nio, la empresa ha logrado hasta 5 kg/h.Los alambres redondos estn disponiblesen dimetros de hasta 3.2 mm. El mer-cado para alambres redondos tan grue-sos actualmente se encuentra todava endesarrollo.

    Las aplicaciones preferidas se en-cuentran con secciones transversales msgrandes de costura, para lo cual se re-queriran dos o ms pasos usando tcni-cas convencionales. Los alambres con n-cleo de fundente ofrecen algunos aspec-tos adicionales todos de gran intersdesde el punto de vista de la metalurgiay la ingeniera de procesos. Elementosde aleacin que no estn contenidos enel metal de los alambres como tales pue-den introducirse en los ncleos de fun-dente. Esto puede tener una influencia

    19WELDING JOURNAL EN ESPAOL

    Fig. 4 Hay diferencias significativasentre el proceso de doble alambre y elproceso TimeTwin Digital.

    Fig. 3 Transferencia de metal de un alambre plano A1Si5 en arco pulsado (velocidad de alimentacin de alambre: 5 m/min),mostrada por una video cmara de alta velocidad en vistas longitudinales y transversales.

    Fronius Layout_Layout 1 3/23/12 4:40 PM Page 19

  • ABRIL 201220

    deseable en las propiedades metalrgi-cas de la costura. En trminos de inge-niera de procesos, los componentes delpolvo del fundente pueden mejorar la es-tabilidad del arco, y con ello la calidadde la costura.

    Tndem: Dos alambrespueden lograr ms queuno

    Existen varios enfoques y solucionespara la soldadura simultnea con dosalambres en un charco de soldadura.Tanto en trminos de construccin comode ingeniera de procesos, se debe haceruna distincin entre la soldadura dedoble alambre y en tndem.

    En la soldadura con doble alambre,ambos electrodos de alambre corren atravs de un tubo de contacto comn, ysiempre tienen el mismo potencial elc-trico. En la soldadura en tndem, hay untubo de contacto separado para cadaelectrodo. Estos dos tubos estn elctri-camente aislados entre s. De esta ma-nera, cada electrodo puede tener un po-tencial elctrico diferente. La Fig. 4muestra los principios funcionales de losdos procesos.

    La solucin individual conTimeTwin Digital

    TimeTwin Digital es un sistema de sol-dadura para el proceso en tndem. Aqu,la energa de los arcos de ambos electro-dos se puede regular de manera indivi-dual, as como tambin algunos otros pa-rmetros. Los ms importantes de ellosson la longitud del arco y el tipo de arco.Con referencia a la longitud del arco, elsistema de control produce un arco esta-ble con lo que se logra el desprendi-miento perfecto de la gota y por ellopoca salpicadura. En trminos de tiposde arco, se pueden seleccionar tantoarcos estndar como pulsados. Combi-nando cada uno de ellos a la vez en cua-tro variantes posibles, tres de las cualesson particularmente interesantes en laprctica.

    La aplicacin ms comn es un arco

    pulsado en ambos electrodos. En estecaso, la transferencia del metal est ensu mayora desplazada en fases a 180;v.g. mientras la corriente despolarizantede entrada se aplica a un electrodo, laotra est en su fase de corriente pulsada,y viceversa (Fig. 5).

    Si el nfasis recae en la mxima ve-locidad de soldadura y la puenteabili-dad de aberturas, el electrodo lder sol-dar con un arco pulsado, y el electrodoseguidor con un arco estndar.

    Para la penetracin profunda, se re-comienda un arco estndar para el elec-trodo lder y un arco pulsado para el quele sigue.

    Al combinar el proceso tndem condigitalizacin total, TimeTwin Digitalbrinda al usuario un beneficio ms: Cadauno de los electrodos puede tener la fun-cin de lder o de seguidor, segn sedesee. Esto acaba con la necesidad de re-orientar al final de la costura en la sol-dadura multipasos, reduciendo enorme-mente los tiempos de ciclo y mejorandola accesibilidad. Los usuarios valoran enespecial otro aspecto de la digitalizacintan bien: Para la prctica cotidiana de lasoldadura, Fronius ya ofrece 60 progra-

    mas para diferentes metales base y deaporte. Estos representan cerca de seisaos del know-how o conocimientoprctico en soldadura.

    Las velocidades mximas de solda-dura con TimeTwin Digital son de dos atres veces mayores que con los procesosde alambre sencillo de GMA. Velocida-des de hasta 7 m/min en acero son total-mente realistas. Aqu, las tasas de depo-sicin pueden alcanzar hasta 30 kg/h.

    Eliminacin de desventajas + la sumatoria de las ventajas= LserHbrida?

    En lugar de la competencia, la coope-racin puede tambin ser un camino realal xito. La soldadura lser y la GMA tie-nen, cada uno, sus propios pros y contras.La soldadura lser se distingue por unpequeo dimetro de enfoque y una zonaafectada trmicamente muy angosta, conuna gran proporcin entre profundidadde penetracin de soldadura y ancho dela costura. Las altas velocidades de sol-dadura que se pueden obtener son mer-madas por la baja habilidad para puen-

    Fig. 5 Los arcos pulsados desplazados en fases de 180

    logran la transferencia de metal ptima.

    Fronius Layout_Layout 1 3/23/12 4:41 PM Page 20

  • 21WELDING JOURNAL EN ESPAOL

    Fig. 6 En LaserHybrid, solamente se necesita lamitad de la velocidad de alimentacin de alambre para lograr la terminacin de soldadura deseada.

    Fig. 7 La soldadura conalambre plano es particular-mente adecuada para unirpiezas de trabajo grandesque pueden ser movidas porsistemas de manipulacin.

    Fronius Layout_Layout 1 3/23/12 4:41 PM Page 21

  • ABRIL 201222

    tear aberturas. Por el contrario, la densi-dad de energa del proceso por arco essignificativamente menor, el charco desoldadura en el material distintivamentems grande y la punteabilidad de aber-turas considerablemente mejor. Lo quees particularmente especial acerca de lasinergia de ambos procesos es que susrespectivas desventajas desaparecen engran parte, mientras que sus ventajas secomplementan entre s. Otra caracters-tica distintiva es que ambos procesos ac-tan en la misma zona de proceso almismo tiempo. Aunque las ventajas te-ricas de combinar los dos procesos se co-nocen desde la dcada de los 1970, no fuesino hasta principios de este siglo que ins-titutos y fabricantes desarrollaron indus-trialmente procesos viables.

    Algunas caractersticas importantesdel proceso se muestran a travs de la ge-ometra de la costura: Cuando se com-paran costuras soldadas con la mismaprofundidad de penetracin de solda-dura y a la misma velocidad, la costurasoldada por arco (en soldadura GMA)tiene un pronunciado sobrellenado y esmucho ms ancha que la terminacincncava de la costura soldada por lser(Fig. 6). Para lograr la misma profundi-dad de penetracin con el proceso La-serHybrid como en GMA, con la mitadde la velocidad de alimentacin de alam-bre es suficiente. La soldadura terminaaqu con un refuerzo ligeramente con-vexo (deseable).

    Entre las asombrosas ventajas de estacombinacin de procesos estn: entrada concentrada de calor con mag-nfica profundidad de soldadura y velo-cidad alta puenteabilidad de aberturas ms alta estabilidad del proces mejor mojado a las paredes laterales magnfica profundidad de soldadura /efecto de soldadura profunda gran volumen de soldadura mejores propiedades metalrgicas resistencia y tenacidad de soldaduraaltas bajos costos y tiempos de fabricacin ms amplio espectro de utilizacin, in-cluyendo (cuando sea necesario) solda-dura lser o por arco puro, en una y enla misma instalacin.

    La cabeza de soldadura LaserHybridest diseada para cargas de corriente dehasta 250A y una energa lser de 4 kW,a un ciclo de trabajo del 100%. Durantelos dos aos en que ha estado en uso enla industria, ha salido victoriosa por smisma. Al soldar en ensambles de alumi-nio, la velocidad mxima es de 9 m/min;y en acero se pueden lograr 4 m/min.

    Fig. 8 De cuatro horas por junta a solamente 20 minutos estos son los tipos dereduccin en tiempos de soldadura que logra el sistema TimeTwin Digital en laconstruccin de lneas de tubera para gas.

    Fig. 9 La cabeza de soldadura asegura la buena posicionabilidad del haz lser ydel arco, tanto entre s como con la pieza de trabajo.

    Fronius Layout_Layout 1 3/23/12 4:41 PM Page 22

  • Resumen y perspectiva

    Los procesos de soldadura de alto de-sempeo han llegado a ocupar importan-tes posiciones en un periodo de tiemporelativamente corto. Dado que la alta pro-ductividad constituye un factor crucialpara el xito de cara a la competencia glo-bal, continuar generando desempeosms altos y soluciones flexibles e innova-doras en el sector de la soldadura. Aquse vuelven aparentes varios objetivos.

    Desde el punto de vista de sistemasrobticos y de manejo, las altas velocida-des significan que las Fuentes de tecno-loga para soldadura son mejor utiliza-das. La meta de todos los procesos de sol-dadura de alto desempeo actuales es lo-grar tasas de deposicin ms altas. Sinembargo, la soldadura manual tambinmerece atencin. Aqu un desarrollo al-tamente deseable sera el de sistemas ma-nualmente utilizables para el proceso La-

    serHybrid. El componente "lser" tam-bin se puede desarrollar an ms. Lasseales son que un desempeo ms altoest en camino, pero an con costos deinversin especficos ms bajos, as comoel progreso tcnico en lseres en estadoslido.

    En teora, existen grandes oportuni-dades para aquellos que aprovechen lasventajas. En trminos concretos, estasoportunidades pudieran encontrarse encolaboracin oportuna entre todos loscompaeros participantes. Cuando todoslos compaeros asociados contribuyencon sus amplios conocimientos prcticosconocidos como know-how, esta cola-boracin rinde frutos en trminos de laptima eleccin de materiales, diseo depiezas de trabajo pensando en la sola-dura, armonizacin de los parmetros deproceso, la tecnologa de la maquinariamisma (incluyendo sistemas robticos yde sujecin) y en trminos de el resul-

    tado de la soldadura. Esto es cierto entrminos de cantidad, calidad y eficien-cia. De esta manera, la solucin indivi-dual puede acercarse an ms al ptimode cero ancho de abertura y velocidadmxima de soldadura.

    23WELDING JOURNAL EN ESPAOL

    1) "Necesidades de investigacin entecnologa de equipo en el campo dela tecnologa de materiales de unin,desde el punto de vista de fabricantesde mquinas de mediano tamao oproveedores de sistemas; estudio re-alizado por el Instituto de Tecnologade Soldadura e Ingeniera en la Uni-versidad Tcnica de Chemnitz porparte de la Asociacin para la Investi-gacin de la Federacin Alemana paraSoldadura y Procesos Relacionados:Chemnitz y Dsseldorf, marzo 2003.

    Macroseccin alambre plano

    TimeTwin Digital LaserHybrid

    Macroseccin alambresde dimetro grande

    Ejemplos de los cuatro procesos

    Referencia

    Fronius Layout_Layout 1 3/23/12 4:41 PM Page 23

  • Gua de AWSWeldmex

    22001122

    Weldmex Layout_Layout 1 3/23/12 4:42 PM Page 24

  • 3M 1112ABB 1300Aire York Eco Chillers 1508Alta Tecnologia En Laboratorios 934Arc Machines 1118Ati Industr. Autom. 1024Attc 908Aws 1456Beijing Spring 927BF Mexico 1130Binzel 1000Bhler Soldaduras 1512Boletin Industrial 1241Bosch Rexroth 1138Buffalo Shrink 1146Capacitacion Y Pruebas Ind. 939Changzhou Wittler Welding 1140Cidesi 905Combilift 1546Dengensha 1401Distribuidora Metalica 1030Enlaces Industriales 1409Esab 1400Estafeta 938Etal 1201Europlasma 1417Everlast Welders 1141Exel Mex. 1540Flame Spray 925Flame Tech 1324Flexarc 1018Flexovit 1346Flowdrill - Shiftech 1049Fronius 1524Fusion 1340

    Genesis Icesa 1446Grainger 918Han's Laser Technology 1406Harris Products Group 1106Hascor 932Honeywell 914Hypertherm 1500Id Global 827Illinois Pavilion 1448Imende 912Indura 1212Infra 1200Intecsa 1142International Thermal Spray 1557Itw Polymex 1003Itw Welding Group 1530Joysun Abrasives 930Kimberly Clark 1238Klingspor Abrasivos 900Kuka 1424Kunshan Gintune Welding 1326Lincoln Electric 1100Llog 1240Longevity 1301Lord Corp 1542Lutz Precision Autom. 919Manometros Y Distribuciones 1246Maquinaria Piramide 901Mck Nonwoven Abrasives 1040Meltric Corp. 906Mercer Abrasives 1038Mk Products 1339Mtm 1157Mult-Contact 826Nachi 1518

    Nelson Stud Welding 1430Okila 1230Olympus 1338Optrel Ag 1227Otc Daihen 1231Pferd Fandeli 1124Polimex 1148Praxair 1412Rim 1439Roman Mfg. 1101Select Arc 1438Sherwin 926Simufact - Americas Llc 1544Sisco Rea Jet 924Sisma Laser 1443Sociedad Mexicana De Soldadura1449Soldaduras Y Equipos 1202Soldaduras Y Superaleaciones Sumner Mfg. 1012Somos Industria 1102State Of Louisiana 831Strong Hand 1447Suhner 1538Tecnologia En Soldadura Y Corte 1257Thermadyne 1312Tj Snow 902Washington Alloys 1307Weld Aid 1225Welding Alloys 1330Welding Alloys 1331Wex 1255Witt 1318Wuxi Yangtong 1139Yaskawa Motoman Robotics 1224Zion Ndt 830

    La prxima edicin de la mega expo de metalmecnica desoldadura y formado de metal llega este ao a la Ciudad de M-xico al Centro Banamex, entre el 2 y el 4 de mayo. Habrn msde 12,000 metros cuadrados de exhibiciones y se espera unaasistencia de alrededor de 9,000 personas.

    Este evento es patrocinado por la Sociedad Americana deSoldadura (American Welding Society, o AWS, por su siglas eningls), la Asociacin de Formado de Metal de Precisin (Pre-cision Metalforming Association, o PMA, por su siglas en in-gls), la Asociacin Internacional de Fabricantes y Manufactu-reros (Fabricators and Manufacturers Association, o FMA, porsu siglas en ingls), y la Sociedad de Ingenieros de Manufac-tura (Society of Manufacturing Engineers, o SME, por su siglasen ingls).

    Un variado grupo de expositores provenientes de pasescomo Alemania, Brasil, Canad, China, Corea, Estados Uni-dos, Espaa, Italia, Japn, Mxico, Taiwn, y Turqua, ofrece-rn una amplia gama de productos, desde soldadura y fabrica-cin, hasta cortado y doblado. La seccin de AWS Weldmex in-

    cluye compaas enfocadas en soldadura y corte, incluyendorociado trmico, acabado de metal, y equipos de seguridad. Laseccin de FABTECH se especializa en equipamientos para do-blado y fabricacin, formado y fabricacin de planchas, sierrasy mquinas de corte, prensas, fabricacin de rollos, tuberas, yrobtica, entre muchos otros. Y la seccin de Metalform se en-focar en productos para el formado de metal, incluyendo he-rramientas y talladores, estampado de metal, y ensamblaje.

    La AWS, SME, FMA y PMA ya han colaborado anterior-mente en anteriores exhibiciones AWS Weldmex en Mxico, yen los Estados Unidos en la Expo anual FABTECH, la cual serealizar este ao en Las Vegas, Nevada, entre el 12 y 14 de no-viembre. FABTECH cuenta con ms de 900 expositores y es elshow ms grande de su tipo en Norteamrica.

    A continuacin les presentamos una lista parcial de los expo-sitores de este ao en la seccin de AWS Weldmex. Para ms in-formacin sobre expositores en las reas de FABTECH y Metal-form, favor consulte la gua distribuida en la sala de exposicin,o el sitio de internet http://www.expometalmecanica2012.com

    La mega expo de metalmecnica regresa a la Ciudad de Mxico ya en su novena edicin

    POR CARLOS GUZMN

    25WELDING JOURNAL EN ESPAOL

    Weldmex Layout_Layout 1 3/26/12 3:45 PM Page 25

  • ABRIL 201226

    Weldmex Layout_Layout 1 3/23/12 3:19 PM Page 26

  • 27WELDING JOURNAL EN ESPAOL

    Weldmex Layout_Layout 1 3/23/12 3:21 PM Page 27

  • Los controles avanzados deGTA de AC que se encuentranen los transductores de GTAde Aluwind proporcionan flex-ibilidad al dar forma al arco.

    Williams Layout_Layout 1 3/23/12 4:44 PM Page 28

  • Hasta 50 toneladas de aluminio sinprocesar al mes fluye a travs dela planta Aluwind en CastelRock, Colorado.

    Ya sea que venga en forma de lmina,tubo cuadrado, o perfil, para cuandoabandona las instalaciones de CastleRock, ya ha sido transformado en com-ponentes premium de aluminio para laindustria de las torres elicas. El alumi-nio es el material de eleccin debido a supeso relativamente bajo y a su facilidadde manejo. La compaa ha perfeccio-nado sus prcticas de soldadura y fabri-cacin con aluminio a lo largo de 17 aosen el rea.

    Fundada en 1995 en Dinamarca, lasinstalaciones de Colorado, inauguradasen 2010, representan la expansin oficialde la compaa en Norte Amrica. Ac-tualmente entre el personal se encuen-tran 18 soldadores trabajando en tres tur-nos al da. La empresa est buscandomayor expansin en la regin para man-tenerse al ritmo de la demanda de las flo-recientes industrias verdes y de la ener-ga elica.

    Debido a su rango de productos, Alu-wind maneja una amplia variedad de gro-sores de material (desde aproximada-mente 3/64 hasta pulgada), aleaciones(todo desde 5052 hasta aluminio 6082T6), y configuraciones de junta. Parahacer frente a esta variedad, la compa-a ha equipado una serie de ocho celdasde soldadura idnticas con sistemas avan-zados de soldadura por arco de tungs-teno protegido con gas (gas tungsten arcwelding, o GTAW por sus siglas en in-

    gls) y de soldadura por arco metlicoprotegido por gas (gas metal arc welding,o GMAW por sus siglas en ingls), acce-sorios, consumibles, y equipo de seguri-dad. Estas celdas proporcionan a los tra-bajadores de Aluwind las herramientasque necesitan para asegurar la consisten-cia entre los diferentes turnos y celdas yal mismo tiempo enfocarse en cumplircon las demandas de produccin.

    Anatoma de una celda desoldadura de aluminio

    Cuando Aluwind inici la produccinen Castle Rock, el piso de la planta eracomo una hoja en blanco. La compaatrabaj con su distribuidor local, Gene-ral Air Service & Supply, para equiparceldas de soldadura de manera tal quecumplieran con los estndares estableci-dos en las instalaciones de la compaaen Dinamarca.

    Aunque la calidad de la soldadura essiempre una prioridad mxima, existenadems preocupaciones acerca de las efi-ciencias operativas y de productividad:Qu pueden hacer para incrementar lasvelocidades de desplazamiento y las ve-locidades de alimentacin de alambre sinsacrificar la calidad?

    Los elementos esenciales de cadanueva celda incluyeron lo siguiente:

    Un sistema sinrgico de soldadurade aluminio por arco metlico pulsadoprotegido con gas enfriado por lquidocapaz de alcanzar 300400 A al 100% delciclo de trabajo (dependiendo de la re-lacin alimentador/pistola); incluye una

    pistola de empujar y jalar enfriada poragua para GMA graduada hasta a 400 A.

    Alambre para GMA de aluminioER5356 de 0.047 pulgada estandarizadoen la planta

    Un transductor o inversor de solda-dura GTA de 350 A enfriado con lquido(250 A al 1005 del ciclo de trabajo); in-cluye una antorcha para GTA enfriadacon lquido graduada a 205 A

    Varillas de aporte para GTAER5356 de 1/8 y 3/32 pulgadas

    Control remoto inalmbrico de sol-dadura GTA (agregado ms adelante enel ao cuando el producto se presentpor primera vez a la industria)

    Extraccin de emisiones en la celda Respiradores purificadores de aire

    elctricos con cascos para soldar con autoensombrecido

    Sistema de entrega de gas de pro-teccin de alto volumen.

    Controles avanzados deGTA de AC brindan mejormanejo en aluminiodelgado

    Como regla general, Aluwind GTAsuelda partes con grosores inferiores alos 3 mm (poco por debajo del 1/8 de pul-gada). Se prefiere este proceso en estoscasos por su habilidad para lograr pene-tracin slida sin perforacin por fusin.La compaa gusta particularmente deldesempeo del proceso al soldar tuberacuadrada a tubera cuadrada y hojas demetal a bienes en perfil.

    Aluwind ha estandarizado la varilla

    Equipando celdas de soldadurapara fabricar torres de viento

    BRENT WILLIAMS es gerente de mercadotecnia y MIKE VANDENBERG es gerente de producto para Miller Electric Mfg. Co.(www.millerwelds.com), Appleton, Wisconsin. Para mayor informacin sobre Aluwind en Castle Rock, Colorado, visitawww.aluwind.com.

    Controles avanzados GTA de AC y la soldadura sinrgica por arco metlico pulsadoprotegido por gas hacen ms eficiente la produccin de componentes y tambin

    aseguran la calidad del producto

    POR BRENT WILLIAMS Y MIKE VANDENBERG

    29WELDING JOURNAL EN ESPAOL

    Williams Layout_Layout 1 3/23/12 4:44 PM Page 29

  • ABRIL 201230

    de aporte MAXAL ER5356 de 1/8 y 3/32pulgadas por su resistencia, ductilidad, ycompatibilidad con una amplia variedadde aleaciones de aluminio (incluyendo5050, 5052, 5083, 5154, 5356, 6061, 6063,y 6082). Los controles avanzados de GTAde AC que se encuentran en sus trans-ductores de GTA proporcionan flexibili-dad para dar forma al arco y controlar elcalor hacia la soldadura para prevenirdistorsin o la perforacin por fusin ver foto principal.

    Los transductores de GTA de hoy da,como el Dynasty 350 de 350 A especifi-cado por Aluwind, dan al operador la ha-bilidad de ajustar la frecuencia y balancede AC ms all de los lmites de tecno-logas anteriores. Esto resulta til en apli-caciones de soldadura de aluminio dondela accin limpiadora (retiro de xidos) yla penetracin son igualmente importan-tes, pero se pudiera requerir un balancediferente de cada uno de una junta aotra Fig. 1.

    Permitirte ajustar independiente-mente tu balance y frecuencia te da lamejor soldadura que puedas obtener,dijo Nathan Smith, supervisor de piso enAluwind. Con balance, o vas a obtener

    Fig. 1 Los transductores de GTA dehoy da le dan al operador la habilidad

    de ajustar la frecuencia y el balanceAC ms all de los lmites que tenan

    las tecnologas ms antiguas. Esto re-sulta de utilidad en las aplicaciones desoldadura en aluminio donde la accin

    limpiadora (remocin de xidos) y lapenetracin son igualmente

    importantes, pero se pudiera requerirun balance diferente de cada uno de

    una junta a otra.

    Fig. 2 La soldadura sinrgica GMApulsada le da al operador el poder de

    ajustar tanto la velocidad dealimentacin de alambre como los

    parmetros de salida con un botn enla empuadura de la pistola. A medidaque el operador ajusta la velocidad de

    alimentacin de alambre, el sistemaautomticamente ajusta los parmet-ros de la mquina para emparejarse

    con el cambio.

    Williams Layout_Layout 1 3/23/12 4:45 PM Page 30

  • mejor penetracin o mejor limpieza. Yaque nosotros soldamos en materiales msgruesos, tendemos a irnos con bastantepenetracin, por encima de 75 u 80 porciento (electrodo negativo o EN).

    Los transductores de hoy permiten alos operadores ajustar esa porcin de ENdel ciclo hasta a 99%. Este rango de ba-lance extendido permite que el arco seafine de acuerdo a las condiciones delmetal base en cada aplicacin.

    Si hay una capa pesada de xido querequiere ms limpieza, esa porcin deEN del ciclo puede bajarse para ms ac-cin limpiadora (65% es un buen puntode inicio). Si el cordn es demasiadoancho, y se ve ataque a los lados de la sol-dadura, permite al operador subir el ba-lance para adelgazar el cordn, dirigirms calor hacia la parte para mejor pe-netracin, e incrementar las velocidadesde desplazamiento. Adems, los ciclos deelectrodo positivo (EP) y EN puedenajustarse independientemente paramayor afinacin del arco y extender el

    desempeo del tungsteno. Otro beneficio es la habilidad para

    cambiar la frecuencia AC. Tecnologas an-teriores estn fijas en la frecuencia de lalnea: 60 Hz en Norte Amrica y 50 Hz enotros lugares alrededor del mundo. Lanueva tecnologa de transductores les daa los operadores la habilidad de marcareso entre 20 y 40 Hz. Frecuencias ms altaslimitan el tiempo en el que el arco se ex-pande en cada medio ciclo, creando unarco angosto y enfocado con mejor con-trol de direccin, ideal para soldar en es-quinas, o pasos de raz, y soldaduras en fi-lete. Bajar la frecuencia crea un arco mssuave con un charco ms amplio, idealpara aberturas de raz y acumulacin.

    La frecuencia te va a dejar ir de unarco amplio ms grande a un arco an-gosto para enfocar en calor ms en unpunto y obtener mejor penetracin, co-ment Smith.

    La habilidad de ejercer mejor controlsobre la forma del arco y el calor que seaplica a la soldadura proporciona su

    mayor beneficio al inicio de la soldadura:los controles avanzados AC hacen msfcil iniciar el charco y moverse unreto comn con el aluminio.

    Lo mejor que he notado es el calen-tamiento del material, dijo Tina Madri-gal, una soldadora con Alwind. Con m-quinas ms viejas tenas que precalentarla parte ms gruesa o nada ms pasar tuantorcha por encima hasta que se calen-tara lo suficiente para que pudieras ini-ciar tu charco. Con esta nueva tecnolo-ga, es casi casi como pisa y corre. Elcharco se inicia de inmediato.

    Controles inalmbricos depedal para GTA incremen-tan la productividad

    Cada componente que Aluwind fa-brica vara en tamao, y con la habilidadde mover ese componente sin inhibicio-nes ayuda a incrementar la productivi-dad. A ese grado, la compaa agreg pe-dales para el control remoto cuando fue-ron presentados a finales de 2010.

    Tenamos algunos problemas contodos los cables regados en el suelo, y nosacababamos los pedales una vez al mes,ms o menos, dijo Jos Vsquez, ge-rente de produccin en Aluwind. Loprobamos, y la gente llegaba tempranopara gancharlo a su mquina. Ahoranada ms nos acabamos las bateras, yeso es mucho ms barato que cambiar pe-dales. Lo bueno de tener el pedal es lahabilidad de llevarlo a un producto. Estosartculos son pesados, tienes que usar lagra para moverlos, y eso toma tiempo.

    Los pedales inalmbricos de controlremoto para soldadura GTA proporcio-nan las siguientes cuatro ventajas: pro-ductividad mejorada debido a la mayormovilidad, reduccin de tiempo muertodebido a que se reducen las fallas en loscables, ahorros en costos con la elimina-cin de fallas de cables, y mejoras en laseguridad por medio de la eliminacindel desorden.

    Fig. 3 Algunos de los clientes deAluwind que con anterioridad habanespecificado rociado por arco han vistola ventaja de soldar con GMA pulsadaen aluminio y han alterado sus especi-ficaciones para incluir el proceso.

    31WELDING JOURNAL EN ESPAOL

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  • GMA pulsada proporcionaexcelente desempeo y calidad en aluminio grueso

    El beneficio clave de la soldaduraGMA pulsada en aplicaciones de solda-dura de aluminio es el balance entre brin-dar energa suficiente para asegurar unabuena fusin y al mismo tiempo contro-lar la entrada de calor para prevenir elpandeo o la fusin excesiva. Aluwind re-serva este proceso para materiales de sol-dar con grosores superiores a los 3 mm(1/8 pulg.) ya que proporciona mayoresvelocidades de produccin sin sacrificarla calidad. La ajustabilidad y el desem-peo del sistema sinrgico para GMApulsada de la compaa (el Aluma FeedMiller) ha permitido a la empresa estan-darizar un solo tipo y medida de alambre(ER5356 de 0.047) y ahorrar tiempo me-diante las eficiencias en los procesos.

    Se obtiene un cordn de muy buenver con GMA pulsada, dijo Vzquez.Hay algunos clientes que requieren elrociado, pero hemos podido probarles yconvencerlos para que se vayan por lasoldadura GMA pulsada.

    La soldadura sinrgica GMA pulsadale da al operador el poder de ajustartanto la velocidad de alimentacin dealambre como los parmetros de salidacon un botn en la empuadura de la pis-tola Fig. 2. A medida que el operadorajusta la velocidad de alimentacin dealambre, el sistema automticamenteajusta los parmetros de la mquina paraemparejar el cambio. Esto le permite alsoldador trabajar continuamente alrede-dor de la parte sin hacer viajes de ida yvuelta a la mquina cada vez que se en-cuentra con una nueva configuracin dejunta o grosor Fig. 3.

    Tambin presenta una funcin de se-leccin de cdula de gatillo que permiteal operador cambiar entre dos parme-tros de soldadura preestablecidos. Losparmetros preestablecidos para el alam-bre de aluminio de la serie 5000 que Alu-wind usa tambin estn incorporados ala mquina para una programacin sim-plificada.

    Nosotros hacemos todo desde verti-cal a horizontal y sobre cabeza en algu-nos casos (en la misma parte), dijo JoeBuckley, soldador de Aluwind, as esque puedes cambiar la velocidad de ali-

    mentacin de alambre justo en tu manoen lugar de tener que ir hasta la estacinde trabajo.

    Aunque pudiera no verse comomucho tiempo de una soldadura a otra,ese tiempo perdido movindole a los con-troles en la fuente de poder se acumulaa lo largo de un da.

    Si todo lo que ests ahorrando va de45 minutos a una hora (por da), es mu-chsimo, agreg Buckley. Aunque seaunos cuantos minutos hacen la diferen-cia cuando concursas con contratistascompetitivos, as es que tenemos que sertan rpidos como podamos.

    Exactamente como con las aplicacio-nes de GTA, los inicios del arco y los aca-bados adecuados de la soldadura puedenser voltiles al soldar aluminio. Paraabordar esto, el sistema de Aluwind in-cluye una funcin de inicio o arranqueen caliente que ayuda a reducir la fusinincompleta al principio de la soldadura,y una funcin de control de crter la cualreduce la corriente de la soldadura alfinal de sta para reducir los defectos tipocrter. La cobertura de gas de pre y pos-flujo asegura todava ms que el charcosiempre tenga la proteccin adecuada.

    Necesitamos que haya penetracincompleta, no solamente a la mitad de lasoldadura, as que el inicio en caliente dela mquina te ayuda a obtener penetra-cin de principio a fin, coment Smith.De manera parecida, el llenado del cr-ter te permite regresarte sobre tu solda-dura y no dejar un crter o punto dbil.

    Un brillante futuro para elaluminio en la manufacturaverde

    Las tecnologas avanzadas de solda-dura y las prcticas universales de solda-dura han ayudado a Aluwind a conver-tirse en un fabricante lder en la indus-tria ecolgica.

    La manera en que su taller est ali-neado para el flujo del producto es ex-tremadamente eficiente, dijo Scott Fell-hauer, gerente de rea y representanteexterno de ventas para General Air Ser-vice & Supply.

    La compaa enfrenta los mismosretos que otros fabricantes incluyendoel encontrar trabajadores con destrezasque puedan soldar aluminio y balancearlos retos del aluminio con la programa-cin de produccin pero con estas tec-nologas avanzadas y una infraestructurade equipo para soldar aluminio, Aluwindha construido las bases para su creci-miento futuro en Norte Amrica.

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    La mayora del equipo que se sumi-nistra al mercado de la soldadurapor arco metlico protegido congas (gas metal arc welding, o GMAW porsus siglas en ingls) est diseado para elpropsito de soldar acero o un metal dis-tinto al aluminio. La sencilla tarea de ali-mentar alambre de aluminio siempre haestado al principio de la lista de preocu-paciones. En el proceso de seleccin, lasopciones son numerosas y la eleccinpuede depender de la aplicacin, la lon-gitud de la antorcha que se necesita, elciclo de trabajo, aleaciones/grosores/di-seo de junta, adems de otros asuntosvariados como el ambiente. Como cuandose compra cualquier otro tipo de herra-mienta, estas consideraciones necesitansopesarse. En otras palabras, no hay unamquina que cumpla con todas las nece-sidades.

    Medida del alambre

    El primer factor a considerar es qumedida de alambre se va a usar. Una vezms, una medida no se ajusta a todo. Enun sistema de empuje, el chapoteo entreel alambre y el interior del tubo o man-guera gua (hueco) puede permitir tantocomo una pulgada o dos (dependiendo dela antorcha y el hueco) de longitud dealambre. Esto significa que cuando elalambre se corta y se jala, como despusde una soldadura cuando la bola se retira,el alambre puede jalarse de un lado a otro.Se tensa cuando el alambre se alimenta yla parte floja puede causar una fusin deretroceso al inicio. Por ello, el hueco mspequeo ayudar a prevenir este pro-blema al reducir este chapoteo. Tipo de revestimiento

    Un segundo factor a considerar es quean el alambre de aluminio es abrasivo.Contra el acero, se pueden desarrollar vi-rutas de aluminio que pueden rpida-mente tapar los tubos o mangueras guasy puntas de contacto. Aunque hay tubosgua de acero que tienen cubiertas deplstico, son delgados y no hay una ma-nera real de saber si estn desgastadoshasta que se desarrollan las virutas. Losextremos de los tubos gua de acero pu-dieran tener orillas f