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Soldadura aeroespacial La soldadura orbital es utilizada para soldar las líneas hidráulicas de las naves espaciales. Es un método de soldadura GTAW automático, y se denomina orbital porque se hace girar al electrodo alrededor del material a soldar. Este proceso se lleva a cabo por medio de un arco de tungsteno protegido con gas inerte, el cual funciona como fuente del arco eléctrico y funde el material base, de este modo se realiza la soldadura por fusión.

Carrera espacial mexicana Mientras que la NASA fue creada el 29 de julio de 1958, la Agencia Espacial Mexicana se fundó el 31 de julio del 2010, 52 años después. Cabe señalar que Rodolfo Neri Vela fue el primer astronauta mexicano en viajar al espacio en la Misión STS-61-B del Transbordador Espacial Atlantis, el 26 de noviembre de 1985, 24 años después del primer viaje tripulado realizado por el ruso Yuri Alexéyevich Gagarin.

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SEGURIDAD

ANTE TODO

ROPA DE TRABAJO debe ser de lana pura o algodón ignífugo para evitar quemaduras. Las mangas deben ser largas con los puños ceñidos a la muñeca a fin de evitar incendios provocados por la retención de partículas incandescentes, los pantalones serán sin dobladillo y nunca se utilizarán dentro del calzado; también es recomendable no utilizar ropa manchada de sustancias inflamables.

CARETAS Las radiaciones ultravioletas e infrarrojas pueden causar fotoconjuntivitis, cataratas de origen térmico o lesiones en la retina, es por ello que el soldador debe contar con una careta equipada con un visor de cristal inactínico. Cabe señalar que la careta se elije de acuerdo al tipo de proceso de soldadura a realizar. F6

PROTECCIÓN RESPIRATORIA

GUANTES Y MANDÍLES

Lo primordial es contar con un sistema de extracción localizada, sin embargo, esto no es suficiente por lo que el trabajador deberá utilizar una mascarilla respiratoria debajo de la careta protectora. La mascarilla debe cambiarse por lo menos una vez a la semana.

las costuras deben ser interiores para impedir la retención de partículas incandescentes y así proteger manos y ropa de trabajo de posibles quemaduras.


NÚMEROS

FERREPRO SOLDADURA

8.1% Es la tasa media de crecimiento anual de la industria mundial de alimentos procesados para el periodo 20112020. La soldadura TIG es ampliamente utilizado para juntas de alta calidad en la industria nuclear, química, aeronáutica y de alimentos procesados.

Más de 100 Son los procesos (y sus variantes), que comprenden la familia de tecnologías de soldadura, incluyendo métodos para soldar metales, polímeros y cerámica; así como compuestos emergentes y de ingeniería.

US$36,300 Representa el salario medio anual de los soldadores y cortadores en Estados Unidos, según el Bureau Of Labor Statistics

Más de 1,040 º C Es la temperatura que puede alcanzar la soldadura por arco eléctrico, razón por la cual es importante que el lugar de trabajo esté acondicionado con materiales ignífugos y sistemas contrafuegos.

De 29 a 43% Es lo que transmite de luz un filtro de sombra 2.0; de 8.5-18% el 3.0 y de 1.8 a 3.6% el filtro 5.0

RELACIóN DE ASPECTO

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La forma de un cordón de soldadura en términos de anchura y profundidad, conocida como Relación de Aspecto, tiene una marcada influencia en su tendencia al agrietamiento de

solidificación. Los principales parámetros que influyen son: la separación de los electrodos, la velocidad de desplazamiento, la corriente y tensión utilizada.


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CONTENIDO

FERREPRO SOLDADURA

34 EN PORTADA

SOLDADURA GTAW En la soldadura GTAW, gracias a que el gas protector impide el contacto entre la atmósfera y el charco de soldadura, los iones obtenidos son más resistentes y menos susceptibles a la corrosión a diferencia de los otros métodos de soldadura.

Fotografía: ESAB

24 Progresión histórica

La soldadura TIG fue desarrollada en 1930, Hobart y Devers fueron los primeros en soldar por medio de un arco eléctrico producido entre un electrodo no consumible y un material base dentro de una cámara con gas inerte.

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28 artículo El electrodo de tungsteno presenta baja resistencia al flujo de la corriente eléctrica, factor que permite que la corriente de la soldadura pase a través de él sin que llegue a calentarse.

42 Gases Existen dos tipos de gases de protección: inertes y activos. Los primeros no reaccionan con el cordón, mientras que los activos actúan sobre el baño de fusión como agentes oxidantes y estabilizando el arco.


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CONTENIDO

FERREPRO SOLDADURA

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METALURGIA

El titanio es un metal de baja densidad y altamente resistente a la corrosión y a la rigidez; además puede soportar el ácido sulfúrico y clorhídrico, soluciones de gas, así como el cloruro de cloro.

52 TÉCNICAS PARA SOLDADOR

Las estrías del electrodo deben quedar de forma perpendicular a la corriente eléctrica, así se consigue que el arco esté más centrado y se evita el riesgo de que sea errático durante la soldadura.

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58 Entrevista Un factor que se debe tomar en cuenta al momento de adquirir sistemas de soldadura robótica es la capacidad para acceder de forma segura y adecuada a la zona de trabajo, así lo explicó en entrevista Bill Guest, Vicepresidente de OTC Daihen del área de ventas y mercadotecnia.

60 Glosario El cordón de soldadura es el producto final de un proceso de soldado, está constituido por el metal base y el material de aporte.


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DIRECTORIO

Director Editorial Enrique Sánchez Co-editor Abigaíl Núñez Jefe de Diseño Gloria Rojas Diseñadoras Beatriz Arciniega Mercedes Landaverde Presidente y Director General Lic. Enrique Sánchez esanz@todoferreteria.com.mx Dirección de Administración Lic. Angélica Morales administracion@todoferreteria.com.mx Gerente Comercial Lic. Elvira Santos santos@todoferreteria.com.mx Gerente de Operaciones Ing. Javier Sánchez Publicidad publicidad@todoferreteria.com.mx Web Master Eduardo Reyes

Coordinación Editorial Alice Mora Ilustración Jaime Ruelas Fotografía ESANZ Elohim Luna Karina Sánchez Jessi Sanmore Consejo Editorial Zasahel Hernández Colaboradores Kaeri Tedla, Adán Hernández, Ana Bravo Mejía, Alicia Paz, Sarasuadi Vargas, Montserrat SL, Alice Mora, Lara Alvárez, Saúl Linares, Nancy Ramírez Corro, Mariana Miranda, Guillermo Salas, Abraham Geifman, Leobardo Durán, José Luis Ibarra, Pepe Ochoa.

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FERRETERÍA

La Revista Preferida del Canal Ferretero de México

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Año. 2 Núm.09 Número de reserva al título en Derechos de Autor: 04-2012-070412072700-102 Certificado de licitud de título: En trámite. Certificado de licitud de contenido: En trámite. Editor responsable: Enrique Sánchez. Preprensa e impresión: Best Printing Av. Eugenia #701-A, Col. del Valle, México, D.F., C.P. 03100, Del. Benito Juárez. Precio: $50. El contenido de los artículos es responsabilidad exclusiva de los autores. Todos los derechos están reservados. Prohibida la reproducción parcial o total incluyendo cualquier medio electrónico o magnético con fines comerciales. Periodicidad bimensual. Fecha de impresión: Mayo 2015. Editada e impresa en México.

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CARTA EDITORIAL

Soluciones tecnológicas

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egún datos del Banco Mundial, durante el periodo comprendido entre el 2010 y 2014, en México sólo se destinó el 0.44% del PIB para investigación y desarrollo de nuevas tecnologías, mientras que en países como Finlandia la inversión fue del 3.55%. Este dato refleja con claridad el gran rezago que tiene nuestro estado en este importante tema para la sociedad. Si bien es cierto que importantes empresas del sector industrial, establecidas en México, gozan de eficientes procesos y herramientas de punta; también es cierto que la mayor parte de dichas tecnologías son de origen foráneo; condición favorable que agradecemos a los desarrolladores de cualquier parte del mundo, ya que de otra forma la competitividad de la industria mexicana se mermaría aún más. Pero de ninguna forma podemos conformarnos. México puede y debe invertir mucho más, de la mano de un eficiente plan de desarrollo que brinde soluciones tecnológicas para enfrentar los retos industriales de hoy. Los procesos de soldadura son muy importantes en la industria metal-mecánica, es por ello que en esta edición de Ferrepro, nos introducimos en uno de los procesos de mayor calidad. Hablamos del proceso GTAW, mejor conocido como TIG. Hacemos un recorrido por su evolución histórica, el proceso de soldeo, así como los equipos y gases de protección utilizados en él. Reconocemos que la soldadura TIG aún no logra ser, en México, uno de los procesos de mayor uso, siendo considerado por muchos un proceso sofisticado y caro. En parte lo es, pero los beneficios de su calidad son muy notables y útiles en ciertos sectores. Bienvenidos a Ferrepro.

Enrique Sánchez Director Editorial

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NEWS Crecimiento para

la industria automotriz

Durante el primer trimestre del 2015 la venta de autos nuevos en México incremento el 22%, por lo que se espera un mayor crecimiento de la industria automotriz, así lo indicó la Asociación Mexicana de Distribuidores de Automotores (AMDA). El aumento en este rubro se debe a que en el primer bimestre del año disminuyó un 72% la importación de autos provenientes de EUA. Cabe señalar que el proceso TIG es empleado para soldar automóviles deportivos con chasis de aluminio tubular.

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México:

centro manufacturero El Banco Nacional de Comercio Exterior explica que México y EUA se han posicionado como líderes en ascenso en cuestiones manufactureras, ya que sus costos de producción son menores que los de China. Se prevé que en los próximos años la fuerza comercial de México, Canadá y Estados Unidos producirán bienes manufactureros más baratos que en China.

70%

se utiliza en forma de gas en el sector industrial, mientras que el 30% en forma líquida se emplea en la medicina y la investigación

de la producción mundial de helio

Soldadura con 600 amperes

Trabajar con 600 amperes ofrece alto desempeño, por lo que es perfecta para soldadura mecanizada y robotizada, en la construcción metálica y de maquinaria pesada, en los procesos con monohilo y en aquellos en los que se requiere una tasa de deposición muy alta.

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NEWS Corte de metales

Hypertherm expandió el uso de su tecnología True Hole®, ahora incluye más opciones de grosor, amperaje y consumibles. Este proceso puede utilizarse para cortar aceros al carbono de 8mm de espesor a 80 amperes. Si bien es cierto que el corte realizado a 80 A es más lento, la reducción de la velocidad trae como beneficio el uso de mesas con menor capacidad de aceleración.

La resistencia del acero está relacionada con la cantidad de carbono que tenga en su composición:

48-55 kg/mm2 Acero suave 0.2% de carbón

62-70 kg/mm2 Acero semiduro 0.5% de carbón

Contra el desgaste

del sinter

Los trituradores de sinter sufren desgastes por impacto y por abrasión, es por ello que Castolin Eutectic desarrolló una aplicación especial para el sinter, el ε3. El proceso implica reconstruir todo el componente (sinter) con aleaciones y diferentes estrategias de recubrimiento, otorgando mayor rendimiento y menor uso de agua para la refrigeración del componente.

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75-80 kg/mm2 Acero extraduro 0.7%


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VOESTALPINE Alambre tubular Bajo la marca Voestalpine, este alambre tubular sin costuras, permite una excelente protección contra el agrietamiento inducido por hidrógeno en el proceso de aplicación de la soldadura, el enemigo número uno de las aplicaciones, ya que está completamente cerrado y no penetra. El porcentaje de depósito de la soldadura es mayor que con el electrodo, con arco corto y ausencia de salpicaduras. www.voestalpine.com

SOLUCIONES &

productos IGS TIG Brush® El seguro, rápido y portátil sistema TIG Brush® es el primer método comprobado que al limpiar y pasivar las soldaduras incrementa la resistencia a la corrosión en el acero inoxidable, inclusive utilizando un fluido pH neutro. Además, cuenta con opciones para restaurar y crear marcas indelebles sobre superficies de acero inoxidable. www.igs-welding.com

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OTC DAIHEN DA300P La máquina DA300P es una de las más sofisticadas para la soldadura TIG, tanto para aplicaciones en placa delgada como en placa gruesa. El equipo incluye un control variable de frecuencia AC para una concentración más precisa del arco, así como un mayor control del calor de la pieza. Agregado a estas características, cuenta con la interfase CAN para comunicarse con los robots FD de OTC Daihen. www.daihen-usa.com

SUPLITEC DE MÉXICO Spotcheck ® Es un método de inspección por líquidos penetrantes utilizado para detectar fisuras y otras discontinuidades en la superficie de materiales ferrosos y no ferrosos o en cualquier material no poroso. Está elaborado con tintes y solventes de la más alta calidad que producen indicaciones evidentes, obteniendo resultados confiables. www.suplitec-ndt.com

HYPERTHERM Guantes Hyamp Equipo de protección de uso industrial, ideales para procesos de corte y ranurado. Cuenta con diseño de palma de arquero, el dedo del gatillo no tiene costura, mientras que su puño es largo para brindarle mayor protección al usuario. Están fabricados con piel de cabra y gamuza resistentes al fuego. www.hypertherm.com/es/

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FRONIUS Antorcha TTW3000 Es una antorcha refrigerada por agua, soporta corrientes máximas de hasta 300 A y tiene sistema de boquillas de gas enchufable; además su cuerpo es flexible para que el soldador tenga mayor accesibilidad a las superficies que va a soldar. Se utiliza para procesos de soldadura TIG de acero, aceros especiales, aluminio. www.fronius.mx

ESAB MobileFeed 201AVS Es un alimentador portátil de alambre. Fabricado para soportar los entornos de trabajo más exigentes y ofrecer protección óptima a sus componentes internos. El rollo de alambre se cambia fácilmente sin necesidad de emplear herramientas. Los medidores digitales para tensión y para la CMA garantizan más tiempo de arco. www.esab.com.mx

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ARTÍCULO

PROGRESIÓN HISTÓRICA Soldadura TIG (GTAW) Por: Mariana Miranda

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Más difícil de aprender que algunos otros procesos de soldeo, la soldadura TIG (GTAW) puede usarse para soldar casi todos los metales de forma manual, semiautomática o automatizada. Una de sus ventajas es la obtención de cordones más resistentes, dúctiles y menos sensibles a la corrosión. Conocer su historia es la mejor forma de rendirle homenaje a aquellos que contribuyeron a su desarrollo.

A

unque resulte difícil determinar con exactitud en qué país y en qué momento se desarrollaron ciertas técnicas de soldadura - ya que la experimentación fue simultánea y continua en diversos lugares - se tiene la certeza de que el proceso TIG (GTAW), al igual que el MIG (GMAW), fueron desarrollados en la década de 1930 en respuesta a las demandas de producción de armas. Específicamente, el TIG fue desarrollado para la industria aeronáutica debido a las uniones limpias y fuertes que ofrecía; mientras que el MIG para mejorar la velocidad de producción de armas. Aunque ambos son procesos de soldadura por arco, existen marcadas diferencias. En el MIG, se establece un arco eléctrico entre un hilo y las piezas a soldar pro-

duciendo la fusión y la unión de ambas. Mientras que el proceso TIG, utiliza el intenso calor del arco generado entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a soldar, donde puede o no utilizarse metal de aporte; siendo el calor de la corriente, el encargado de fundir el metal donde se produce la conexión. Sabemos que hay otros procesos que utilizan un arco eléctrico para lograr uniones soldadas y que la explicación de cada uno de ellos es mucho más compleja; sin embargo, en esta edición nos enfocaremos a la soldadura TIG, ya prepararemos otras ediciones dedicadas a cada proceso. Hecha esta advertencia, retomemos la historia… Meredith, inventor de Heliarc Los primeros en soldar por medio de un arco eléctrico producido entre un electrodo no consumible y un material base dentro de una cámara con gas inerte, fueron Hobart y Devers, quienes obtuvieron la patente en el año 1930; sin embargo, no fue adoptado comercialmente debido al alto costo del gas En 1941 Russell Meredith, quien trabajaba para la compañía estadounidense Northrop Aircraft (fabricante de aeronaves), perfeccionó el proceso al ser el primero en desarrollar una antorcha capaz de sujetar el electrodo de tungsteno y protegerlo con gas inerte, al tiempo que también protegía al charco del material base y a la zona afectada por el calor. La patente del proceso fue emitida en el año 1942, y fue conocido como Heliarc. El desarrollo de la antorcha y del proceso -más tarde denominado TIG por las iniciales de Tungsten Inert Gas -, fue motivado por la necesidad de soldar magnesio en la industria aeronáutica. La primera soldadura de magnesio fue llevada a cabo con corriente continua con el electrodo de tungsteno conectado al polo positivo (polaridad inversa) utilizando un motogenerador de corriente constante. Esta polaridad fue utilizada para obtener la acción de limpieza del óxido superficial que se genera en el magnesio. De esta manera, y debido al calor que se focalizaba en el electrodo, pronto se descubriría que

Russell Meredith

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al utilizar corriente alterna, era posible obtener tanto una buena limpieza de la película de óxido exterior, como una cantidad de calor considerable en la pieza, capaz de proporcionar una buena penetración. El desarrollo de las antorchas Después de que Meredith y Northrop Aircraft bautizaran al proceso como Heliarc, deciden vender la patente a UCC Linde, empresa que aportó mucho en el desarrollo del proceso, ya que se dedicaba a la fabricación de gases inertes, entre otros productos industriales. Más adelante, ésta desarrolló toda una serie de antorchas marca Heliarc. Frank Pilia, por ejemplo, quien trabajaba en los laboratorios de Linde, inventó y patentó en mayo de 1946 una antorcha refrigerada por agua. Pete Scheller también trabajó para Linde y presentó una patente en mayo de 1951 por una antorcha que podía doblarse y adaptarse a zonas de difícil acceso como la soldadura de tubería. Finalmente, Linde (ahora rebautizado Praxair) vendió su equipo de soldadura en la década de 1980 y los productos de la marca Heliarc

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pasaron a ser propiedad de la empresa sueca ESAB. Además, Linde desarrolló sistemas para mejorar el blindaje y permitir que el electrodo sobresaliera del arco para obtener una mayor visibilidad. Tales desarrollos permitieron que Gene Gorman inventara el primer difusor de gas en abril de 1960. Este primer difusor tenía agujeros muy pequeños que regulaban el flujo de gas, disminuyendo la turbulencia. Un año más tarde, fue mejorado con pantallas de tamaño fino apiladas que proporcionaban el flujo laminar necesario. Tal diseño se sigue utilizando hoy en día, ya que permite ubicar convenientemente el portaelectrodo y electrodo de tungsteno en la antorcha, cumpliendo con su función de difundir el gas de protección. Algunas anécdotas Las historias desde los orígenes del uso de la soldadura GTAW relatan que los soldadores que la realizaban no permitían que otros mirasen el proceso. La razón por la que algunos pudieron haber sido excluidos y llevar a cabo la soldadura una vez cerrado el


taller, pudo haber sido simplemente que las soldadoras necesitaban reducir la posibilidad de corrientes de aire que podrían fácilmente desplazar el gas protector ligero (helio), desde el baño de fusión de la soldadura. Tales limitaciones ayudaron a promover el aura de misterio que rodeaba a los profesionales de la soldadura de arco con helio. Ahora bien, todavía hay algunos – sobre todo los soldadores veteranos – que se refieren a la soldadura GTAW como soldadura Heliarc, lo que resulta confuso para aquellos que ignoran que fue el primer nombre que recibió. Incluso, se podría llegar a creer que se trata de un proceso más. Así que cuando alguien se refiera a la soldadura TIG como Heliarc, es bastante seguro asumir que tiene mucha experiencia, o que es un aprendiz de un soldador veterano. El nombre oficial de este proceso es soldadura por arco bajo gas protector con electrodo de tungsteno (Gas Tungsten Arc Welding), el término TIG (Tungsten Inert Gas) es considerado como parte de la jerga y argot del soldador, y aunque no es “técnicamente correcto”, es ampliamente aceptado y utilizado. Finalmente, conocer los nombres alternativos y abreviaturas para soldadura es importante para cualquier persona que forme parte del mundo de la soldadura o que esté interesada en conseguir un trabajo como soldador GTAW, ya que muchas compañías pueden usar nombres alternativos en la colocación de anuncios en los clasificados. A veces, se puede emplear uno u otro nombre en un examen para poner a prueba los conocimientos sobre el proceso. Además de eso, el término alternativo significa algo para el proceso: su origen. Como hemos visto, desde su invención, el proceso TIG ha mejorado considerablemente, tanto que permite un mejor control de las condiciones de operación y la ejecución de soldaduras de alta calidad con excelente terminación, sobre todo en juntas de pequeño espesor. Todo se debe a las soldadoras que han sido desarrolladas específicamente para el proceso, siendo capaces de proporcionar corriente continua pulsante y

Cronología 1919. Se llevan a cabo las primeras investigaciones sobre el uso de gases de protección en los procesos de soldeo, que versaron principalmente sobre los dos grandes grupos de gases inertes (helio y argón) o activos (CO²). 1930. Aparece la primera patente TIG registrada por los americanos Devers y Hobart. 1942. Se obtiene la patente del proceso Heliarc. 1950. Comienza el desarrollo de la automatización de los procesos de soldeo, gracias a las mejoras conseguidas en los equipos y en la fabricación de los materiales de aporte. 1952. Comienza a emplearse gas activo con electrodo consumible, dando lugar a lo que más tarde será conocido como procedimiento MAG. 1970. En esta década, la American Welding Society le dio al proceso TIG, el nombre oficial de soldadura por arco bajo gas protector con electrodo de tungsteno (GTAW).

polaridad variable de corriente alterna. El electrodo de tungsteno, por otra parte, ha sido aleado con pequeñas cantidades de elementos activos para aumentar su emisividad, lo que ha incrementado su vida y el inicio del arco. Asimismo, los gases de protección han sido identificados para lograr un desempeño mejorado de la estructura. Actualmente, la soldadura TIG es un proceso de los más versátiles que puede utilizarse en todo material soldable, siendo las aplicaciones mecanizadas y automatizadas, las ideales para producción de alto volumen.

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ELECTRODO de TUNGSTENO Gases de protección Por: Abigaíl Núñez

Tanto el electrodo de tungsteno como los gases de protección son parte fundamental del proceso de soldadura TIG, en el presente artículo te mostraremos las características y funcionalidad de estos dos elementos.

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l tungsteno es un metal muy duro, ligeramente radiactivo y quebradizo. Sus usos son limitados en comparación con otros metales; no obstante, en la soldadura TIG se convierte en un electrodo no consumible, que no se oxida en condiciones atmosféricas normales, lo que implica que permanecerá limpio por un largo periodo de tiempo mientras está almacenado. Esto ayuda a reducir la contaminación por tungsteno de la soldadura; sin embargo, si se calienta mucho puede oxidarse si se expone al aire, por lo que debe protegerse del ambiente con gas inerte.

Además, presenta una baja resistencia al flujo de la corriente eléctrica, factor que permite que la corriente de la soldadura pase a través de él sin que llegue a calentarse. Durante el proceso de soldeo, la punta del tungsteno adquiere mucho calor al estar en contacto con el arco, mientras que el cuerpo se mantiene en un buen estado por debajo de 540°C (1.000°F) y no irradia a causa del calor. Tiene una alta temperatura de fusión, incluso mayor que cualquier otro metal comercial: 3,410°C (10.700°F). Después del diamante, es el segundo material más duro presente en la naturaleza; sin embargo, en su forma natural, es muy frágil. F31


ARTÍCULO

Existen en el mercado una gran variedad de electrodos de tungsteno, ya sea en forma pura o con aleaciones de torio, cerio, lantano, zirconio o mezclas que mejoran la emisividad termoiónica facilitando el encendido del arco eléctrico y disminuyendo la temperatura de operación del electrodo, lo que incrementa su vida útil. Su clasificación está hecha con base en su composición química, la Norma ANSI/ AWS A 5.12 “Especificación para electrodos de tungsteno para soldadura y corte por arco”, establece los requisitos que deben cumplir los mismos, los cuales mencionaremos a continuación.

El Helio posee una excelente conductividad térmica, produciendo temperaturas más altas que el Argón en el área soldada, por lo que penetra a mayor profundidad

Los electrodos deben estar libres de impurezas e imperfecciones en la superficie; por ello, se tienen que producir ya sea con un acabado químico de limpieza, en el cual las impurezas sean removidas después de la operación de moldeado, o con un acabado de lijado sin centro, en el cual las imperfecciones de la superficie sean removidas al lijarse. A continuación se encuentran algunas descripciones breves de las clasificaciones de electrodos.

CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS

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Clasificación

Color

Elemento aleado

Óxido amalgamante

EWP EWPCe-2 EWLa-1 EWLa-1.5 EWLa-2 EWTh-1 EWTh-2

Verde Naranja Negro Dorado Azul Amarillo Rojo

--Cerio Lantano Lantano Lantano Torio Torio

--CeO² La²O³ La²O³ La²O³ ThO² ThO²

% de óxido --2 1 1.5 2 1 2

Electrodos EWTh En éstos, la emisión termoiónica de tungsteno puede mejorarse con la aleación de éste con óxidos de metal que tengan muy bajas funciones de trabajo. Como resultado, dichos electrodos pueden usarse con corrientes de soldadura más elevadas. El óxido de torio (ThO2), llamado toria, es uno de estos aditivos. Se encuentran disponibles dos tipos de electrodos de tungsteno toria-


do. Los electrodos EWTh-1 y EWTh-2 contienen 1% y 2% de toria, respectivamente, disperso de manera regular a lo largo de todo el electrodo.

o si se corriera el riesgo de ingerir el polvo de las limaduras del electrodo, se deben tener en consideración precauciones especiales de ventilación.

Cuando se comparan con electrodos de tungsteno puro (EWP), los electrodos de tungsteno toriado proporcionan una capacidad de transporte de corriente 20% más alta, tienen una vida más larga y presentan mayor resistencia a la contaminación de la soldadura. El inicio del arco es más sencillo, mientras que el arco es más estable que los electrodos de tungsteno puro o zirconiado. Los electrodos EWTh-1 y EWTh-2 fueron diseñados para aplicaciones de DCEN (electrodo positivo de corriente directa) ya que mantienen una configuración de punta afilada durante la soldadura, la geometría deseada para operaciones de soldadura. Aunque el torio es un material de bajo nivel radioactivo, si la soldadura se va a realizar en espacios confinados por un período de tiempo prolongado,

Electrodos EWCe Introducidos por primera vez al mercado norteamericano a principio de los 80s, estos electrodos se desarrollaron como posibles reemplazos para los electrodos toriados ya que el cerio no es un elemento radioactivo. Los electrodos EWCe-2 contienen 2% de óxido de cerio (CeO2). Comparados con los de tungsteno puro, los electrodos ceriados facilitan el inicio del proceso de soldado, mejoran la estabilidad del arco y reducen la tasa de vaporización o consumo. Las ventajas de los electrodos ceriados mejoran en proporción al incremento en el contenido de ceria. Los electrodos EWCe-2 operan con éxito con AC o DC de cualquier polaridad. Electrodos EWLa Los electrodos con agregados

de óxido de lantano se desarrollaron al mismo tiempo que los electrodos ceriados y por la misma razón, ya que no son radioactivos. Las ventajas y características de operación son similares a aquellas de los electrodos EWCe-2. Están disponibles en tres tipos: EWLa-1, EWLa-1.5, y EWLa2. Los electrodos EWLa-1 contienen 1% de óxido de lantano (La2O3) al que se le refiere como lantana. Al igual que los electrodos de tungsteno ceriado, facilitan el inicio y la estabilidad del arco, reducen la tasa de erosión de la punta y extienden el rango de corriente

El tungsteno presenta una baja resistencia al flujo de la corriente eléctrica, factor que permite que la corriente de la soldadura pase a través de él sin que llegue a calentarse

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Factores que influyen en la elección del electrodo Además de considerar si será puro o aleado, es necesario tomar en cuenta:

de operación. Los electrodos EWLa-2 contienen 2% de óxido de lantano disperso; este es el volumen más alto de óxido de cualquiera de los tipos específicos de electrodos señalados por la AWS de un solo aditivo. El alto contenido de óxido mejora el inicio y la estabilidad del arco, reduce la tasa de erosión de la punta, extendiendo el rango de corriente de operación. Electrodos EWZr Los electrodos de tungsteno zirconiado (EWZr) contienen 0.25% de óxido de zirconio (ZrO2). Con la soldadura AC, EWZr combina la estabilidad del arco, el extremo redondeado típico del tungsteno puro, la capacidad de corriente y las características de inicio del tungsteno toriado. Tienen más alta resistencia a la contaminación que el tungsteno puro y son preferibles para las aplicaciones de soldadura de

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calidad radiográfica donde la contaminación del tungsteno de la soldadura se debe reducir al mínimo. Electrodos EWG Esta clasificación se asigna a las aleaciones que no se cubren en las clases anteriores. Estos electrodos contienen un agregado no especificado de un óxido no especificado o combinación de óxidos. El propósito del agregado es mejorar la naturaleza o las características del arco, como lo define el manufacturero. Muchos electrodos EWG están comercialmente disponibles o están en desarrollo. Estos incluyen electrodos con agregados de óxido de Itrio u óxido de magnesio. Esta clasificación incluye además a los electrodos ceriados o lantanados que contienen estos óxidos en cantidades distintas a aquellas enlistadas, o en combinación con otros óxidos.

Existe una gran variedad de electrodos de tungsteno, ya sea en forma pura o con aleaciones que mejoran la emisividad termoiónica facilitando el encendido del arco eléctrico y disminuyendo la temperatura de operación del electrodo

Afilado del extremo del electrodo: esta característica incide de manera decisiva en la calidad de la soldadura; un electrodo bien afilado nos brinda un arco estable y buena penetración, mientras que en uno mal afilado el arco es errático, hay mala penetración y el baño es más ancho; en caso de que el electrodo sea muy puntiagudo se incrementa el peligro de inclusiones o bien, el extremo puede fundirse y contaminar la soldadura. Geometría de la punta del electrodo (afilado) La forma de la punta y el tamaño del electrodo es una variable importante del proceso GTAW, esta depende de la aplicación de la soldadura; espesor a ser soldado; tipo de junta y cantidad. En general al aumentar el ángulo de afinamiento, aumenta la penetración de la soldadura y disminuye el ancho. Por ejemplo, si bien pueden usarse electrodos con punta cuadrada, las puntas cónicas ofrecen un mejor rendimiento.


GASES DE PROTECCIÓN Su función principal es evitar el contacto del aire del ambiente con el electrodo y el metal fundido durante el proceso de soldadura, sin embargo no es su único cometido, ya que también influye en la estabilidad, características y comportamiento del arco, así como en el resultado de la soldadura. Los gases más utilizados en la soldadura TIG son el Argón y el Helio o una combinación de ellos, pero siempre se debe tener en cuenta las características del metal a soldar. El Helio posee una excelente conductividad térmica, produciendo temperaturas más altas que el Argón en el área soldada, por lo que penetra a mayor profundidad, demostrando mayor eficacia en soldaduras de metales con gran espesor, específicamente en cobre, aluminio y sus aleaciones. Por su parte, el Argón es ideal para la soldadura de metales de menor conductividad térmica, poco espesor y soldaduras distintas a la plana.

Un factor importante es la densidad del gas, pues entre más denso sea mejor será su resultado. El Argón es diez veces más denso que el Helio, por ello cuando se emplea Argón éste forma una densa nube protectora que no se dispersa tan rápido, en tanto que la acción del Helio es más liviana y vaporosa. En consecuencia, se necesitará emplear una mayor cantidad de Helio –ya sea puro o mezclas- que cuando se utiliza Argón. Hoy en día, el Helio ha sido desplazado –no totalmente- por mezclas de Argón-Hidrógeno o Argón-Helio, pues éstos mejoran la generación del arco eléctrico y las características de transferencia de metal durante la soldadura, factor que favorece la penetración -al incrementarse la temperatura producida-, el ancho de la fusión y la velocidad de formación de la soldadura. Estos gases de protección también pueden utilizarse, satisfactoriamente, en soldadura de metales reactivos como: aluminio, magnesio, berilio, columbio, tantalio, titanio y zirconio.

GAS O MEZCLA DE GASES

METALES

Argón

Es apto para todos los metales

Argón + Helio

Esta combinación brinda una soldadura más rápida que el Argón, por lo que es recomendada para aceros inoxidables no compatibles con Argón, metales y aleaciones de alta conductividad térmica como el aluminio y el cobre.

Argón + Hidrógeno

Se emplea en procesos de soldadura manual o automática de acero inoxidable, cobre-níquel y aleaciones de níquel.

¿SABÍAS QUE...? El tungsteno fue encontrado por primera vez en la Edad Media en los Montes Metálicos en Europa Central. Sin embargo, en aquel entonces se consideraba como un elemento acompañante no deseado, ya que favorecía la formación de escoria durante la reducción del estaño, afectando su rendimiento. El nombre alemán del tungsteno (Wolfram: «baba de lobo») proviene de su reputación de mineral devorador del estaño: «Arrastra el estaño como un lobo a las ovejas».

MATERIAL DE APORTE La soldadura TIG puede realizarse con o sin material de aporte, el cual se emplea para unir piezas o reparar. Cuando se utiliza este tipo de material es importante recordar que éste debe ser similar al material base de la pieza a soldar. Normalmente las varillas empleadas como producto de aporte son de varios diámetros en función de los espesores de las piezas a unir.

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EN PORTADA

SOLDADURA GTAW (TIG) Un acercamiento al proceso

Por: Abigaíl Núñez

Es cierto que el proceso TIG no es el más económico, pero la realidad es que brinda una soldadura limpia y uniforme. Mejoras en las fuentes de poder, así como aplicaciones mecanizadas y automatizadas hacen de la soldadura GTAW un proceso ideal para líneas de producción de alto volumen que requieren altos estándares de calidad.

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El proceso de soldadura GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), mejor conocido como TIG (Tungsten Inert Gas), se vale de un electrodo de tungsteno no consumible para soldar, el cual genera calor cuando establece un arco eléctrico entre el electrodo y la superficie del metal a soldar. Asimismo, el electrodo, el arco y el área que rodea el baño de fusión son protegidos por una atmósfera de gas inerte, lo que evita la formación de escoria. En este proceso el electrodo no aporta material, por lo que se deben utilizar varillas o alambres con una composición química igual o semejante a la del metal base para evitar la formación de escoria. Generalmente no se utiliza material de aporte cuando se sueldan piezas de menos de 3 mm de espesor, pero en caso de ser necesario, el material de aporte debe conservarse libre de contaminantes (humedad, polvo, su-

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EN PORTADA

ciedad), por ello se mantiene dentro de su empaque hasta el momento en que son empleados. Durante el soldeo la parte caliente de la varilla debe mantenerse lo suficientemente cerca del baño de fusión para que sea protegida por el gas inerte. La soldadura TIG se puede usar para soldar metales o materiales sensibles a la oxidación como el titanio, el circonio y sus aleaciones; sin embargo se utiliza más para soldar aluminio y acero inoxidable, en donde lo importante es obtener excelente calidad en la soldadura. El proceso TIG proporciona una soldadura limpia, exenta de defectos y con un buen acabado superficial, pues no produce escoria y disminuye la posibilidad de inclusiones en el metal depositado y no es necesario hacer limpieza final. Por este motivo es muy utilizada en la unión de juntas de alta calidad de centrales nucleares, químicas, así como en la industria aeronáutica, petroquímica, alimenticia y de generación de energía. En la actualidad, la industria automotriz utiliza la soldadura GTAW para la fabricación de vehículos exclusivos, específicamente, automóviles deportivos con chasis de aluminio tubular y motocicletas. También es frecuente su uso en talleres de reparación donde se utiliza para soldar los bordes de unión de las chapas de aceros convencionales y aceros con boro sin material de aporte. Ventajas de la soldadura TIG Son muchas las ventajas que presenta el proceso de soldadura TIG, a continuación enlistaremos las más importantes. Gracias a que el gas protector impide el contacto entre la atmósfera y el charco de soldadura, los iones obtenidos son más resistentes y menos susceptibles a la corrosión a diferencia de los otros métodos de soldadura.

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Gracias a que el gas protector impide el contacto entre la atmósfera y el baño de fusión, los iones obtenidos por proceso TIG son más resistentes y menos susceptibles a la corrosión

La acción de los gases protectores facilita el soldeo de metales no ferrosos, ya que no requiere el uso de desoxidantes. Cabe mencionar que cuando éstos se utilizan se corre el riesgo de que la soldadura se deforme o aparezca escoria. Con este proceso de soldeo se obtienen soldaduras limpias y uniformes, debido a la mínima producción de humo. Otra de sus virtudes es que el gas que rodea al arco es transparente, por lo que el soldador puede ver con claridad las actividades que

realiza, factor que ayuda a conseguir una excelente calidad en la soldadura. La soldadura puede llevarse a cabo en cualquier posición - plana, horizontal y elevada- con un mínimo de proyecciones.


Disminuye la deformación que se produce en los alrededores del cordón de soldadura. El calor del arco es más concentrado, por ello hay menor distorsión y se facilita la soldadura de metales con alta conductividad térmica. Disminuye la posibilidad de que aparezcan grietas en la soldadura por utilizar hidrógeno en aceros susceptibles a dicho gas.

En la corriente alterna el flujo de electrones se produce en un solo sentido: por el polo positivo siempre llega la corriente y por el negativo sale. Este tipo de corriente tiene la capacidad de penetrar la película de óxido superficial de algunos metales, para evitar que el arco se extinga se debe utilizar la unidad de alta frecuencia para mantenerlo encendido, aún con tensión cero.

Finalmente, suelda con mayor facilidad espesores delgados. Tipos de corriente Tanto la corriente alterna como la corriente continua pueden utilizarse en soldadura GTAW, sin embargo, la elección del tipo de corriente y polaridad se hace en función del material que se va a soldar, para conocerlas mejor, adentrémonos en su mundo.

CÓMO DETERMINAR LA CORRIENTE Diámetro del electrodo

CA Tungsteno puro

0.20” 0.40” 1/16” 3/32” 1/8” 5/32” 3/16” ¼”

5-15 A 10-60 A 50-100 A 100-160 A 150-210 A 200-275 A 250-350 A 325-475 A

CCPD Tungsteno combinado 8-20 A 15-80 A 70-150 A 140-235 A 225-325 A 300-425 A 400-525 A 500-700 A

La corriente alterna tiene la capacidad de penetrar la película de óxido superficial de algunos metales, pero para evitar que el arco se extinga se debe utilizar la unidad de alta frecuencia para mantenerlo encendido aún con tensión cero

CCPI

Tungsteno puro o combinado 8-20 A 15-80 A 70-150 A 150-250 A 250-400 A 400-500 A 50-800 A 800-1000 A

----10-20 A 15-30 A 25-40 A 40-55 A 55-80 A 80-125 A

La corriente de alta frecuencia generalmente se emplea para soldar aluminio y magnesio, pues permite que la corriente salte entre el electrodo y el material a soldar, lo que perfora la película de oxido que se forma en la superficie de dichos metales y deja una abertura para que continúe la corriente de soldadura. Utilizar corriente alterna con unidad de alta frecuencia presenta las siguientes ventajas: el arco se forma sin la necesidad de que el electrodo toque el material, el arco formado es más estable y se puede mantener encendido por más tiempo, provee de calor uniforme, disminuyendo la probabilidad de producción de agujeros en la soldadura, además los electrodos tienen mayor duración.

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EN PORTADA

Por otro lado, si se emplea corriente continúa con polaridad directa, tenemos que la mayor parte de calor se concentra en la pieza, por lo que la penetración es más profunda y el electrodo no pierde sus propiedades; esto permite que pueda utilizarse un electrodo de menor tamaño sin que se sobrecaliente y como consecuencia se puede ahorrar tiempo, dinero y tungsteno. Equipo de soldeo Básicamente el equipo para soldar por proceso TIG se compone de los siguientes elementos: fuente de energía, electrodos, tanques de gas inerte, manguera y porta electrodos; a continuación detallamos las características de cada uno de los elementos. Fuente de energía. Debe tener un rango de variación de intensidad continua y una intensidad mínima de 5-8 A. para que la corriente de soldeo no se vea afectada por las variaciones de la longitud del arco; además la fuente debe ser capaz de suministrar la energía requerida por los espesores y por el material que se va a soldar, aún si ésta es alta. Las intensidades requeridas por milímetro de espesor de algunos materiales son: Acero de baja aleación 30-40 A Aluminio 45-50 A Cobre 75-80 A Acero inoxidable 30-40 A

Por su parte, en la corriente continua la polaridad puede ser directa o inversa. En la polarización inversa el 70% del calor se concentra en el electrodo de tungsteno, por lo que la aportación de calor a los metales es mínima, consecuentemente se produce una soldadura más ancha y que no penetra a profundidad el material; puesto que la pieza a soldar no se calienta demasiado, la soldadura GTAW es ideal para metales finos y muy oxidados.

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Electrodos. El electrodo de tungsteno no consumible es el que se utiliza para el proceso de soldadura por heliarco. Éste genera calor al establecer un arco eléctrico entre el electrodo y el metal base. Cabe destacar que la forma del extremo del electrodo juega un papel fundamental en la calidad de la soldadura, ya que si no es la correcta puede ocasionar que el arco eléctrico se vuelva inestable. Lo más recomendable es seleccionar un electrodo muy fino para así concentrar el arco y obtener un baño de fusión reducido. En el caso de electrodos para soldeo con corriente continua éstos deben tener punta, por lo que el amolado tiene que efectuarse en dirección longitudinal del electrodo; la longitud correcta se presenta cuando la punta es dos veces más grande que el diámetro del electrodo. Si el extremo llegara a ser puntiagudo en exceso, se debe corregir con la piedra de amolar. El amolado se realiza con una rueda o cinta abrasiva de grano fino y sólo deberá utilizarse para electrodos de tungsteno, de esta forma se evita su contaminación. Por otro lado, si el soldeo se llevará a cabo con corriente alterna, el extremo deber ser redondo. La punta se redondea por sí misma si el electrodo es cuidadosamente sobrecargado, por lo que no es necesario amolarla. Ahora bien, la punta del electrodo se puede conformar cebando, antes


del soldeo, un arco sobre una placa de cobre refrigerada en agua, empleando corriente continua polaridad inversa, de esta manera cuando el electrodo comienza a fundirse su punta se redondea y está lista para utilizarse en soldeo con corriente alterna. Tanques de gas inerte. Para la soldadura TIG los gases más utilizados son el Argón y el Helio, así como las combinaciones de ambos o bien, Argón-Hidrógeno. Estos se almacenan en pequeños tanques. Porta electrodos. Es una pieza aislada que sujeta al electrodo. Tienen la misión de conducir la corriente y el gas de protección hasta la zona de soldeo. Son de dos tipos: de refrigeración natural (por aire) o de refrigeración forzada (mediante circulación de agua). Los primeros se utilizan para soldar piezas de espesores finos que no requieren grandes intensidades, mientras que los otros se emplean en trabajos que necesitan intensidades superiores a los 150-200 amperios. En estos casos la circulación de agua por el portaelectrodos evita su sobrecalentamiento.

Manguera: a través de ella circula la corriente de soldadura, el gas de protección y el refrigerante en aquellos equipos que dispongan de refrigeración, así como el cableado para el control del pulsador. RIESGOS PARA LA SALUD Si bien es cierto que en cualquier trabajo que se desempeñe se corre el riesgo de sufrir algún accidente, la labor de soldador se suma el peligro de inhalar gases tóxicos. Entre los riesgos más comunes a los que se enfrenta se encuentran: el contacto

eléctrico directo con el circuito de alimentación por deficiencias de aislamiento, contacto eléctrico indirecto con la carcasa de la máquina ocasionado por algún defecto en la tensión, exposición a radiaciones ultravioletas o infrarrojas producidas por el arco eléctrico, inhalación de humos y gases tóxicos (óxido de hierro, cromo, cobre, etc.), golpes, caídas. Otro factor que resulta dañino para la salud del soldador es la utilización de electrodos de tungsteno toriado

Cuando se suelda con corriente continua de polaridad inversa, la aportación de calor a los metales es mínima, por lo que la hace ideal para metales finos y muy oxidados.

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-los más utilizados son lo WT 20 rojo con diámetro de 2.0 mm-, ya que se exponen a radiaciones ionizantes. Los principales factores de radiación son: Inhalación de partículas radioactivas. Ésta se produce en las operaciones de afilado del electrodo, aunque también durante el proceso de soldadura. El afilado se realiza en sitios alejados de los puestos de soldadura y es aquí donde ocurre la mayor pérdida del material del electrodo. Durante el afilado, el polvo se deposita en el suelo o en cualquier objeto que se encuentre a su alrededor. Cuando este material queda suspendido en el aire puede trasladarse a otros sitios y afectar a más personas. Por su parte, en la zona de soldadura la producción de partículas radiactivas es menor que en la zona de afilado, sin embargo, el trabajador no debe confiarse y utilizar pantalla protectora para disminuir el riesgo de inhalación. Exposición externa por manipulación de electrodos. Durante el proceso de soldadura el trabajador manipula el electrodo. En principio lo hace cuando saca el electrodo de la caja y procede a afilarlo, después lo coloca en una pinza para iniciar con la soldadura. Si las acciones descritas con anterioridad no se llevan a cabo con la protección adecuada y sumo cuidado, el soldador corre riesgo de contaminarse con material radiactivo. Ingestión secundaria de material radiactivo. En caso de que el soldador manipulara el electrodo de tungsteno toriado con las manos desnudas, se corre el riesgo de ingerir el material al llevarse las manos a la boca, o ingerir alimentos y bebidas con las manos contaminadas. Es cierto que la ingestión debería ser mínima, sin embargo, la falta de higiene personal hace necesario tener en cuenta esta vía de entrada al organismo.

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Recomendaciones preventivas La primer medida que se debe tomar es sustituir, siempre que sea posible, el uso de electrodos de tungsteno toriado por otro tipo que no contengan material radiactivo, tal es el caso de electrodos de tungsteno con lantano o con cerio. Asimismo es importante brindarle al soldador información adecuada sobre los riesgos que corre al utilizar electrodos de tungsteno toriado. Otra recomendación es tratar de disminuir –lo más que se puedala generación de polvo durante el proceso de afilado de los electrodos; además se debe utilizar un equipo de aspiración especial para evitar su inhalación. También se recomienda que los electrodos se almacenen en sitios diseñados para ellos, con las


¿SABÍAS QUE...?

El ángulo ideal del porta electrodos para soldadura TIG es de 90°, con la pinza totalmente perpendicular a la pieza. No obstante, también se puede llevar a cabo con una inclinación de 75° y 80°, con la finalidad de facilitar el control visual del cordón de soldadura. A mayor inclinación disminuye la protección de la soldadura.

señalizaciones pertinentes y que su cantidad no sobrepase el número previsto para el consumo de un trimestre. En cuanto al desecho de los residuos de este tipo de electrodo, es importante mencionar que no se consideran radiactivos, sin embargo, deben ser retirados tras la finalización de cada jornada de trabajo. La limpieza del lugar debe hacerse mediante métodos de aspiración o húmedos, siempre evitando el barrido. Un factor de gran importancia en la seguridad del trabajador es la ventilación. Durante el proceso de soldadura se produce humo, polvo y vapores, que se pueden convertir en compuestos tóxicos, por lo que el trabajo se debe llevar a cabo en zonas bien ventiladas. Antes de empezar a soldar se tiene que comprobar que la ventilación sea la adecuada para expulsar estos agentes dañinos para la salud. Para realizar el proceso de soldadura GTAW en metales como el plomo, latón, cadmio o bronce galvanizado, además de la ventilación normal se requiere de un respirador con suministro de aire. Cabe señalar que nunca se debe emplear una máquina de soldadura impulsada por un motor de combustión interna en un lugar cerrado, a menos de que se puedan expulsar los gases fuera del sitio.

Tipo de electrodo

Corriente que utiliza

Aplicación

Punta del electrodo

Tungsteno puro

Corriente alterna

Aluminio y magnesio

Redondeada

Tungsteno con torio, cerio o lantano

Corriente continua

Aceros (al carbón, baja aleación, inoxidable), cobre y titanio

Afilada

Tungsteno con circonio

Corriente alterna y continua

Aluminio y magnesio con CA; acero, cobre y titanio con CC

Redondeada con CA y afilada con CC

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GASES

ACTIVOS E INHERTES LO QUE DEBES SABER

El uso incorrecto del gas ocasiona discontinuidades como soldaduras gruesas con poca penetración

S

on materiales consumibles que se utilizan en los procesos con arco de tungsteno GTAW Y TIG, arco metálico con gas GMAW –MIG/MAG, soldeo por plasma y en FCAW (hilo tabular). Su función principal es proteger el charco de soldadura fundida contra los elementos atmosféricos, ya que éstos reducen la resistencia a la corrosión de la soldadura, dan lugar a poros, salpicaduras y reducen la durabilidad del cordón. Además también juegan un papel muy importante en la determinación de la penetración, estabilidad del arco, velocidad y propiedades mecánicas de la soldadura.

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TIPOS DE GASES Los gases protectores pueden ser inertes o activos. El primer grupo no reacciona con el cordón y es compatible con casi todos los metales, en especial con el aluminio y el cobre, su única excepción es el acero. Los gases inertes que se emplean en el proceso de soldadura son el Argón y el Helio. Cuando hablamos de gases activos nos referimos a aquellos que actúan sobre el baño de fusión como agentes oxidantes o agentes reductores que tienen la capacidad de estabilizar el arco y garantizar la transferencia uniforme de material al cordón. Los gases que tienen aplicación en soldadura son compuestos basados en argón, oxígeno, dióxido de carbono e hidrogeno y son compatibles con el acero inoxidable o de alta aleación, así como con el acero no aleado o de baja aleación.

El hidrogeno es un gas ligero que proporciona un alto poder calorífico al arco, factor que aumenta la penetración y la velocidad de avance, además logra un efecto de limpieza en la soldadura SELECCIÓN DEL GAS La selección del gas se basa en: el conocimiento de las propiedades de los gases, el método de soldadura a utilizar, el material a soldar y los resultados que se desean obtener. Así el proceso de soldadura MAG utiliza dióxido de carbono, ya sea solo o una combi-

nación con argón; en caso de ser MIG se empleará argón puro o una mezcla de éste con CO2. Cuando se trata de MIG/MAG, el primero utiliza gases activos, en tanto que el otro usa inertes. Por su parte, la soldadura TIG se vale del argón puro. ALGUNOS CONSEJOS Para obtener los mejores resultados de un gas de protección es fundamental seleccionar los consumibles frontales adecuados –difusor de gas, punta de contacto y tobera-, ya que juegan un papel importante en la entrega del gas de protección al charco de soldadura. Algunos consejos son: 1. elegir consumibles con superficie lisa para que resistan la acumulación de salpicaduras, pues esto podría bloquear el blindaje del flujo de gas y producir porosidad en la soldadura. 2. seleccionar una boquilla de tamaño adecuado para la aplicación: si es demasiado estrecha puede taponearse fácilmente y dificulta la administración del gas protector. 3. utilizar boquillas con protector de salpicadura incorporado, pues dichos diseños añaden otra capa de blindaje y permiten que el flujo del gas sea más consistente. 4. emplear difusores de gas de alta calidad para asegurar el flujo.

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EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Fuente

DE

energía y antorcha

Si la intensidad de la corriente en las antorchas es mayor a 200 Amperes, debe utilizarse agua para lA refrigeración y evitar que se recaliente el mango.

L

a fuente de energía se encarga de transformar la corriente eléctrica de la red en alterna o continua, con tensión e intensidad adecuada para la formación y estabilización del arco eléctrico. De acuerdo con la “salida típica” la fuente de energía nos proporciona corriente alterna, continua o ambas; según su característica puede proporcionarnos corriente o tensión constante, finalmente, dependiendo de la energía de entrada, la fuente puede obtenerla de la red de energía o de una máquina de combustión interna.

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ANTORCHA Su función es sujetar el electrodo de tungsteno y permitir el paso del gas inerte hacia la zona de soldadura. Existen dos tipos: refrigeradas en agua y refrigeradas por aire. Las antorchas refrigeradas por agua se emplean para trabajos de alta producción con intensidades que superen los 100 amperios; su cable es de menor calibre pero tiene mayor flexibilidad. En el caso de las refrigeradas por aire, éstas eliminan el calor por medio del gas de protección, además están limitadas a trabajar con una corriente máxima de 200 amperes. Todas las antorchas están formadas por un cap (es la parte que cubre al electrodo de tungsteno), collet (es un tubo pequeño fabricado con bronce que tiene unas aberturas en una de sus extremidades para sostener al electrodo) y boquilla de metal o de

Resulta importante regular el tiempo de salida del gas de protección después de la extinción del arco, ya que así se asegura que el material depositado se encuentre protegido hasta que se enfríe lo suficiente. cerámica (se encarga de concentrar el flujo del gas y formar la campana protectora). Son recipientes de aluminio y acero de distintos tamaños que van desde los 40 cm y 2.5 Kg hasta los 140 cm y casi 70 kg de peso, los cuales permiten el almacenamiento de entre 0.1 m3 y 10.5 m3 de gases y mezclas de gases a alta presión de forma segura.

Máscara para soldar Éstas protegen la cabeza, cara, oídos y cuello del soldador, de las quemaduras producidas por la radiación del arco, así como contra choque eléctrico, calor y la salpicadura del metal y de la escoria derretidos. Generalmente están fabricados en plástico duro o fibra de vidrio. La regla básica para seleccionar un máscara es elegir un filtro que sea lo bastante oscuro como para ver el arco. La protección debe complementarse con el uso de gafas de seguridad con protectores laterales. REGULADORES DE GAS Son los encargados de regular la presión que se encuentra en el cilindro del gas, además de suministrar a la antorcha el flujo necesario de gas de acuerdo con el trabajo que se vaya a realizar; está formado por un manómetro y un flujómetro. El primero indica la presión dentro del cilindro, la cual puede venir graduada en kg/centímetros cuadrado o en libras/pulgada (1kg/cm cuadrado equivale a 14.7 libras/pulgada cuadrada). Por su parte, el flujómetro consiste en un tubo de vidrio graduado en pies cúbicos/hora o en litros/minuto (1 pie cúbico/hora es igual a 0.4 litros/minutos). En general, el flujo del gas para un trabajo de soldadura puede variar entre 8 y 30 pies cúbicos/hora, y su ajuste depende de factores como: el tipo de gas, la distancia de la boquilla a la pieza, tipo de unión y el diámetro de la boquilla de cerámica.

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METALURGIA

TITANIO propiedades

China es el país con más reservas de titanio en su poder, en segundo lugar se encuentra Rusia

O

cupa el cuarto lugar en la categoría de metales estructurales más abundantes en la tierra y el noveno en metales industriales; sus características principales son: gran resistencia a temperaturas extremas y a la corrosión, así como su compatibilidad con el tejido humano. Estas particularidades lo han convertido en uno de los recursos más utilizados en el desarrollo tecnológico de la industria aeroespacial, aeronáutica y médica.

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SOLDADURA Cuando se sueldan piezas de titanio se debe tomar en cuenta que si el metal supera el punto de fusión puede decolorarse, pues reacciona al entrar en contacto con los gases atmosféricos. Por eso la pieza se protege con gases inertes. Otros factores que dañan la soldadura son: óxido, polvo, limaduras y virutas; para eliminarlos se recurre al decapado, pulido mecanizado o al chorro de arena. Los procesos de soldadura que admite el titanio son: fricción, rayo láser, plasma, puntos, arco con electrodo consumible o no y procesos no fundentes. El equipo de soldadura con arco de gas inerte para titanio –TIG y MIG- es parecido a los empleados para soldar acero, pero se requiere mejor protección del gas inerte. Cabe mencionar que el titanio de grado 2 y 5 posee buena soldabilidad, pero aminora sus propiedades mecánicas con respecto al metal base.

De acuerdo con datos aportados por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, del 2012 a la fecha se han exportado 103 mil 809 toneladas de titanio, solamente en Puerto Chiapas PROPIEDADES DEL TITANIO Sus principales propiedades son la resistencia, baja densidad, resistencia a la corrosión y rigidez. El titanio posee resistencia a la tracción de hasta 200.000 psi, equivalente a la encontrada en la mayoría de las aleaciones de acero, además puede soportar el ácido sulfúrico y clorhídrico, soluciones de gas, así como el cloruro de cloro; su coeficiente de expansión térmica es menor que los aceros y el aluminio. Tiene un alto punto de fusión 3135° F (1275°C)

MERCADO DEL TITANIO La producción de Titanio en el mundo se ha incrementado considerablemente, factor que beneficia a los productores de este metal; ejemplo de ello es la empresa Obras y Proyectos Mazapa S.A. de C.V. que tiene una capacidad de producción de 100 mil toneladas, el precio promedio de la tonelada de titanio es de 233 dólares, lo que genera una ganancia aproximada de 23 millones de dólares mensuales. USOS EN LA INDUSTRIA Energética: se utiliza en la construcción de centrales eléctricas y nucleares, así como en sistemas de intercambio térmico, debido a su enorme resistencia, ya que éste incrementa la capacidad para soportar las vibraciones de los haces tubulares, factor que facilita el intercambio de calor y reduce el espesor de los tubos. Automotriz: dicha industria incorpora el titanio en la fabricación de automóviles, pues este metal aligera el peso. Actualmente se fabrican bielas y amortiguadores de titanio con la única finalidad de mejorar la suspensión y el módulo de Young. Naval: por su alta resistencia a la corrosión, el titanio se utiliza en zonas que están en contacto con el agua salada. La industria naval lo emplea para la fabricación de hélices, cascos de cámara de presión submarina, ejes de timón, plataformas petrolíferas, condensadores e intercambiadores de calor.

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ABRASIVOS

De diamante & nitruro de boro c ú bico

El correcto montaje de los abrasivos en herramientas es fundamental, la mayoría de los accidentes son originados por descuidos en el montaje

H

oy en día, además de los discos abrasivos convencionales fabricados con óxido de aluminio o carburo de silicio (utilizados en amoladoras, esmeriladoras, rectificadoras, ingletadoras), la tecnología nos ha permitido desarrollar discos más resistentes que amplían su espectro de aplicaciones; nos referimos a los discos súper abrasivos, fabricados con dos de los materiales más duros y resistentes que existen actualmente: el diamante policristalino y el nitruro de boro cúbico. Algunas de las características que presentan este tipo de abrasivos es que el material de corte tiene una vida útil mayor a la de los discos convencionales, además reduce la exigencia de fuerza por parte del operador. Asimismo, se consideran herramientas de autofilado, pues cuando las piezas de diamante o de nitruro de boro cúbico se desgastan, dejan al descubierto otras piezas nuevas que continúan con el proceso de corte o desbaste.

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DISCOS DE DIAMANTE Disco de excepcional dureza, pero con temperaturas mayores a los 600° C se vuelve frágil. Presenta afinidad con los materiales ferrosos y las aleaciones de níquel, por lo que se destina al corte y desbaste de tungsteno, cuarzo, vidrio, granito, hormigón, óxidos cerámicos, ferrita, grafito, piedras preciosas, carburos, materiales semiconductores y aleaciones de revestimiento duro. Estos discos efectúan cortes en húmedo y en seco; el primero emplea agua como lubricante y es el más recomendado; mientras que el seco se utiliza en materiales susceptibles a la humedad y se recomienda detener la máquina regularmente para permitir el enfriamiento del disco.

No es que un proceso sea mejor que otro, se trata de conocer las diferencias, ventajas y desventajas de cada uno, para seleccionar el que más se ajuste a la necesidad del momento. Discos de nitruro de boro cúbico CBN Los discos de nitruro de boro cúbico ofrecen mejoras en el corte de aceros de difícil arranque de viruta, aquellos con elevada proporción de aleación y dureza por encima de 50 HRC, son ideales para trabajar aceros templados, de alta velocidad, al cromo, aleaciones con níquel, aceros de polvo metálico

y fundiciones aceradas. Los discos de nitruro de boro no deben usarse en materiales blandos –por debajo de los 48 HRC- pues si son muy suaves podrían ocasionar un desgaste excesivo en la herramienta. PROFUNDIDAD DEL CORTE La profundidad del corte se relaciona con el espesor del material y el diámetro del disco. Se pueden cortar materiales cuyo espesor máximo no supere la décima parte del diámetro del disco abrasivo. Además un disco de mayor diámetro requiere menor velocidad para realizar el corte. El tamaño del disco oscila entre los 10 y 35 cm, los más pequeños se emplean en herramien-

tas portátiles, en tanto que los grandes en máquinas de banco o cortadoras de hormigón y asfalto.

Mayor a 15˚

Menor o igual a 35˚

RECOMENDACIONES Nunca se deben usar máquinas con RPM (revoluciones por minuto) superiores a los del abrasivo, de hecho, estos últimos tienen especificaciones para ser colocados en herramientas con RPM compatible: el color rojo se refiere a discos de desbaste con 8500 RPM, el verde corresponde a una muela de vaso con 6500 RPM y el azul a un cepillo giratorio con 4500 RPM. F51


EN LA OPINIÓN DE...

ructiv t s e d o n s o y a s En

os

s i t r o F o c s i c n a r F n a u J . Ing del IPN Catedrático

p

Realizar un Ensayo No Destructivo es una tarea muy pesada, ya que se lleva a cabo zonas de difícil acceso como tanques, tuberías o torres, es por eso que se necesita gente especializada; sin embargo, en México no contamos con un sistema de certificación por lo que nos regimos por las normas americanas.

Para comenzar a hablar acerca de los problemas a los que se enfrentan los técnicos especializados en Ensayos No Destructivos, es necesario aclarar qué son. Podemos entenderlos como pruebas practicadas a diversos materiales para conocer su calidad, pero sin alterar de forma permanente sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Los Ensayos más utilizados son: inspección visual, líquidos penetrantes, partículas magnéticas, radiografía y ultrasonido industrial. Una vez que conocemos que es un Ensayo No Destructivo, podemos comenzar a hablar de la situación actual en la que se encuentran los técnicos aplicadores de dichas pruebas. En primera instancia es

importante mencionar y recalcar que México no cuenta con un esquema nacional de certificación en esta área, por lo que se basa en las normas establecidas por la Sociedad Americana de Ensayos No Destructivos (ASNT por sus siglas en inglés) para realizar las pruebas. El personal apto para realizar Ensayos No Destructivos (END) se divide en tres niveles: el 1 y el 2 no cuentan con el respaldo de algún organismo nacional, mientras que el nivel 3 está respaldado por la ASNT. En nuestro país sólo existen 63

técnicos nivel 3, aún nos falta trabajar y desarrollar un organismo de certificación. En México la mayoría de técnicos 1 y 2 no cuentan con una carrera terminada, pero sí con la infinita experiencia que se obtiene al desempeñar un trabajo por años, es por eso que debemos permitir que estas personas lleguen a ser un nivel tres. Si bien es cierto que lo óptimo sería exigir mínimo una ingeniería para acceder a este nivel, la realidad es que allá afuera nuestros especialistas sólo tienen con educación básica, por ello debemos cimentar un esquema de certificación que se adecue a la realidad mexicana.

Ing. Juan Francisco Fortis Presidente de la Asociación Mexicana de Ensayos No Destructivos AMEXED

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s o i p m i l s e n o Cord

z e u q z á V l ú a R . g n I Lincoln Electric

p

México

La soldadura TIG es un proceso que se hace a partir de un arco eléctrico abierto con la protección de un gas inerte, su principal ventaja es que ofrece la mejor calidad de soldadura. “Uno de los sectores en donde más se utiliza la soldadura por heliarco es el aeroespacial, pues exige altos estándares de calidad”, así lo explicó el Ing. Raúl Vázquez, jefe de zona Monterrey.

El proceso GTAW exige que el soldador desarrolle una técnica muy refinada, pues el trabajador debe cuidar los ángulos de aplicación, la distancia del electrodo con respecto a la pieza a soldar, así como la forma de añadir el material de aporte; por ejemplo, una persona que ha trabajado alrededor de seis meses con tig, podría haber desarrollado una excelente técnica de aplicación. Cuéntenos ¿cómo ha ido mejorando el proceso de soldadura TIG? Hoy en día, el desarrollo tecnológico nos permite trabajar TIG con corriente pulsada, este procedimiento hace variar periódicamente la corriente establecida entre un valor base y un valor pico, logrando

la regulación del ciclo térmico, en consecuencia el calor aplicado en los materiales es menor, la cantidad de metal fundido es más pequeña y por ende, obtenemos una soldadura de mejor calidad. La soldadura TIG de corriente pulsada va dirigida a sectores industriales donde la demanda de productividad es muy alta, tal es el caso del sector aeroespacial.

Hay que señalar que los metales en donde más se utiliza la soldadura GTAW son el aluminio, aleaciones especiales, acero inoxidable y antimonios, en donde se requiere una alta calidad de soldadura. Al respecto ¿Cómo se detecta la calidad en la soldadura? El primer paso es realizar una inspección visual, la cual consiste en revisar la conformación de los cordones, estos deben ser limpios, con un buen inicio y con un buen cierre. El siguiente paso es hacer un ensayo destructivo, ya sea cortar los cordones o hacer una prueba metalográfica; sin embargo, en procesos GTAW lo más recomendable es hacer una inspección visual, finalizó el Ing. Vázquez.

Raúl Vázquez Jefe de zona Monterrey Lincoln Electric Especialista en TIG

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TÉCNICAS PARA SOLDADOR

Cordones de calidad F54


Ahora que conocemos un poco más a fondo los elementos teóricos del proceso de soldadura GTAW, es momento de concentrarnos en la práctica. A continuación te brindamos los puntos más importantes que se deben tener en cuenta a la hora de utilizar GTAW, desde la limpieza del metal, hasta el movimiento de la mano.

A

ntes de comenzar a soldar es importante limpiar la superficie del metal, ya que el proceso TIG no utiliza fundentes o “fluxes” que mantengan limpio el metal y separen las impurezas. Además, si es necesaria la utilización de material de aporte, es recomendable cortarlo en tramos de no más de 450 mm, los cuales deberán limpiarse con alcohol o algún solvente volátil, ya que si las varillas contienen polvo podrían contaminar la soldadura. Un consejo es asegurarnos de que el procedimiento se realice en un sitio sin corrientes de aire, de este modo evitamos que la soldadura se quiebre o se fisure, además el aire ocasiona que la protección del gas inerte se desvanezca.

Fotografía: ESAB

Teniendo en cuenta estos consejos, podemos pasar al método adecuado de soldadura GTAW, llevarlo a cabo determinará la calidad de nuestra soldadura. En primer lugar es importante conocer qué tipo de superficie será soldada, ya que si hablamos de tubería el primer paso es hacer una purga; esto es retirar todo el aire que rodea la raíz de la soldadura. La forma de realizar la purga es insertando una manguera con argón, tapar ambos extremos de la tubería con cinta de papel y hacer una pequeña perforación en ambos extremos. Por un extremo ingresará el gas inerte con la manguera y por el otro saldrá generando una pequeña corriente de gas de protección, ésta llenará el interior de la tubería y se encargará de desplazar el aire. Los caudales de gas necesarios para hacer la purga oscilan entre los 10 y 25 l/min. Es importante recordar que este procedimiento debe llevarse a cabo de 4 a 6 veces. Una vez que se ha realizado el purgado, el caudal del gas se disminuye hasta llegar a valores que oscilan entre los 4 y 6 l/min; asimismo, no es recomendable cortar el suministro de gas de respaldo hasta que se hayan depositado al menos dos cordones.

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TÉCNICAS PARA SOLDADOR

COMENZADO EL SOLDEO

Cuando se requiere material de aporte, el procedimiento para adicionar dicho material es realizar movimientos hacia dentro y hacia afuera de la zona soldada, además es importante mantener dentro del flujo de gas la parte caliente de la varilla, pues si se encuentra fuera de la protección del gas la varilla perdería propiedades al oxidarse. Antes de hacer la costura definitiva, es recomendable hacer puntos de soldadura en varios sectores de las piezas soldadas, así se evitarán desplazamientos en la unión de dilatación, para lograrlo, el material de aporte debe ser alimentado de forma anticipada al arco, respetando un ángulo de entre 10° y 25° respecto al plano de soldadura, en tanto que el portaelectrodos deberá mantenerse a un ángulo de 90° respecto al eje perpendicular del sentido de la soldadura; es muy importante que el ángulo de alimentación de la varilla de aporte sea lo menor posible, ya que esto asegura una buena protección del metal fundido y disminuye el riesgo de que el electrodo de tungsteno toque el metal de aporte.

DIÁMETRO 1.6 mm 2mm 1.4mm 3mm

Cursos

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INTENSIDAD 70-150 A 100-200 A 150-250 A 250-400 A

Capacitación y Pruebas No Destructivas de México iniciará curso de Ultrasonido inicial nivel I del 27 de julio al 1° de agosto.

El Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial CIDESI llevará a cabo un curso de Soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido (SMAW), del 15 al 17 de julio en sus instalaciones de Querétaro.

www.capacitacionypnd.com

www.cidesi.com


REALIZACIÓN DE LA COSTURA

Un punto importante es el afilado del electrodo, pues de él depende la estabilidad del arco eléctrico, de hecho, lo ideal es que las estrías del electrodo queden de forma perpendicular a la corriente eléctrica, así se consigue que el arco esté más centrado y se evita el riesgo de que el arco sea errático durante la soldadura. El ángulo y la distancia del electrodo son pieza clave en la calidad de la soldadura. La inclinación correcta de la antorcha es de 90°, totalmente perpendicular a la pieza, no obstante, el proceso admite ángulos de inclinación entre 75° y 80° con el fin de proporcionar visibilidad del cordón y facilitar la manipulación del portaelectrodos. Cabe señalar que a mayor inclinación menor protección y calidad de la soldadura, pues se produce una mala incidencia del gas sobre el charco. Por su parte, la distancia que separa la superficie del electrodo influye directamente en el mantenimiento del arco eléctrico. Se deberá mantener una distancia entre el electrodo y la pieza a soldar de 3 a 6mm (1/8” a 1/4”) y el electrodo de tungsteno nunca deberá tocar la superficie a soldar, ya que el arco se genera sin necesidad de dicho contacto. El caudal de gas para que la soldadura resulte óptima oscila entre los 6 y 12 litros/minuto. Resulta de vital importancia mencionar que la intensidad de corriente dependerá del diámetro del electrodo que utilicemos.

Castolin Eutectic impartirá curso de soldadura MIG del 17 al 19 de junio en sus instalaciones ubicadas en Cuautitlán Izcalli.

Servicios de Ingeniería en Seguridad e Higiene (Servinse) comenzará su 13° seminario Formación de técnicos en seguridad industrial, del 14 de agosto al 5 de diciembre en el estado de Querétaro.

www.castolin.com/es-MX

www.servinse.com F57


TÉCNICAS PARA SOLDADOR

Un cordón de soldadura crea un enlace fuerte con el material base. Una soldadura de buen aspecto es limpia y es del mismo color que el metal base, tanto adentro como afuera

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El ancho del cord贸n debe ser consistente y debe tener un perfil de superficie de cara atractivo. Los bordes del cord贸n de soldadura deben tener una transici贸n suave hacia el metal base sin socavado

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LÍDERES DE LA INDUSTRIA

Selección de un

SISTEMA ROBÓTICO Entrevista con Bill Guest OTC DAIHEN

“OTC Daihen abrió su primera oficina en México en febrero de 2013 en Monterrey. Nos dimos cuenta de las grandes oportunidades para nuestra compañía al proveer las más novedosas tecnologías en soldadura con arco al importante mercado mexicano, deseamos dar apoyo local a nuestros socios en México” así lo afirmó en entrevista Bill Guest vicepresidente de OTC Daihen en el área de ventas y mercadotecnia.

C

on más de 90 años de existencia, la empresa japonesa OTC Daihen, con sede en Osaka, se ha ido consolidando como unas de las más importantes en el sector de la soldadura, pues ha ido innovando sus productos. Sabemos que OTC Daihen tiene presencia mundial, pero en México ¿en qué sector o sectores industriales tiene mayor presencia? ¿Cuáles son los productos más destacados? Debido a nuestra soldadura avanzada y a nuestra experiencia en robótica, puedo decir que la industria automotriz y agrícola se han convertido en sectores

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fundamentales para el desarrollo de nuestra empresa. Actualmente, proporcionamos soluciones en el área de soldadura con arco robotizada y manual que satisfacen e incluso rebasan los estándares de calidad más altos. Hoy en día se busca aumentar la producción en todas las industrias, por lo que la automatización de los procesos de fabricación juega un papel muy importante y el sector de la soldadura no es la excepción. Podría explicarnos ¿qué elementos se deben tener en cuenta a la hora de adquirir sistemas de soldadura robótica? ¿Cuál sería la inversión inicial?

ceso óptimo de soldadura, el tamaño del robot y su rango de movimiento, velocidad y capacidad de carga, así como el funcionamiento síncrono con dispositivos de posicionamiento o robots, mejoras de seguridad, capacidades de red, entre otros. No obstante, lo fundamental es que el sistema debe funcionar en un ambiente seguro. Una unidad de soldadura robótica básica con características de seguridad diseñada para pequeñas y medianas partes se puede comprar por poco menos de 100 mil dólares. OTC DAIHEN ofrece una amplia línea de unidades robóticas pre-diseñadas

“He quedado fascinado al experimentar las creaciones tecnológicas que mi empresa ha proporcionado para el desarrollo de la industria robótica y de soldadura” La capacidad del sistema robótico para acceder de forma segura y adecuada a la zona de trabajo es un buen punto de partida. OTC DAIHEN ha introducido, recientemente, una nueva serie de robots de 7 ejes que consigue cumplir este objetivo y, en la mayoría de los casos, evita los costos que supone la adquisición de otros dispositivos de posicionamiento para ejecutar esa tarea. Otros factores importantes son la selección del pro-

plug-and-play para soldadura por arco, concebidas para una amplia gama de aplicaciones de soldadura y corte por plasma de arco. En este sentido el vicepresidente de OTC Daihen del área de ventas y mercadotecnia, mencionó que la tendencia tecnológica va dirigida a desarrollar producto más inteligentes e intuitivos, tanto robots como máquinas de soldar;


asimismo, comentó que en poco tiempo se observará una mejoría en el ámbito de control de calidad de robots y en los mismos equipos de soldadura manual. “Comencé a trabajar para OTC DAIHEN en 1977 y he quedado fascinado al experimentar las creaciones tecnológicas, en el proceso de soldadura con arco, que mi empresa ha proporcionado para el desarrollo de la industria robótica y de soldadura” explicó Bill Guest. El vicepresidente de OTC Daihen del área de ventas y mercadotecnia finalizó diciendo “somos un grandioso proveedor de soluciones en el campo de la soldadura por arco. Nuestra larga historia y conocimiento de este proceso nos ha llevado a desarrollar nuevas tecnologías, dirigidas a áreas y problemas específicos de la soldadura por arco, tanto manual como robotizada. Ejemplo de ello son las fuentes de poder para soldadura por arco “Welbee Series”. Estas máquinas incorporan un control ASIC-LSI de 20 nanosegundos.

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GLOSARIO

Vámonos entendiendo BREVE GLOSARIO TÉCNICO

ELEMENTOS QUÍMICOS Y ALEACIONES

CIRCONIO metal de transición que presenta una gran resistencia a la corrosión, además es muy duro, por lo que se asemeja al acero.

LANTANO elemento del tipo metálico dúctil, maleable y muy suave, de hecho puede cortarse con un cuchillo; se oxida fácilmente al entrar en contacto con el aire o aguas cálidas.

METAL BASE

ALEACIÓN sustancia con propiedades metálicas, formada por dos o más elementos químicos, uno de ellos debe ser un metal.

CADMIO

ACERO AL CARBONO

ACERO INOXIDABLE

aleación con base hierro que contiene un máximo de 2% de carbono, 0.60% de silicio y hasta 1.65% de manganeso.

este tipo de acero presenta una gran resistencia a la oxidación, pues es una aleación de acero con cromo y níquel.

ACERO DE BAJA ALEACIÓN contiene pequeñas cantidades de cobre, níquel, molibdeno, fósforo, cromo y sílice –en varías combinaciones- además son más resistentes que los aceros al carbono ordinarios.

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es un metal dúctil de color blanco, más blando y maleable que el zinc, pero más duro que el estaño, su punto de ebullición es de 765°C.

ARGÓN gas inerte que funge como gas protector, es incoloro, inodoro y poco soluble en agua, además de que no es tóxico o inflamable.

pieza metálica que será cortado o soldado.

METALES NO FERROSOS son aquellos que no tienen hierro en su composición, los más importantes son: cobre, zinc, plomo, estaño, aluminio, níquel y magnesio.

METALES REACTIVOS dentro de esta clasificación se encuentran los metales alcalinos y alcalinotérreos, pues son metales que reaccionan inmediatamente al entrar en contacto con el agua y el oxígeno.

NIOBIO

CERIO se trata de un metal maleable y altamente reactivo, se oxida a temperatura ambiente, se descompone lentamente en agua fría y con suma rapidez en agua caliente.

también conocido como columbio, es un metal dúctil y blando que tiene propiedades de superconductividad, presenta un alto punto de fusión 2468°C.


TANTALIO

DIFUSOR DE GAS

se trata de metal dúctil, muy duro y resistente a la corrosión; es un excelente conductor eléctrico y de calor, además posee un alto punto de fusión.

dispositivo que se encuentra en el interior de la pistola para soldar y a través del cual fluye el gas protector.

TORIO

HELIARCO

metal radiactivo de color blanco, es estable al entrar en contacto con el aire, conservando su brillo por varios meses, su punto de fusión es de 3300°C.

es el nombre que Russell Meredith le dio a la soldadura TIG en 1941.

ÓXIDO DE ITRIO está compuesto por itrio y oxígeno, es una sustancia estable al aire y se utiliza como material para obtener compuestos inorgánicos.

LARGO DEL ARCO

ARCO ELÉCTRICO

se refiere a la distancia que existe entre el extremo del electrodo y el punto donde el arco hace contacto con la superficie del metal.

sitio en donde la electricidad pasa del electrodo a la pieza de trabajo, el arco genera calor y esto hace que se fundan los metales.

ARCO INERTE

PR O C E S O T I G AMOLADO Es la acción que se realiza para desgastar la superficie de una pieza de trabajo y cambiar su forma, a través del uso de un producto abrasivo.

se le llama arco inerte al arco formado por un electrodo de tungsteno y una capa de gas inerte que rodea la soldadura para evitar la corrosión.

CHARCO DE SOLDADURA es el área de metal fundido que se forma durante la soldadura y cuando el charco se enfría forma la unión permanente. El charco también es conocido como baño de soldadura, baño fundido o charco fundido.

CORDÓN DE SOLDADURA producto final de un proceso de soldado, está constituido por el metal base y el material de aporte. Se pueden diferenciar dos partes: la escoria y el espesor.

AMPERAJE

MATERIAL DE APORTE Metal que se agrega a los puntos de unión de soldadura, dichos metales ayudan a aumentar la resistencia y la masa de la soldadura.

NUBE PROTECTORA es la nube formada por los gases protectores, funciona como una capa antioxidante, pues evita que la soldadura se oxide.

medida de unidades eléctricas que indica el flujo de energía eléctrica que pasa a través de un circuito.

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GLOSARIO

NUCLEO

POLARIDAD INVERSA se habla de polaridad inversa cuando el cable del porta-electrodos está conectado a la terminal positiva, mientras que la brida de la toma a tierra se conecta en la terminal negativa.

RECORRIDO DE LA BOQUILLA se lleva a cabo cuando el soldador deja descansar el soplete sobre la pieza de trabajo y lo mueve de atrás para adelante a lo largo de la junta.

TENSIÓN CERO punto en mitad de un ciclo de corriente alterna, en la que el flujo no es positivo o negativo.

NÚCLEO DEL ELECTRODO son los encargados de conducir la electricidad y de aportar el material de relleno.

INSPECTOR DE SOLDADURA

POLARIDAD característica presente en la corriente continua, se refiere al polo en donde va instalada la pinza porta-electrodos.

POLARIDAD DIRECTA la conexión del portaelectrodo se realiza en la terminal negativa, en tanto que la brida de la toma a tierra se conecta en la terminal positiva.

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SALPICADURA pequeñas gotas de metal líquido que se emiten durante el proceso de soldeo. Dichas salpicaduras pueden dejar puntos indeseados de metal sobre la superficie de la pieza trabajada.

El Instituto de Soldaduras y Tecnologías de Unión ISTUC ofrece un curso de Inspector internacional de soldadura, el cual tiene una duración de 160 horas. Inicia el 6 de julio y termina el 21 de agosto del 2015.


PR O C E S O S Y PR O P I E D A D E S CONDUCTOR material que permite el flujo de electricidad. Para que la soldadura por arco sea exitosa, tanto los electrodos como el metal base deben ser buenos conductores.

CORROSIÓN interacción de un metal con el medio que lo rodea, provocando el deterioro de sus propiedades físicas y químicas.

DENSIDAD hace referencia a la cantidad de material que se encuentra comprimido en un espacio determinado, es decir, la cantidad de masa por unidad de volumen.

EMISIVIDAD se entiende como la proporción de radiación térmica emitida por una superficie u objeto.

MALEABILIDAD propiedad que poseen los metales y sus aleaciones que les permite contraerse o dilatarse.

VELOCIDAD DE FUSIÓN hace referencia al peso de un electrodo consumido en un tiempo determinado.

DUCTILIDAD capacidad que tiene una sustancia para sufrir deformacio-

nes, pero sin llegar a romperse, esto permite obtener alambres o hilos del material dúctil.

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Segunda Guerra Mundial Durante la Segunda Guerra Mundial el proceso de soldadura GTAW tuvo un gran auge. La Luftwaffe (fuerza área nazi) a través de las empresas aeronáuticas alemanas, diseñó y construyó casi 86 000 aviones: 15 000 aviones anuales, 1250 aviones mensuales. En ese tiempo la soldadura TIG presentaba una desventaja: antes de comenzar a soldar, los metales de más de 6mm de espesor debían precalentarse. Esto dio origen al desarrollo del proceso GMAW.

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Shirley Schwake, de 17 años de edad, soldadando parte de una cabina para el nuevo planeador TC 4 -A de la Fuerza Aérea del Ejército, durante la Segunda Guerra Mundial.


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PROCESO TIG  
PROCESO TIG  
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