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SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO (SAW)
abril 13, 2019
La soldadura por arco sumergido (SAW) es el proceso adecuado para usted? ABRIL 18, 2018 Figura 1 La producción de tubos es una aplicación donde…
ABRIL 18, 2018
La producción de tubos es una aplicación donde cobra sentido la soldadura por arco sumergido.
El proceso de soldadura por arco su-mergido (SAW) tiene el potencial de mejorar sustancialmente los ritmos de deposición y la productividad, además de brindar una calidad de soldadura repetible. Sin embargo, es más adecuada para unas aplicaciones que para otras (vea la Figura 1). Si está pensando en la posibilidad de usar la SAW, considere los numerosos factores que afectan el éxito del proceso; el espesor del material, el diseño de la unión, la preparación y la longitud, todo tiene que evaluarse.
Además, tenga presente que lograr el máximo éxito con la SAW requiere algo de preparación y una inversión inicial en equipo, pero la inversión puede dar una recuperación significativa y rápida en muchos casos.
La SAW es un proceso alimentado por alambre, como la soldadura por arco metálico con gas (GMAW o MIG). El alambre se alimenta a través de una antorcha que típicamente se mueve a lo largo de la unión de soldadura por mecanización. Entender y controlar la SAW no es significativamente diferente a entender y controlar la GMAW. La configuración de la máquina es similar, y muchas variables de soldadura siguen siendo las mismas: el voltaje sigue influyendo en el ancho del cordón, el amperaje sigue influyendo en la penetración, y aumentar la velocidad de alimentación del alambre eleva el amperaje y la deposición (suponiendo una distancia constante de la punta de contacto con la pieza de trabajo y el uso de una fuente de poder de voltaje constante, CV).
A diferencia de la GMAW, la SAW usa un fundente granular para proteger el arco de la atmósfera. El arco está enterrado (sumergido) en el fundente y no es visible durante la operación normal. Conforme el arco funde el alambre, el fundente y el material base para formar el pozo de soldadura, el fundente fundido hace funciones importantes como desoxidar, alear, dar forma y generar una atmósfera protectora para el depósito de soldadura.
Un proceso optimizado de SAW puede brindar ganancias en la producción, aho-rros de tiempo, calidad de la soldadura y consistencia, así como un mejor ambiente para el operador.
Las aplicaciones de un solo alambre pueden lograr velocidades de deposición significativas (vea la Figura 2), depediendo del tamaño del alambre, del tipo y de la polaridad. Puede ser bastante fácil usar la SAW para mejorar las velocidades de deposición con respecto a un proceso común de GMAW, soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW) o soldadura por arco de metal protegido (SMAW, o electrodo). Los fabricantes de equipo para soldar y metales de aportación pueden ayudarlo a determinar los parámetros iniciales y darle una idea sobre el potencial de mejora.
Además de las ganancias en productividad, el proceso puede brindar una calidad de soldadura repetible. La SAW es casi exclusivamente un proceso mecanizado. La maquinaria de movimiento de la pieza de trabajo y/o arco mantiene velocidades consistentes de viaje y posicionamiento de la antorcha, por lo que los operadores con menos experiencia en soldadura práctica pueden supervisarla fácilmente. Así que las compañías pueden asignar a su personal más experimentado a las áreas más difíciles de la operación.
El proceso además ofrece un mejor ambiente de trabajo debido a su baja ge-neración de vapores y a la ausencia de arco visible. Esto minimiza la exposición UV, así que no es necesario usar casco ni chaqueta para soldar, y es más fácil que se hagan otras tareas cerca de la operación de soldadura en progreso.
Por último, la SAW produce excelentes propiedades mecánicas en la soldadura acabada. Muchas combinaciones de alambre/fundente con una basicidad entre media y alta pueden obtener una alta robustez, incluso a -60 grados Celcius o abajo, lo cual puede ser difícil incluso para alambres de FCAW bien diseñados basados en rutilo. Ciertos alambres y fundentes de SAW también pueden ayudar a mantener las propiedades a altas entradas de calor, optimizando aún más las velocidades potenciales de deposición.
El equipo que usted necesita
La SAW puede ofrecer ganancias sustanciales en productividad en ciertas aplicaciones, pero lograr esos resultados requiere invertir en el equipo adecuado, además de la fuente de poder y del alimentador de alambre. Por lo tanto, el proceso típicamente tiene una inversión económica más alta que otros procesos.
La SAW de un solo alambre puede alcanzar ritmos de deposición de hasta 40 libras (18 kg) por hora, dependiendo del tamaño, tipo y polaridad del alambre.
Para ayudar a optimizar la mecanización—y para brindar niveles variables de flexibilidad dependiendo de las necesidades de la aplicación—existen diversos accesorios.
En algunas aplicaciones, la antorcha se mantiene fija y la pieza de trabajo se mueve usando equipo de posicionamiento. Cuando se requiere movimiento del arco, existen varias opciones:
- Los tractores de SAW ofrecen portabilidad y flexibilidad para llevar la soldadura a trabajos ubicados por todo el taller o en un sitio de trabajo (vea la Figura 3).
- Los brazos laterales o configuraciones de puente no son portátiles, son una instalación fija que requiere que el trabajo sea traído a la celda de soldadura; esto reduce el tiempo que se gasta en configuraciones y cambios, pero también reduce la flexibilidad.
- Un integrador puede ayudar a diseñar un sistema a la medida, como por ejemplo soldadura de circunferencia para recipientes de almacenamiento y soldadores circulares para fijar boquillas. Algunos sistemas pueden integrarse con equipo de posicionamiento para soldar geometrías más complejas como las silletas de tubo.
Si se compara con la soldadura robótica, la mecanización de la SAW es mucho más accesible; típicamente, implementarla y familiarizarse con ella es más simple. Aunque se requiere atención del operador con este proceso, con frecuencia es más fácil hacer ajustes durante la soldadura en comparación con una operación de soldadura robótica. Además, el equipo de SAW generalmente está diseñado para ser robusto y confiable.
Sin embargo, tenga en mente que este proceso está limitado a soldadura en posición plana y horizontal, lo cual permite el uso de parámetros de alta corriente y alta deposición. El usar la SAW para piezas soldadas completas con múltiples soldaduras puede requerir equipo grande de posicionamiento; las diversas opciones incluyen configuraciones de descarga por inclinación, cabezal de soporte y contracabezal. A veces este equipo de posicionamiento puede ser económicamente prohibitivo, pero en otros casos la recuperación de la inversión puede justificarlo rápidamente y el proceso comparado con soldar fuera de posición con otro proceso.
Además, debido a que no se puede ver la posición del arco durante la soldadura, pue-de requerirse equipo de rastreo de unión. Las opciones van desde las sencillas como por ejemplo un láser que indica la posición futura del arco de soldadura, hasta las más complejas, como por ejemplo una sonda táctil que puede ajustar automáticamente la posición de la antorcha.
Un integrador o fabricante de equipo puede ayudarle a determinar la combinación de equipo que maximice el potencial, y determinar la recuperación de la inversión de una operación de SAW
Partes ideales para la SAW
Hay varios factores que hacen que una pieza sea adecuada para SAW. El tipo de material y el espesor son dos consideraciones importantes.
La SAW es más adecuada para aceros al carbón y de baja aleación, pero también pue-de usarse para acero inoxidable y aleaciones basadas en níquel. Aun cuando la SAW de materiales gruesos es la más común, es un error creer que el proceso sólo puede usarse para materiales gruesos.
La SAW se usa con éxito en materiales delgados en muchas aplicaciones, como por ejemplo en tanques de propano y calentadores de agua. Aunque se usan altos amperajes, la velocidad de viaje aumenta significativamente en estos casos para que la entrada de calor resultante sea baja. Por ejemplo, la SAW de una sola antorcha puede usarse para soldar material de 6.5 mm en una sola pasada a 800 amperes con una velocidad de viaje de 76.2 cm por minuto (o más, dependiendo del diseño de la unión). Observe que para soldar materiales más delgados también se requiere mayor atención a la “suavidad” de la mecanización, el rastreo de unión y la consistencia de la preparación de la unión. El refuerzo de la unión usando cobre y/o fundente de soldadura es una opción popular para mejorar la repetibilidad.
Independientemente del espesor del material, las consideraciones clave para la implementación exitosa de la SAW incluyen lo siguiente:
Los tractores de SAW ofrecen flexibilidad para aplicaciones donde se necesita portabilidad, como por ejemplo trabajar dentro de un recipiente.
•Geometrías de partes y uniones: la SAW es adecuada para uniones en línea recta, pues partes con protuberancias en la soldadura requieren una mecanización más compleja y cara para manejo repetido. Aun cuando la SAW es adecuada para componentes en altos volúmenes, eso no quiere decir que esté restringida a la misma parte exacta una y otra vez; hasta los talleres pueden sacar provecho de esta tecnología. Las partes no necesitan ser idénticas, pero deben tener geometrías similares para maximizar el proceso. Por ejemplo, es común para la SAW y el equipo soldar con facilidad recipientes a presión tanto de 3.7 metros como de 3 metros de diámetro, pues las geometrías son similares. La idea es encontrar partes que puedan usar el mismo equipo de movimiento de pieza de trabajo y arco, y la colocación para minimizar el cambio, y por ende el tiempo improductivo.
- Uniones de soldadura largas: una desventaja de la SAW es la limpieza requerida entre pasadas. Por esta razón, es más ade-cuada para uniones de soldadura largas (con frecuencia de 1.2 m o más largas), las cuales pueden limpiarse durante la soldadura. Con soldaduras más cortas, el tiempo total gastado limpiando es mayor pues hacer tareas múltiples es más difícil, y se vuelve menor la relación entre tiempo de arco activo y tiempo gastado reposicionando y reajustando equipo. Como nota al margen, también es importante considerar invertir en la recuperación de fundente y en equipo de reacondicionamiento (una bomba de vacío y un horno) para minimizar el costo de los consumibles.
- Soldaduras circunferenciales con diámetros mayores a 200 mm: la SAW es una opción popular en aplicaciones de tubo y recipientes de presión, debido a que el recipiente o tubo puede girarse en posicionadores. Sin embargo, abajo de 200 mm de diámetro la contención del fundente se vuelve más difícil debido a que el fundente chorrea del tubo. Debido a que el ritmo de enfriamiento de la soldadura en la SAW es más lento que en otros procesos, el usarla en tubo de diámetro menor puede también dar como resultado un perfil de cordón inaceptable.
- Partes con buen acceso: el equipo de SAW es voluminoso, lo cual hace que el espacio y el acceso a las partes sean consideraciones clave. Puede necesitarse un sistema diseñado a la medida para usarse en espacios más pequeños, pero la alimentación del alambre puede volverse un problema. Los diámetros grandes simplemente no son tan flexibles como los diámetros pequeños usados en un brazo de GMAW robótica.
Consideraciones de diseño de las uniones
Es necesaria una buena preparación de las partes para una SAW exitosa, de lo contrario habría un problema con la perforación por quemadura. Estos problemas deben compensarse antes del proceso de soldadura, y pueden requerir fijación mecánica y atención especial a la preparación de la parte.
Pueden usarse “cordones de sello” hechos usando GMAW, FCAW o SMAW para ayudar a compensar una preparación no tan ideal. Estas pasadas rápidas de soldadura extra suman tiempo a la operación, pero con frecuencia consumen menos tiempo que el requerido si toda la unión se soldara con un proceso que no fuera la SAW.
Los problemas potenciales también pue-den resolverse reconsiderando la unión. La penetración profunda del proceso de SAW puede permitir que se aumenten las caras de raíz—o que se elimine por completo la preparación de la unión.
Puede seguir siendo necesario hacer soldadura de pasadas múltiples, dependiendo del espesor del material o de las propiedades mecánicas deseadas para la aplicación. Esta estrategia puede ser mejor que aumentar significativamente el calor para completar la soldadura en un solo paso. Aun cuando los altos amperajes lle-van a velocidades de deposición más altas, la SAW no tolera de manera ilimitada la entrada de calor (un error común).
El retorno de la inversión de la SAW
El proceso de la SAW puede brindar ventajas significativas de productividad y calidad en la aplicación adecuada. Sin embargo, es importante tener un buen entendimiento de lo que implica el proceso, y asegurarse de que su aplicación específica sea adecuada para la SAW antes de hacer la inversión.
Los integradores y fabricantes de equipo pueden ofrecer ayuda en el diseño e implementación de un proceso de SAW optimizado, o aconsejar cuándo la SAW pueda no ser el proceso adecuado. En ciertas aplicaciones, el impacto en los resultados puede ser significativo.
10 consejos para reducir costos en la soldadura
abril 06, 2019
10 Consejos para reducir costos en la soldadura
por Jesús Manuel Alonso González abril 06, 2019
10 Consejos para Reducir Costos en la Soldadura
La soldadura constituye el método más económico para unir metales. Sin embargo, siempre debe tratarse de ahorrar tiempo y material para hacerla más ventajosa.
A continuación se dan algunas sugerencias que ayudarán a reducir el costo de las soldaduras:
- Clase de material
Siempre que sea posible, utilizar materiales fáciles de soldar y que no requieren procedimientos de soldeo complicados. - Forma de la junta
En materiales de espesores gruesos, los biseles dobles economizan considerable cantidad de soldadura. Por supuesto, es necesario poder soldar por ambos lados. - Presentación adecuada de las juntas
Una separación demasiado grande entre los bordes de las piezas a soldar malgasta metal de soldadura. Para mantener la resistencia de la unión no es necesario ejecutar un cordón abultado. - Posición de soldar
Siempre que sea posible debe emplearse la posición plana. Es la posición más eficiente, porque permite el uso de electrodos más gruesos y la ejecución de la soldadura es más fácil y cómoda para el soldador. - Diámetro del electrodo
Siempre que sea posible, utilizar el electrodo de mayor diámetro. Aportan mayor cantidad de material de soldadura y aumentan la velocidad de avance de la misma. - Longitud del arco
Mantener el arco con una longitud adecuada. Esto concentra toda la corriente de soldar en la junta y disminuye las salpicaduras. - Tipo de electrodo
Seleccionar los electrodos de más alto rendimiento para reducir costos. Estos son los electrodos, cuyo revestimiento contiene hierro en polvo. - Cabos o colillas
Consumir los electrodos hasta dejar un cabo de 2″ como máximo. - Longitud y calibre del cable
Un cable de diámetro pequeño se calentará rápidamente. Este calor representa pérdida, pues el calor generado es dañino. Los cables excesivamente largos desperdician energía y producen caída de voltaje en los porta electrodos; lo mismo sucede cuando se suelda con los cables en estado enrollado. Por las razones indicadas se recomienda usar los calibres apropiados y mantener la longitud adecuada del cable. - Conexiones flojas
Las conexiones flojas o cables partidos muestran puntos calientes, que gastan corriente inútilmente, por lo que deben repararse tan pronto se detecten las fallas.
Informaciones sobre soldadura
marzo 09, 2019
Información sobre procesos soladura, Mig, Tig, Smaw , Plasma, Lbw (laser) , Saw (arco Sumergido).Publicado en Soldadura
por Jesús Manuel Alonso González marzo 09, 2019
En Sumimetal, somos conscientes que en el sector de la soldadura existen un sinfín de posibilidades, diferentes procesos de soldadura, tipos de materiales y de espesores; es por ello que para atender mejor tus necesidades y expectativas lo invitamos a consultar a un asesor quien te ayudará a descubrir y aprovechar al máximo nuestra amplia gama de productos y soluciones.
PROCESOS DE SOLDADURA
La soldadura es un proceso de fijación en donde se realiza la unión de dos o más piezas de un material, (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo, se puede agregar un material de aporte (metal o plástico), que, al fundirse, forma un charco de material fundido entre las piezas a soldar (el baño de soldadura) y, al enfriarse, se convierte en una unión fija a la que se le denomina cordón. A veces se utiliza conjuntamente presión y calor, o solo presión por sí misma, para producir la soldadura. Esto está en contraste con la soldadura blanda (en inglés soldering) y la soldadura fuerte (en inglés brazing), que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusión entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo. Los principales procesos de soldadura que más se utilizan en la industria son:
PROCESO DE SOLDADURA MIG
Soldadura Gas, Arco y metal
El proceso semiautomático GMAW (Gas Metal Arc Welding por sus siglas en inglés) establece un arco eléctrico entre la pieza de trabajo y el alambre electrodo que se alimenta continuamente. Utiliza una máquina de voltaje constante, antorcha y un mecanismo que alimenta el alambre hacia la unión de los metales, es requerida la protección de un gas o mezcla de gases.
PROCESO DE SOLDADURA TIG
Soldadura en una atmósfera con gas
inerte y electrodo de tungsteno
El proceso GTAW (Gas Tungsten Arc Welding por sus siglas en inglés) establece el arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno y la pieza de trabajo a unir, se requiere la protección de un gas o mezcla de gases, normalmente las fuentes de poder incluyen una unidad de Alta Frecuencia que ayuda a iniciar el arco sin tocar la pieza base y estabilizarlo.
PROCESO DE SOLDADURA SMAW
Soldadura de Arco Manual
El proceso de soldadura eléctrica con electrodo revestido SMAW (Shielded Metal Arc Welding por sus siglas en inglés), se caracteriza por la creación y mantenimiento de un arco eléctrico entre una varilla metálica llamada electrodo y el material base a soldar
PROCESO DE SOLDADURA PAC
Corte por Arco de Plasma
El proceso de corte plasma PAC (Plasma Arc Cutting por sus siglas en inglés) usa un arco abierto que se concentra y se hace pasar a través de un pequeño orificio (hecho en una tobera) desde el electrodo hasta la pieza a cortar. Es un proceso que se ocupa donde se requieren cortes limpios y rápidos en metales como el Acero al Carbono, Acero Inoxidable y Aluminio principalmente.
OTROS PROCESOS DE SOLDADURA
Soldadura por Rayo Láser (LBW)
Es un proceso automatizado que utiliza el calor de un haz concentrado de luz coherente para unir dos materiales. El proceso se utiliza para soldar todos los metales comerciales, incluidos Acero, Acero inoxidable, Aluminio, Titanio, Níquel y Cobre, y proporciona propiedades mecánicas y velocidades de recorrido altas, con baja distorsión y sin escoria ni salpicaduras. Las soldaduras se pueden fabricar con o sin metal auxiliar y en muchas aplicaciones se utiliza un gas de protección para proteger el baño de fusión. El equipo utilizado requiere una considerable inversión de capital y un alto nivel de habilidad por parte del operador debido a las altas velocidades de soldadura y la pequeña área afectada por el haz de láser.
Soldadura por arco sumergido (SAW)
La Soldadura SAW calienta los metales utilizando un arco eléctrico entre un electrodo descubierto y el material base, debajo de un compuesto de material fundente. Este proceso utiliza un electrodo de alambre macizo continuo protegido por el fundente. El fundente estabiliza el arco durante la soldadura, protegiendo el baño de fusión de la atmósfera. También cubre y protege la soldadura durante el enfriamiento y puede afectar la composición de la soldadura y sus propiedades.
La SAW generalmente es automatizada, pero también existen sistemas semi automatizados. La corriente puede ser CA o CC para los sistemas automatizados y los electrodos pueden ser monofilares o tener múltiples alambres sólidos o tubulares o tiras. La soldadura solamente puede realizarse en una posición plana u horizontal debido al uso del fundente granular y la fluidez de la soldadura fundida. Se pueden alcanzar altas tasas de deposición y pueden soldarse materiales muy gruesos y delgados con este proceso.
Consejos para elegir los abrasivos industriales adecuados.
Información práctica sobre abrasivos.
Publicado en Abrasivos
por Jesús Manuel Alonso González marzo 09, 2019
Consejos para elegir los abrasivos industriales adecuados
Hemos reunido algunos consejos importantes a tener en cuenta al comprar abrasivos industriales para su negocio: Calidad: La calidad de los abrasivos disponibles en la actualidad puede ser extremadamente variable. Al variar las propiedades del abrasivo y la adherencia y la composición , es posible contar con una gama variada de características. El rendimiento y actuación del material garantiza que esté comprando el abrasivo más adecuado para el trabajo.Tiempo: los abrasivos adecuados deben ahorrarle tiempo en un trabajo o elemento particular del proceso y esto puede convertirse en un ahorro de costos cuantificable, lo que significa que los recursos se pueden colocar en otras áreas de su empresa.Aplicaciones especializadas: no hay un enfoque “universal” cuando se trata de abrasivos. Existen diferentes abrasivos para materiales específicos, contar con el producto adecuado siempre será rentable en relación con los acabados y el rendimiento.Revoluciones por minuto (RPM): establecer las RPM correctas cuando use sus herramientas para el trabajo en cuestión ayudará a asegurar una buena vida de la herramienta y la longevidad de sus abrasivos.Costo: lo más barato no siempre es lo más rentable, debe considerar el valor de por vida. Si compra una alternativa barata, pero tiene que reemplazarla con frecuencia, es probable que le cueste más a lo largo del tiempo.No solo una operación , los abrasivos industriales no son simplemente el punto final del proceso con algo atornillado a las herramientas, son un factor extremadamente importante. ¿Por qué tomarse la molestia de comprar la mejor herramienta posible y luego aplicarle el abrasivo más barato y de baja calidad?Facilidad de uso: tenga en cuenta la ergonomía, las vibraciones más bajas, el ruido y el polvo reducidos, todo esto facilita el trabajo y, además, ayuda en lo que respecta al cumplimiento, la salud y la seguridad.Aplicaciones especializadas: los metales especiales requieren productos abrasivos especiales, es posible que en algunos casos deba mirar algo a medida en lugar de algo estándar.
La elección de los abrasivos industriales correctos garantiza que obtendrá el mejor retorno de su inversión, hará que sus herramientas funcionen con la máxima eficiencia y protejan a su personal. Nos tomamos el tiempo para entender los requisitos de cada cliente y consideramos cada aplicación para recomendar la solución correcta.Existen muchas soluciones abrasivas diferentes disponibles en el mercado hoy en día y pueden variar ampliamente en términos de calidad y beneficio industrial.
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