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La revista de la Sociedad Americana de Soldadura

EN ESPAÑOLJulio 2012

Verano

Además: Láseres de fibra para corte de precisión en dispositivos médicos• ¿Qué necesitas en una máquina de soldar motorizada? • Nuevos productos

Resumen de AWSWeldmex 2012

Tecnología modernaen fuentes de energía

Prevención de fallas en soldadura

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CONTENIDO18 Seis maneras de prevenir fallas en la soldadura

Las precauciones que aquí se discuten pueden mitigar costos innecesarios, fomentar una mayor productividad y ayudar a que la operación de soldadura sea más competitiva.POR JOE BUNDY

22 Tecnología moderna en fuentes de energía conducen a mejoras de proceso La información precisa del proceso de soldadura, histórica y en tiempo real, proporciona datos paraayudar a las empresas a mejorar la productividad,asegurar la calidad y disminuir costos.POR TODD MCELLIS

28 Construir una carrera en soldadura desde abajoDurante los últimos 32 años, Chris Monroe ha desempeñado muchos puestos en el ámbito de lasoldadura, ha viajado ampliamente y se fortalece.

32 AWS Weldmex-Fabtech-Metalform México rompe récord una vez másLa gran expo rompió récords de asistencia y de espacio de expositores por cuarto año consecutivo. Se presenta un resumen de los sucesos y algunos delos productos en exhibición.

38 Láseres de fibra realizan corte de precisión para dispositivos médicosSe comparan varios procesos en costo, calidad de corte y velocidad de procesamiento.

44 ¿Qué necesitas en una máquina de soldar motorizada?Aquí hay algunas de las cosas que debes considerar antes de adquirir una máquina motorizada/generador de soldadura para aplicaciones de acero estructural.POR JOHN LEISNER Y JOE GITTER

Secciones6 Editorial8 Noticias internacionales

10 Preguntas y respuestas acero inoxidable

12 Preguntas y respuestas soldadura fuerte

14 Nuevos productos50 Índice de anunciantes

Artículos

18

28

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44

Julio 2012 — Verano • Tomo 5 • Número 3

Sitio Web www.aws.org

Director Andrew Cullison

Editorial Editor Welding Journal en español Carlos Guzmán

Editora Welding Journal Mary Ruth JohnsenEditor Asociado Howard M. Woodward

Editora Asociada Kristin CampbellCoordinadora de Artículos Técnicos Melissa Gomez

Diseño y Producción Gerente de Producción de Arte Zaida Chavez

Coordinadora de Producción Brenda Flores

PublicidadDirector Nacional de Ventas Rob Saltzstein

Agente de Ventas Lea PanecaGerente de Producción de Publicidad Frank Wilson

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

(305) 443-9353

Publicaciones – Exposiciones –Comité de Mercadeo

D. L. Doench, ChairHobart Brothers Co.

S. Bartholomew, Vice ChairESAB Welding & Cutting Prod.

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

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

D. Levin, AirgasE. C. Lipphardt, Consultant

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

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

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

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

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

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

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

H. Villarreal, Ex Off., WELDCOA

5WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL

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

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

Julio 2012 Final_Layout 1 7/17/12 10:25 AM

Cuando eras niño, lo más probable es que te hayan preguntado algo como “¿y quéquieres ser cuando seas grande?” Definitivamente eso fue lo que yo viví, y la primercosa que generalmente decía era “más alto y rico”. La siguiente respuesta en mi acer-vo era que yo quería jugar cricket en la selección australiana. Pensaba que sería feno-menal volar en avión, viajar por el mundo, ver lugares exóticos, salir en televisión,conocer gente famosa, y tal vez hasta tener mi propio auto algún día.

A pesar de que mi carrera en el cricket no resultó como yo lo había planeado,todo lo demás se cumplió bastante bien (aunque podrías debatir lo de más alto yrico). ¿Por qué? De manera sencilla, me uní a la industria de la soldadura y la hicemi carrera. A cambio, la soldadura me ayudó a ser quien soy y lo que soy hoy día.

La palabra “imagen” tiene muchas connotaciones. Cuando dices que eres solda-dor o que estás involucrado en la soldadura en alguna otra capacidad, no trae a lamente el mismo tipo de imágenes que cuando dices que eres un piloto de autos decarreras o que estás involucrado en muchas otras actividades. Sin embargo, podría-mos decir también que no representamos la percepción que mucha gente tiene denosotros como industria. Quizá no corramos autos de carreras, pero sin nosotros nose podrían construir siquiera, ya no hablemos de correrlos.

Como muchos otros sectores de la industria, la soldadura tiene un gran núcleo detrabajadores que desafortunadamente va en declive. La mayoría de nuestros conoci-mientos, experiencia y habilidades residen en estos trabajadores, pero su número seestá reduciendo. En consecuencia, necesitamos desarrollar una base para nuestrofuturo, lo que significa que debemos competir con una multitud de otros empleado-res potenciales de los nuevos prospectos.

Un reporte del Buró de Censos de los Estados Unidos en 2010 muestra que apro-ximadamente 85 millones de personas en los Estados Unidos tienen entre 10 y 25años de edad, y otros 150 millones tienen entre 25 y 60. Se espera que para el año2040 esta demografía emergente (las personas de entre 10 a 25 años de edad) incre-mente a aproximadamente 105 millones. Para poner ese incremento en perspectiva,ese es el mismo número de personas que viven actualmente en todo el territorio demi país natal Australia.

¿Pero qué significan estos números? Primero, vamos a tener que proporcionar ali-mento y vivienda para mucha más gente en el futuro, lo cual significa una mayornecesidad de soldadura y fabricación. También quiere decir que habrá significativa-mente más potencial de ingresos a nuestra industria (pero aún así tenemos que com-petir por ellos con otras industrias).

El desafío y oportunidad frente a nosotros hacer que nuestra industria tengarenombre – desarrollar una imagen positiva – para una nueva audiencia, y al hacer-lo, hacernos relevantes para una generación digital nueva y tecnológicamente inteli-gente. Los medios tradicionales de comunicación, aunque no se vuelvan irrelevantesde inmediato, de hecho están decayendo rápidamente, y al menos hoy por hoy, estánsiendo remplazados por portales de tecnología de más “tiempo real” para compartirinformación y para la colaboración. Las opiniones, y hasta cierto grado las reputa-ciones (v.g. imagen) son ahora más inmediatas, transparentes, y pueden compartirseentre un arreglo exponencial de personas en un periodo muy corto de tiempo.

Necesitamos hacer que los que recién ingresan sean leales a la marca aún antes deque sepan siquiera lo que es la soldadura, y definitivamentemucho antes de que lleguen a disyuntivas de decisiones devida y de carrera. Cuando yo uso la frase tener renombre eneste contexto, quiero decir que hagamos que la gente se fami-liarice y se sienta cómoda con quienes somos. Luego, cuandollegue el momento de qué esas personas tengan que decidirqué hacer con sus vidas, ya nos conocerán y sabrán a lo quenos dedicamos.

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

Vender nuestra industria a una nueva generación

Phillip WittkePresidente, Comité AWS para carreras en soldadura

OfficersPresident William A. Rice Jr.

OKI Bering

Vice President Nancy C. ColeNCC Engineering

Vice President Dean R. WilsonKimberly-Clark Global Safety

Vice President David J. LandonVermeer Mfg. Co.

Treasurer Robert G. PaliJ. P. Nissen Co.

Executive Director Ray W. ShookAmerican Welding Society

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

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

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

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

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

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

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

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

J. Jones (Dist. 17), Thermadyne Industries

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

JULIO 20126Continua en la página 50

EDITORIAL

Editorial Layout July 2012_Layout 1 7/17/12 8:26 AM

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Damen desarrolla método de girado paratoberas de una sola costura

La empresa Componentes Marinos Damen (DMC, por sussiglas en inglés) recientemente desarrolló un método de pro-ducción de toberas para propulsores que se basa en una solajunta de soldadura en el lado interno de la tobera. Esto haceque el proceso sea más eficiente y amigable con el ambiente.La nueva máquina, que ha sido colocada en las instalacionesde la empresa en Gdansk, Polonia, puede producir toberas conun diámetro desde 1000 mm hasta 4.5 m.

La máquina utiliza un sistema automatizado y puede mane-jar acero inoxidable, acero dúplex y aleaciones especiales deacero. Bajo el sistema tradicional, la parte interna de la toberase construye de varias partes pequeñas soldadas. El nuevo mé-todo requiere menos soldadura y pulido, y da como resultadouna superficie más lisa. DMC tiene su base en Hardinxveld, enlos Países Bajos y es parte del Grupo de Astilleros Damen.

Nueva escuela de soldadura se inauguraen Sudáfrica

La Escuela de Soldadura Eskom Academia de Aprendizajerecientemente abrió en Midrand, Sudáfrica. La escuela es unasociedad entre el Instituto Sudafricano de Soldadura (SAIW;por sus siglas en inglés) y Eskom, compañía pública de servi-cios eléctricos. Brian Dames, CEO de Eskom, indicó que la es-cuela capacitará al menos a 700 personas como soldadores enel transcurso de los próximos siete años.

“Existe una escasez de profesionales de la soldadura en Su-dáfrica”, comentó Etienne Nell, gerente de servicios de capaci-tación de SAIW. “Una de las causas de esta escasez es que lacapacitación de aprendices de soldadura no recibe prioridad.”

En la inauguración de la escuela, el Ministro de EmpresasPúblicas Malusi Gigaba manifesto que es importante para lasinstituciones del estado desarrollar las destrezas en casa. “Lossoldadores podrán trabajar no solamente para Eskom, sino quetambién serán de utilidad a la economía sudafricana más am-plia”, agregó.

Una vez que los entrenados terminen el curso, el cual in-cluye un componente teórico así como también capacitación enel trabajo en estaciones de energía, ellos recibirán una califica-

ción dual que tendrá reconocimiento no solamente en Sudá-frica, sino también a nivel internacional ya que el certificadoestá acreditado por el Instituto Internacional de Soldadura.

Fronius inaugura negocio de soldaduraen el Reino Unido

Fronius International GmbH recientemente abrió una subsi-diaria de su empresa de soldadura en el Reino Unido. Ubicadaen Milton Keynes, la planta de 3,800 pies cuadrados de FroniusU.K. Ltd. alberga al equipo de soporte técnico, un centro dereparación, almacén y área de capacitación.

La empresa ofrece soluciones para la soldadura por arco me-tálico protegido con gas, soldadura por arco de tungsteno pro-tegido con gas, electrodos, soldadura por haz láser, soldadurade puntos por resistencia y automatización. Para fin de año,tres equipos de ventas y servicios emergerán de la oficina ma-triz y se establecerá un equipo adicional en Escocia.

JULIO 20128

NOTICIASINTERNACIONALES

La máquina de girado para toberas de Damen produce una solajunta de soldadura en el lado interno de la tobera del propulsor.

La Escuela de Soldadura Eskom Academia de Aprendizaje ayu-dará a aliviar la escasez de profesionales calificados en soldaduraen Sudáfrica. Muchas compañías sudafricanas en los sectores delacero y la construcción tienen que importar soldadores de paísescomo Corea, Argentina y las Filipinas. (Imagen: photo.ma-chinestogo.net )

El equipo de Fronius U.K. Ltd.

International News Layout Spanish_Layout 1 7/17/12 8:27 AM

La Sociedad Americana de Soldadura (AWS) estableció re-cientemente Sol y Sol (Soluciones Industriales y Soldadura 2008,S.L.) como nuevo agente internacional con base en Toledo, Es-paña. El agente sostuvo su primer seminario de capacitación yevaluación de certificación para CWI basado en el D1.1/D1.1M:2010, Código para Soldadura Estructural – Acero. El examense llevó a cabo el 6 de febrero.

Sol y Sol es propiedad de Ángela Lázaro Martin, una Ins-pectora Certificada de Soldadura y una de las pocas mujeresCWI de España. Ella también conduce seminarios de capacita-ción sobre el D1.1. El representante que supervisó la evalua-ción fue Donald Llopis, coordinador senior, negocios interna-cionales.

Sol y Sol ya ha finalizado sus planes para su segundo semi-nario de capacitación para junio y el próximo examen de certi-ficación para CWI está programado para el 25 de junio.

Se ilustra (de izquierda a derecha) la instructora ÁngelaLázaro Martin, Roberto Lacave, Carmen Diaz, ManuelSoria, Álvaro Sáez, Pedro Noguera, José Sardinero, y RamónOchoa.

De izquierda a derecha (de pie) se encuentran Donald Llo-pis, Pablo Bernardo, Álvaro Sáez, Miguel Jorge, RamónOchoa, Roberto Lacave, la instructora Ángela Lázaro Mar-tin, Borja Sáiz, Mario Berceruelo, y José Sardinero; (frente)Pedro Noguera y Ramón Ochoa.

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El Corporativo Colfax, una empresa global diversificada deingeniería y manufactura, recientemente anunció la adquisicióndel 91% de participación en Soldex S.A. auspiciada por BrecaS.A. y sus afiliados. La transacción valúa a Soldex S.A. en $235millones de dólares americanos, incluyendo la absorción de ladeuda. Con plantas en Lima, Perú y Bogotá, Colombia, Soldexes proveedor de preferencia de productos de soldadura paraconsumidores a lo largo de la costa, en rápido crecimiento, delPacífico Sudamericano. La adquisición coloca a la división ESABde Colfax como un líder en Sudamérica, con una posición pree-minente en el mercado de cada país, e incrementa aún más su

exposición a los sectores de recursos naturales y energéticos. Alhacer el anuncio, Steve Simms, Presidente y CEO de Colfax, de-claró, “Estamos muy emocionados al agregar a Soldex a nues-tra grande y creciente empresa Sudamericana de productos desoldadura. Esta adquisición refleja nuestro continuo compro-miso por extender la ya fuerte posición de Colfax en mercadosemergentes y en sectores con potencial de crecimiento a largoplazo”. Clay H. Kiefaber, Presidente y CEO de ESAB, agregó"Es un gusto reforzar al equipo ESAB con el talentoso liderazgode Soldex y estamos ansiosos por trabajar con ellos para impul-sar sus exitosos enfoques a lo largo y ancho de nuestra empresa”.

Nuevo agente internacional de AWS con base en España

Colfax anuncia la adquisición de Soldex S.A.


International News Layout Spanish_Layout 1 7/17/12 8:27 AM

P: Preparamos una probeta totalmentede metal de soldadura para examinar laresistencia a la tracción de una remesade electrodos E312-16 de acero inoxida-ble para calificar la remesa. El estándarAWS A5.4 (Ref. 1) requiere elongacióndel 22% en la prueba de resistencia a latracción, pero solamente observamos el10%. El contenido de ferrita estuvo entre55 y 60 FN, lo cual parece normal. ¿Porqué obtendríamos tan bajo resultado en elongación? ¿Qué podemos hacer alrespecto?

R: Primero, déjame hacerte la observa-ción de que el metal de soldadura 312, alcontrario de la creencia popular y de mu-chos manuales, no es acero inoxidableaustenítico. Metalúrgicamente, el metalde soldadura 312 es acero inoxidable dú-plex. Solidifica como 100% ferrita y so-lamente forma austenita durante el en-friamiento después de la solidificación,exactamente como lo hacen los otros me-tales de soldadura de acero inoxidabledúplex como 2209, 2553, 2593, 2594 y2595, todos los cuales típicamente pro-ducen metal de soldadura de 30 a 60 FN.La única diferencia significativa entre el312 y otros metales de soldadura de aceroinoxidable dúplex es que los otros meta-les de soldadura de acero inoxidable dú-plex dependen casi completamente delnitrógeno para promover la formaciónde austenita en el estado sólido, mien-tras que el 312 depende principalmentedel carbono, con alguna asistencia del ni-trógeno, para promover la formación deaustenita. Típicamente, el metal de sol-dadura 312 contiene aproximadamente0.10% C y 0.80%N, mientras que losotros metales de soldadura de acero ino-xidable dúplex típicamente contienen0.03% C, o menos, y 0.15% N o más. De-bido a que el 312 es usado principalmentepara unir aceros de baja aleación difíci-les de soldar, el alto contenido de car-bono no tiene efecto en la resistencia ala corrosión de la junta.

Además del carbono y nitrógeno antesmencionados, el 312 contiene 29% CR y9% Ni. De acuerdo al diagrama WRC-1992, se prevé que esta composicióntenga aproximadamente 55 a 60 FN, justolo que ustedes encontraron. Así es quetodo parece ser normal en tu remesa deelectrodos. Sin embargo, hay un factormás a considerar — el hidrógeno difusi-

ble. El hidrógeno difusible no tieneefecto en los metales de soldadura deacero inoxidable austenítico, pero tieneun marcado efecto en metales de solda-dura de acero inoxidable dúplex, similara, aunque no igual que, el efecto quetiene en metales de soldadura de acerode baja aleación.

En metales de soldadura de acero debaja aleación, el hidrógeno difusiblepuede producir agrietamiento retardado,como es bien sabido. Sin embargo, menossabido es que los niveles de hidrógenodifusible por debajo del que producirá elagrietamiento retardado en el metal desoldadura de acero de baja aleaciónpuede resultar en baja elongación detracción, como ustedes han observado ensu metal de soldadura 312. Una expe-riencia común es que cuando el metal desoldadura de acero de baja aleación(como el de los electrodos E11018M) seacelera de la etapa de soldadura (por eltaller de máquinas) a la etapa de prue-bas de resistencia a la tracción, se observabaja elongación de tracción aún si elmetal de soldadura es muy bajo en hidró-geno difusible. Bajo hidrógeno no signi-fica cero hidrógeno. Este hidrógeno di-fusible se dispersará fuera del metal desoldadura de baja aleación en unos cuan-tos días a temperatura ambiente, o másrápidamente a temperaturas ligeramenteelevadas. En consecuencia, el estándarAWS A5.5 (Ref. 2) permite la madura-ción de las probetas para evaluar la re-sistencia a la tracción de metal de solda-dura de acero de baja aleación de 90° a105°C (200° a 220°F ) por hasta 48 horasantes de evaluar la tracción para revelarla ductilidad a la tracción inherente delmetal de soldadura.

A diferencia de la situación con elmetal de soldadura de acero de baja ale-ación, sin embargo, la maduración de laprobeta para tracción a temperatura am-biente o a temperaturas ligeramente ele-vadas no permitirá el escape del hidró-geno difusible del metal de soldadura deacero dúplex durante tu vida. Esto es de-bido a que la austenita que se forma pri-mero durante el enfriamiento de la tem-peratura de solidificación invariable-mente se forma a lo largo de los límitesoriginales de grano de ferrita. Toda la fe-rrita es encapsulada dentro de envoltu-ras de austenita que son virtualmente im-permeables al hidrógeno difusible a tem-

peratura ambiente o aún a temperaturasbastante por encima de la temperaturade maduración permitida por el estándarAWS A5.5. Las temperaturas suficiente-mente altas para retirar el hidrógeno enun marco razonable de tiempo (v.g., 450°a 650°C [840° a 1200°F]) fragilizarán almetal de soldadura de acero inoxidabledúplex mediante la formación de la fasealfa prima y/o la fase sigma.

Cuando las probetas para tracción demetal de soldadura de acero de baja ale-ación fallan con los requerimientos deelongación debido a los remanentes dehidrógeno difusible, la superficie de lafractura a menudo muestra áreas débi-les localizadas comúnmente llamadas“ojos de pescado”. Los ojos de pescadoson una clara evidencia de daño por hi-drógeno difusible. Luego, yo noto quemuchos metales de soldadura de aceroinoxidable dúplex, incluyendo el 312, ex-hiben resistencias a la tracción por en-cima de 110 ksi (760 MPa), no diferenteal metal de soldadura E11018M. Ycuando el metal de soldadura de aceroinoxidable dúplex falla con la baja elon-gación a la tracción, a menudo muestraojos de pescado. Un ejemplo de fracturaen una probeta para tracción que con-tiene un ojo de pescado desde mi propiaexperiencia con aceros inoxidables dú-plex (Ref. 3) se muestra en la Fig. 1.

Yo tengo la sospecha de que tus elec-trodos habían recogido suficiente hume-dad para producir daño por hidrógenoresponsable por tu baja elongación de

JULIO 201210

POR DAMIAN J. KOTECKI

PREGUNTAS Y RESPUESTAS ACERO INOXIDABLE

Fig. 1 — Cara de fractura de probeta paratracción de metal de soldadura de aceroinoxidable dúplex tipo 2553 que muestraevidencia de daño por hidrógeno. Esta pro-beta se fracturó a una elongación de 13%.El daño por hidrógeno, a menudo llamadoun “ojo de pescado”, es visible en formadel área plana brillante cerca del borde su-perior de la probeta.

Daño por hidrógeno

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tracción. Los electrodos de acero inoxi-dable necesitan ser tratados como elec-trodos de bajo hidrógeno para aceros debaja aleación. Esto significa que necesi-tan hornearse a una alta temperaturacomo 450°C (840°F) durante la fabrica-ción. Después necesitan protegerse de larecogida de humedad almacenándolosen contenedores sellados o en un hornoa temperatura elevada (v.g., de 100° a125°C [210° a 260°F]) hasta su uso. Loselectrodos expuestos necesitan rehorne-arse para secarlos.

Seguimiento: El lector que hizo la pre-gunta confirmó que en efecto encontróun ojo de pescado en la superficie de frac-tura de la probeta falla de tracción.Luego rehorneó los electrodos expues-tos a 350°C (660°F) y soldó una nuevaplaca de prueba. Esta vez la prueba detracción produjo una elongación de 21%,ligeramente por debajo del 22% de elon-gación requerida por el estándar AWSA5.4, pero mucho mejor que la elonga-ción de 10% reportado para los electro-dos expuestos. Yo le sugerí rehornear auna temperatura aún más alta, más cer-cana a los 450°C (840°F).◆

Referencias

1. A5.4/A5.4M:2006, Especificaciónpara Electrodos de Acero Inoxidable paraSoldadura por Arco Metálico Protegidocon Electrodo Recubierto. Sociedad Ame-ricana de Soldadura. Miami, Florida.

2. A5.5/A5.5M:2006, Especificaciónpara Electrodos de Baja Aleación para Sol-dadura por Arco Metálico Protegido conElectrodo Recubierto. Sociedad Ameri-cana de Soldadura. Miami, Florida.

3. Kotecki, D. J. 1989. Tratamientotérmico de metales de soldadura de aceroinoxidable dúplex. Welding Journal68(11): 431-s a 441-s.

DAMIAN J. KOTECKI es presidente de

Damian Kotecki Consultores en Soldadura,

Inc. Él es tesorero del IIW y miembro del

Subcomité A5D para Metales de Aporte de

Acero Inoxidable, el Subcomité D1K para

Soldadura Estructural de Acero Estructural;

y el Subcomité WRC para la Soldadura de

Aceros Inoxidables y Aleaciones con Base

de Níquel. Es ex presidente del Comité A5

para Metales de Aporte y Materiales Rela-

cionados, y fungió como presidente de la

AWS (2006-2006). Envía tus preguntas a

damian@ damiankotecki.com, o a Damian

Kotecki, c/o Welding Journal Dept., 8669

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R: Unir con soldadura fuerte o soldadurablanda el vidrio a metales tiene una largahistoria de aplicaciones. Desde tiemposantiguos, se usaban para la decoraciónde cristalería, en la joyería y, más tarde,en la fabricación de dispositivos quími-cos y ópticos. Existen muchos métodosque tienen que ver con la metalizaciónpreliminar de la parte de vidrio seguidapor la unión a una parte de metal usandoya sea soldaduras blandas con base deplomo o latón o metales de aporte de sol-dadura fuerte con base de plata. Todosestos métodos requieren de la capacita-ción y habilidades del operador adecua-das. Durante el Siglo XX, se desarrolla-ron algunas técnicas más productivas yconfiables para la industria electrónica,como aplicar la soldadura fuerte en unhorno de hidrógeno para unir electrodosde metal con carcasas, tubos o discos devidrio (Ref. 1).

Sin embargo, si ustedes quieren fabri-car solamente uno o dos ensamblajes,sería mejor que probaran una de las téc-nicas “viejas”, por ejemplo, la soldadurablanda con una capa intermedia de vi-drio suave.

Yo recomiendo el uso de soldadurablanda de vidrio de borosilicato y alumi-nio. El contenido de óxido de aluminioen las soldaduras fuertes blandas de vi-drio es de 3 a 16% del peso y óxido deboro del 12 al 20% del peso. Estas solda-duras blandas tienen coeficientes de ex-pansión térmica intermedios entre eltungsteno y el vidrio de cuarzo, y unpunto de suavizado inferior al del cuarzo.Los coeficientes de expansión térmicaestán en el rango de 2 al 3 × 10–6 °C–1.

El diámetro de la varilla de soldadurablanda de vidrio debería ser de aproxi-madamente 0.08 a 0.12 pulg. (2 a 3 mm).

Su compañía proveedora de soldadurablanda de vidrio les ayudará a seleccio-nar la soldadura blanda.

Primero, hagan un hoyo en la pareddel tubo de vidrio que sea de 0.020 a 0.030pulg (0.5 a 0.7 mm) más grande que eldiámetro de la varilla de tungsteno.Luego, calienten la varilla de tungstenousando una antorcha de oxiacetileno oacetileno-aire.

La varilla de tungsteno debería ro-tarse en la posición horizontal a una ve-locidad de 100 rev/min usando una má-quina perforadora o herramienta Dre-mel®, y calentarse hasta que se ponga decolor blanco. Nota: El calentamiento esmuy intensivo y descamaciones de óxidode tungsteno pudieran separarse de lavarilla de tungsteno.

La longitud de la zona calentada de-bería ser aproximadamente ½ pulg. (12a 15 mm) alrededor del punto a ser unidocon el tubo de vidrio.

Ahora, hagan que la varilla de solda-dura de vidrio toque la varilla de tungs-teno y unten una capa delgada de solda-dura blanda 0.01 a 0.02 pulg. (~0.2 a 0.5mm) sobre la varilla. Quizá tengan queintentar esto varias veces para desarro-llar su técnica. Después de formar esterecubrimiento de vidrio (Fig. 1A), muygradualmente retiren la flama de la vari-lla. Mantengan caliente la varilla detungsteno.

En seguida, es necesario formar loque se llama un “pepita” de soldadurablanda en el lugar exacto donde la vari-lla de tungsteno se vaya a unir con lapared de tubo de vidrio – Fig. 1B.

Para hacer la pepita, solamente to-quen la varilla de soldadura blanda de vi-drio a la varilla de tungsteno rotativa enun punto por 2 a 3 segundos. La flama

JULIO 201212

POR ALEXANDER E. SHAPIRO

PREGUNTAS Y RESPUESTAS SOLDADURA FUERTE

Fig. 1 — Dibujos de la varilla de tungstenomostrando: A— La posición del recubrim-iento de soldadura blanda de vidrio; B —apariencia de la pepita de soldadurablanda de vidrio.

Fig. 2 — Sección transversal del tubo devidrio que muestra la posición de la varillade tungsteno y la pepita de vidrio antes decolocarlas en lugar mediante la soldadurablanda.

Fig. 3 — Vista se sección transversal delensamblaje terminado de soldadurablanda que muestra cómo la pepita de sol-dadura blanda se ha fundido para llenarla separación entre la varilla del tungstenoy el tubo de vidrio.

P: Queremos unir con soldadura fuerte una varilla de tungs-teno con 1⁄16 pulg. de diámetro en un tubo de vidrio de cuarzo deaproximadamente 11⁄2 pulg. de diámetro. La varilla funcionarácomo un electrodo dentro del tubo de vidrio. Una dispositivo si-milar que hemos usado por muchos años parece haber sidohecho usando una soldadura de vidrio. ¿Cómo seleccionamosla soldadura de vidrio correcta? ¿Cuál es la técnica de solda-dura blanda aplicable para usarse en un laboratorio universi-tario? En otras palabras, ¿Cómo podemos hacer una junta se-llada entre el tubo de vidrio de cuarzo y la varilla de tungsteno?

Brazing Q&A Layout Spanish_Layout 1 7/17/12 8:31 AM

debería enfocarse en el área señalada contu varilla de soldadura blanda. La pepitadebería tener un perfil terso, sin ángulospronunciados.

Ahora, calienten el tubo de vidrio al-rededor del hoyo, mientras mantienencaliente la varilla de tungsteno. Puedenusar una segunda antorcha para este pro-pósito. Cuidadosamente inserten la vari-lla en el hoyo para hacer contacto con lapepita – Fig 2. Luego, calienten esta áreaintensivamente, y notarán que el vidriose vuelve más suave y la pepita de solda-dura blanda fluye hacia el hoyo para lle-nar la separación. Tan pronto como lajunta se haya formado, como se muestraen la Fig. 3, muy gradualmente retire laflama del área de la junta. Yo recomiendoque usen un aditamento para asegurar eltubo de vidrio y la varilla de tungstenodurante la operación.

Desafortunadamente, este no es el finde la historia. Habrá esfuerzos residua-les en el vidrio que deberían aliviarse me-diante el recocido. El tiempo y tempera-tura de recocido dependen del tipo y

composición del vidrio. Para las soldadu-ras blandas de vidrio de borosilicato yaluminio que se discutieron anterior-mente, el rango de temperatura es aproximadamente de 860°–1040°F (460°–560°C), con un tiempo de espera de 2 a3 minutos (Ref. 1). Su distribuidor debe-ría proporcionarles las temperaturasexactas y tiempos de espera cuando com-pren la soldadura blanda de vidrio. Latemperatura superior de este rango esmás importante que la inferior ya que ca-lentar al límite superior garantiza el ali-vio total del esfuerzo en el vidrio. El ca-lentamiento, y especialmente el enfria-miento, debería hacerse muy lentamente.La tasa de enfriamiento debería ser de2° a 4°F (1° a 2°C) por minuto. El reco-cido se puede llevar a cabo en cualquierhorno equipado con un controlador.◆

Referencias

1. Juntas de vidrio con metales, 1951.Editor R. A. Nilender, Radio Sovetskoe,Moscú.

Esta columna es escrita de manera se-

cuencial por TIM P. HIRTHE, ALEXANDER

E. SHAPIRO, y DAN KAY. Hirthe y Shapiro

son miembros del Comité C3 para

Soldadura Fuerte y Soldadura Blanda, y

Kay es consultor. Los tres han hecho contri-

buciones a la 5ª edición del Manual de Sol-

dadura Fuerte de AWS.

Hirthe ([email protected]) actualmente

funge como vice presidente de BSMC y

tiene su propio negocio de consultoría.

Shapiro (ashapiro@titanium-

brazing.com) es gerente de productos de

soldadura fuerte en Titanium Brazing, Inc.,

Columbus, Ohio.

Kay ([email protected]), con 40

años de experiencia en la industria,

conduce su propio negocio de consultoría y

capacitación en soldadura fuerte.

Los lectores pueden solicitar publicar

sus preguntas para usarse en esta columna

en la sección del Foro de Soldadura Fuerte

del sitio Web de BSMC www.brazingandsol-dering.com.


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— Continúa en la página 50



Las fallas en la soldadura son confrecuencia el resultado de detallessimples pasados por alto en la ope-ración de soldadura. Sin embargo,dar algunos pasos para resolverlaspuede producir resultados positivostanto para la productividad comopara la rentabilidad.

Bundy Layout Spanish_Layout 1 7/17/12 8:35 AM

Las fallas en la soldadura pueden ocurrir de cualquier cantidad de maneras y a menudoson causadas por simples descuidos en la operación de soldadura. En muchos casos, esosdescuidos resultan de la falta de capacitación adecuada en las técnicas que se requieren

para soldar cierto material o estilo de junta en particular. Independientemente de la razón, elresultado es el mismo. Pueden ocurrir problemas como el agrietamiento en frío o en caliente,fusión incompleta de pared lateral, inclusiones de escoria, o traslape, causando demoras en laproducción y tiempo muerto para retrabajar las partes. Todos estos problemas afectan de ma-nera adversa la productividad general de la operación de soldadura y la rentabilidad. Cuandouna parte es rechazada por una falla en la soldadura, la empresa incurre en el tiempo, mano deobra y costo de identificar y rectificar el problema. No solamente eso, sino que la empresa ade-más corre un mayor riesgo de comprometer la seguridad si una soldadura llegara a fallar enuna aplicación crítica.

Sin embargo, hay precauciones que los operadores de soldadura pueden tener para prote-gerse de las fallas en la soldadura. Tales provisiones pueden ayudar a mitigar costos innecesa-rios, fomentar una mayor productividad y ayudar a que la operación de soldadura sea más com-petitiva.

A continuación se encuentran seis formas clave para prevenir fallas en la soldadura.

1. Use metales de aporte bajos en hidrógeno cuando sea posible

La mayoría de los fabricantes de metal de aporte ofrecen una variedad de productos, parti-cularmente alambres con núcleo de fundente y electrodos revestidos que producen niveles bajosde hidrógeno difusible. Al soldar aceros ferríticos (con base hierro), el uso de estos metales deaporte puede ser una defensa particularmente buena contra las fallas en la soldadura causadaspor agrietamiento inducido por hidrógeno, también conocido como agrietamiento en frío. Estetipo de falla en la soldadura ocurre típicamente en algunas horas o días después de que la sol-dadura se ha enfriado, y es el resultado de esfuerzo residual del material base que se están con-teniendo a lo largo de la soldadura, más la presencia de hidrógeno en la soldadura. Los mate-riales más gruesos son más susceptibles a la falla, debido a que tienden a crear áreas de restric-ción más alta y pueden servir como un disipador de calor que lleva a tasas de enfriamiento másrápidas – la condición ideal para que el hidrógeno se fusione y sume a los esfuerzos residualesen la soldadura. Los aceros y aplicaciones de alta resistencia con juntas restringidas tambiénson susceptibles a las fallas de soldadura vía agrietamiento en frío.

Los metales de aporte con un indicador H4 o H8 son buenas opciones para prevenir fallasde soldadura asociadas con el agrietamiento en frío, ya que reducen al mínimo la cantidad dehidrógeno que vaya hacia la soldadura en primer lugar, y con ello, la oportunidad de causaragrietamiento con el enfriamiento de la soldadura. Estos metales de aporte, respectivamente,

Seis maneras deprevenir fallas en

la soldadura

JOE BUNDY es director de desarrollo de ingeniería para Hobart Brothers Co., Troy, Ohio, www.hobartbrothers.com, [email protected].

Las precauciones que aquí se discuten puedenmitigar costos innecesarios, fomentar una mayor

productividad y ayudar a que la operación desoldadura sea más competitiva

POR JOE BUNDY



JULIO 201220

contienen menos de 4 u 8 mL de hidró-geno por cada 100 g de metal de solda-dura.

En ciertos casos, usar metales deaporte con un sistema básico de escoriapuede también ayudar a reducir el riesgode fallas del agrietamiento en frío. Estosmetales de aporte típicamente contienenaltos niveles de depuradores de hidró-geno, incluyendo fluoruro, sodio y calcioque pueden combinarse con el hidrógenopara retirarlo de una soldadura que se estáenfriando.

2. Tenga cuidado con elajuste y diseño de junta

Tanto el ajuste adecuado como el buendiseño de junta son claves para prevenirfallas en la soldadura, particularmenteaquellas que se asocian con el agrieta-miento en frío. Cuando se presenta cual-quiera de estas dos condiciones, no espoco común que un operador de solda-dura trate de compensarlas creando uncordón de soldadura más ancho para fu-sionar el metal. Sin embargo, el peligrode hacer esto es que la soldadura resul-tante pudiera tener una garganta dema-siado angosta, debilitándola y creando es-fuerzo en el centro de la soldadura. El re-sultado es muy a menudo una condiciónconocida como agrietamiento por laforma del cordón, el cual es un tipo espe-cífico de agrietamiento en caliente queaparece inmediatamente al enfriarse lasoldadura.

Una buena regla básica, cuando seaposible, es diseñar la junta de forma talque el operador de soldadura tenga fácilacceso a la raíz. Hacer esto asegura unaproporción adecuada entre la profundi-dad y el ancho del cordón. Un buen rangopara esa proporción es hacer la profundi-dad entre 0.5:1 y 2:1 la medida del ancho.

3. Haga lo propio antes ydespués de la soldadura

Algunos materiales son particular-mente susceptibles a las fallas de solda-dura debido al agrietamiento, incluyendolos aceros de alta resistencia, los cualescontienen altos niveles de carbón y/o ale-ación. Debido a que estos materiales sonmenos dúctiles, tienden a general esfuer-zos residuales en el metal base y en la sol-dadura terminada durante el proceso deenfriamiento. Además es mucho más pro-bable que estos aceros formen martensitaen la zona afectada térmicamente cuandoson enfriados más rápido. La formaciónde martensita crea áreas en la estructuradel grano donde el hidrógeno puede alo-jarse y finalmente causar agrietamiento.

Es importante siempre precalentaresos materiales durante el tiempo y la tem-

peratura que se recomiendan de acuerdoal procedimiento de soldadura, y asegu-rarse de que haya ocurrido la absorciónadecuada y uniforme de calor en toda estaetapa. El precalentamiento previene elenfriamiento rápido y además ayuda amantener una estructura interna de granomás dúctil (perlítica) en la zona afectadatérmicamente. Así también limita los es-fuerzos por encogimiento en el materialy ayuda a reducir casos de formación demartensita.

De forma similar, cuando lo solicita unprocedimiento de soldadura dado, se de-berá implementar el tratamiento térmicoposterior a la soldadura como se indique.El tratamiento térmico posterior a la sol-dadura alivia los esfuerzos residuales y re-tira el hidrógeno difusible de la soldadurapara prevenir fallas en la soldadura poragrietamiento en frío.

4. Combineapropiadamente lasresistencias del metal deaporte y del material base

Seleccionar la resistencia apropiada delmetal de aporte también puede ayudar areducir al mínimo el riesgo de fallas en lasoldadura. La mayoría de las aplicacionesrequieren que haya correspondencia entrela fluencia o resistencia a la tracción delmetal de aporte y la del metal base. Las re-sistencias deberían aproximarse lo más po-sible y deberían seleccionarse de acuerdocon los requerimientos del diseño de laaplicación. Cuando suelde un material deresistencia más baja a uno de mayor resis-tencia, siempre trate de igualar el metal deaporte con el de resistencia más baja, yaque esto permitirá mayor ductilidad y ayu-dará a mitigar el riesgo de agrietamiento.Al hacer ciertas soldaduras en filete ocuando se suelde en una aplicación que so-lamente requiera penetración parcial dejunta, pudiera ser deseable igualar la resis-tencia del metal de aporte a la del mate-rial base. Hacer esto algunas veces puedereducir al mínimo los esfuerzos residualesen la soldadura terminada.

5. Implementaralmacenamiento de metalde aporte y procedimientosde manejo adecuados

Para prevenir que los metales deaporte recojan humedad, polvo, residuoso grasa que pudieran llevar a la contami-nación – y finalmente a falla en la solda-dura – es crucial que se sigan procedi-mientos adecuados de almacenamiento.Almacene metales de aporte en un áreaseca en su embalaje original hasta que sevayan a usar. Idealmente, mantenga el

área de almacenamiento a la misma tem-peratura que la cabina de soldadura paraevitar la condensación que ocurre al mo-verse de un área fría a una templada y quepodría conducir a que el metal de aporteabsorba humedad. Permitir que el metalde aporte se aclimate a la temperatura delambiente de la soldadura antes de abrirel empaque puede también protegerloque la recogida de hidrógeno.

Los operadores de soldadura deberíansiempre usar guantes al manejar metal deaporte para protegerlo de la humedad desus manos y cubrir todos los carretes o bo-binas abiertos con una bolsa de plásticocuando no se estén usando. Hacerlo pro-tege al metal de aporte de acumular con-taminantes en el aire que pudieran llevara la pobre calidad o fallas de la soldadura.Adicionalmente, las empresas nunca de-berían colocar estaciones de pulido cercadel área donde se encuentran las bobinasde metal de aporte, ya que las partículaspueden alojarse en el alambre causandoinclusiones potenciales en la soldadura.Al usar electrodos recubiertos, siempresiga los procedimientos adecuados de al-macenamiento y reacondicionamientoprevio a la soldadura.

6. Proporcione la capacitación adecuada

La importancia del entrenamientocomo una primera defensa contra las fa-llas en la soldadura no puede enfatizarselo suficiente. La educación apropiadaayuda a inculcar buenas técnicas de sol-dadura, así como la habilidad de tomardecisiones sólidas que afectan de manerapositiva la operación de soldadura. Losoperadores de soldadura deberían ser en-trenados para seguir siempre el procedi-miento de soldadura prescrito y para so-lucionar los problemas comunes que cau-san defectos en la soldadura, como soca-vado, inclusiones de escoria, o porosidadque pudieran llevar a fallas en la solda-dura. También necesitan entrenarse paraocuparse de los requerimientos especia-les de las aleaciones que pudieran encon-trar. Verifique con un distribuidor o fa-bricante local de soldadura o de metal deaporte sobre las oportunidades de capa-citación. Ellos a menudo pueden apoyarcon la capacitación inicial del soldador yademás con la educación continua. Si losrecursos lo permiten, las empresas pue-den considerar también la implementa-ción de sus propios programas de capaci-tación.

Al final, los operadores de soldaduraque siguen procedimientos y además seajustan adecuadamente a las variadas fa-cetas de la operación de soldadura tienenuna muy buena oportunidad de lograr lacalidad de soldadura deseada y prevenirfallas en la soldadura.◆


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La información precisa del

proceso de soldadura,

histórica y en tiempo real,

proporciona datos para ayudar

a las empresas a mejorar la

productividad, asegurar la

calidad y disminuir costos

TODD McELLIS es gerente, monitoreo de datos desoldadura, Miller Electric Mfg.Co., Appleton, Wis.,www.millerwelds.com.

Basado en un documentopresentado en la conferencia LoNuevo en Fuentes de Energíallevada a cabo duranteFABTECH el 16 de noviembre de2011 en Chicago, Illinois.

Tecnología moderna

en fuentes de energía

conducen a mejoras

de proceso

POR TODD MCELLIS

Fig. 1 — El mayor beneficio de un sistema demonitoreo de datos de soldadura es la mejoraen la calidad. Esto incluye funciones crucialescomo identificar soldaduras faltantes yposibles defectos en la soldadura.

McEllis Feature Layout Spanish_Layout 1 7/17/12 8:36 AM

El monitoreo de datos de solda-dura, algunas veces llamadomonitoreo de datos de arco,

no es nuevo en la industria. Lo que sepodía entregar en el pasado eran tí-picamente datos crudos. Era opcióndel usuario interpretar estos datos yconvertirlos en acciones significativasde mejora continua. Muchas iniciati-vas del monitoreo de datos de solda-dura fracasaron debido a que se ge-neraban montones de información,pero el esfuerzo que se necesitabapara convertirlos en información eje-cutable eran demasiado. El fin últimode la información de soldadura debe-ría ser para impulsar la toma de deci-siones diseñada para incrementar laproductividad, mejorar la calidad ydisminuir los costos de operación —Fig. 1.

La tecnología de las bases de datosha evolucionado para ayudar a cons-truir puentes sobre la brecha entre losdatos y la información. Los fabrican-tes de equipo de soldadura están in-corporando capacidades de monitoreo de datos de soldaduradirectamente a las fuentes de energía para el despliegue y ad-ministración, y están mejorándolas con soluciones de softwareque ayudan a hacer estos datos más fáciles de entender y deusar— Fig. 2. Aunque este es un paso hacia adelante, es aún demayor beneficio implementar sistemas que proporcionen in-formación no solamente a la gerencia de la planta, sino tam-bién a los operadores, ingenieros en soldadura, personal demantenimiento, entre otros. Además, es muy importante queel usuario seleccione un sistema escalable que pueda crecer amedida que las necesidades de monitoreo de la empresa evolu-cionen y que se requieran capacidades más avanzadas. Este ar-tículo se enfoca en los beneficios de esta tecnología y la funcio-nalidad avanzada que ofrece.

¿Qué es el monitoreo de datos?

Hoy en día se encuentran disponibles en el mercado solu-ciones tanto totalmente integradas como externas. Los siste-mas que vienen construidos de origen con la fuente de energíaofrecen integración total sin costuras y un tiempo mínimo dearranque, mientras que los sistemas externos tienen la ventajapara las flotillas de fuentes de energía de soldadura sin la op-ción de una solución integrada. Las conexiones Ethernet son lanorma en muchas empresas de manufactura, haciéndolas el pro-tocolo de elección para obtener datos a partir de una máquinade soldar y enviarlas a un programa de computadora. Las com-putadoras personales que recogen esta información puedenestar ubicadas en cada cabina de soldadura o en áreas específi-cas en todo el edificio. Debido a que las PCs y las máquinas desoldar pueden todas existir en la misma red, la habilidad de mu-chos dentro de la organización para tener acceso la informa-ción se simplifica. El monitoreo de datos de soldadura no se li-mita a soluciones automatizadas – se está implementando enaplicaciones de soldadura manual para lograr los mismos, si noes que más, beneficios.

Existen tres categorías principales de monitoreo de datos desoldadura:

• Monitoreo de soldadura/arco en tiempo real: Medir va-riables definidas (voltaje, corriente, velocidad de alambre, flujode gas y duración) y comparar esas variables con los límites má-ximo y mínimo, para después comunicar los resultados de estacomparación.

• Adquisición de datos de soldadura: Medir, desplegar yalmacenar variables definidas para evaluar características dearco específicas. Además de los parámetros de soldadura es-tándar (v.g. corriente promedio, voltaje promedio, velocidadde alimentación del alambre y flujo de gas) algunos sistemastienen la habilidad de medir parámetros como valores pico yde fondo, frecuencias de corto circuito, frecuencias de pulso yestabilidad de arco.

• Datos de producción: Proporcionar varios estratos de in-formación relacionada con la productividad, incluyendo la efec-tividad general del equipo (OEE por sus siglas en inglés), tiempomuerto, tiempo de arco encendido, y total de partes hechas, asícomo factores de desempeño como tasas de deposición, uso delalambre, uso de gas y fallas de soldadura.

La mayoría de los sistemas que se encuentran disponibles enel mercado hoy día ofrecen al menos dos de estas funcionesclave. Aunque simplemente monitorear los resultados de la sol-dadura es algo útil, el valor real de esta tecnología llega cuandose compara con límites o estándares aceptables de forma tal queel usuario pueda identificar variantes potenciales de proceso.

Calibrar la productividad mediante datosde producción

La productividad es uno de los elementos más simples derastrear con una solución de datos de soldadura. Permite com-prender en el desempeño de cada una de las cabinas de solda-dura del usuario, permitiendo rastrear factores como el númerototal de soldaduras hechas y el total de partes soldadas, por-centaje de tiempo muerto comparado con el tiempo de arco en-

Fig. 2 — El software para el monitoreo de datos de soldadura como el Insight Centerpoint está disponible en todo el mundo y lo pueden monitorear ingenieros ysupervisores desde el piso de la planta.



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cendido y tasas de deposición. Las ineficiencias en ciertas cabi-nas se vuelven obvias cuando cada cabina de soldadura se com-para. Esta información empodera al supervisor de soldadurapara ver más de cerca las cabinas o estaciones específicas a finde determinar cuál pudiera ser el problema subyacente, talescomo los siguientes:

• ¿Es eficiencia/capacidad del operador?

• ¿Son defectos de soldadura o problemas debido al ajuste dejunta o diseño pobres?

• ¿La estación se encuentra en espera de componentes parasoldar debido a ineficiencias arriba en la cadena?

• ¿Hay problemas de mantenimiento en la cabina?

• ¿El operador pasa demasiado tiempo lijando las salpicadu-ras?

• ¿El soldador está sobresoldando?

Si tu sistema solamente monitorea datos de producción,todos esos factores y cuestiones tendrán que determinarse me-diante la observación y la intervención manual. Los datos deproducción ayudan a identificar el síntoma, pero no el problemasubyacente. Cuando despliegas un programa que captura infor-mación de soldadura más detallada, simplemente al mirar losdatos se puede identificar muchos de estos problemas subya-centes.

Fig. 3 — El costo de una soldadurafaltante o un defecto incrementesubstancialmente a medida que sealeja más de la cabina de soldadura.

Fig. 4 — Las instrucciones de secuenciación paso a paso ayudan a asegurarse de que una parte esté adecuadamente sol-dada y simplifica la capacitación.


Mejorar la calidad con monitoreoavanzado de arco

Los problemas de calidad de la soldadura invariablementeconducen a mano de obra y costos sin valor agregado. Un buensistema de información de soldadura ayuda a identificar las cau-sas de raíz para un número de asuntos relacionados con la cali-dad, y le da al usuario indicaciones de a dónde ir para resolverel problema. ¿Por qué es esto importante? El retrabajo es unalata en la productividad y el costo de una soldadura que no sehizo o de un defecto se eleva exponencialmente a medida quese aleja cada vez más de la cabina de soldadura sin ser notado– Fig. 3. Entre más pronto se identifique un problema poten-cial, menor será el costo de repararlo.

Un sistema adecuadamente desplegado te ayudará respon-der muchas cuestiones críticas. Si la soldadura estuvo dentrode las tolerancias aceptables para corriente, voltaje, velocidadde alimentación de alambre y duración. Cuando una soldaduraestá fuera de los límites de tolerancias aceptables, el sistemadebería identificar la soldadura específica en cuestión. Si hubosuficientes soldaduras en el componente. Si el componente hasido soldado de más o de menos. Si las soldaduras se colocaronen la secuencia correcta. Toda desviación de los rangos precon-figurados será señalada en el programa y llamará la atencióndel operador y/o el supervisor de soldadura. Los factores clavede calidad incluyen los siguientes:

• Soldaduras faltantes: La manera más eficiente de pre-venir un defecto en la soldadura es detectarlo cuando ocurre.Al tener una interfaz humano/máquina (HMI, por sus siglas en

inglés) en la cabina de soldar, el sistema le da al operador unasecuencia paso a paso para completar la fabricación de un com-ponente – Fig. 4. El operador simplemente le dice al sistemacuando una parte se comienza y procede a hacer las soldadurasen la secuencia prescrita. Al terminar, el operador le dice al sis-tema que la parte se ha completado. Este método de interac-ción con el sistema se hace a través de la HMI o con una pis-tola especializada de soldadura. Una vez que el sistema recibelos datos de entrada de la máquina de soldar indicando que laparte se ha completado, el conteo de soldaduras se verifica con-tra el conteo de soldadura esperado y los parámetros de solda-dura deseados se verifican contra los parámetros de soldadurareales.

• Falta de soldadura y soldadura en exceso: La falta desoldadura potencialmente tiene como resultado soldaduras queyo cumplen con los estándares y pudieran fallar. La soldaduraen exceso tiene como resultado el costo innecesario en desper-dicio de metales de aporte; por ejemplo, soldar en exceso unajunta de 6 mm con 2 mm de más resulta en 78% más de metalde aporte que se consume. Los límites de duración mínimos ymáximos se programan dentro del sistema para identificar sol-daduras que son más largas o más cortas de lo que se especi-ficó. El HMI alerta al operador de estos posibles errores. Eloperador puede entonces entrar al sistema, ver los datos de sol-dadura y determinar si se necesita hacer una reparación.

• Defectos en la soldadura: El sistema monitorea varia-bles clave, como el voltaje, corriente, velocidad de alimenta-ción del alambre, consume de gas y duración y las compara conlos límites máximos y mínimos predeterminados para cada sol-

Fig. 5 — Una impronta de una soldadura que muestra fallas y anotaciones. Comparar los parámetros de soldadura realescontra los límites predeterminados ayuda a identificar posibles defectos en la soldadura.



dadura – Fig. 5. El HMI luego alerta al operador de las solda-duras “fallas” y él o ella pueden inspeccionar la soldadura paradeterminar si se requiere alguna otra acción.

• Soldar en secuencia: Los ingenieros en soldadura indi-can que una parte sea soldada en una secuencia específica pormuy buenas razones: integridad estructural y para controlar laentrada de calor y la distorsión potencial. Debido a que unaHMI en la cabina de soldadura guía paso a paso al operador encada parte, no hay ambigüedad en cuanto a la secuencia en laque cada parte debe soldarse.

La eficiencia reduce costos

No es necesario decir que soldar una parte bien desde la pri-mera vez incrementará la productividad total y reducirá las ac-tividades sin valor agregado como la reparación y el pulido desalpicaduras, pero algunos sistemas tienen la habilidad de iraún más lejos y medir el impacto de los esfuerzos de mejoracontinua. El monitoreo de datos de soldadura es una soluciónideal para entender mejor los costos verdaderos de tu opera-ción de soldadura, así como también para proporcionar un aná-lisis predictivo de lo que costarán los cambios al proceso de sol-dadura, ayudando a las empresas a determinar el costo total deun cambio en el proceso antes de realizarlo.

Estos sistemas proporcionan información sobre factorescomo tiempo de ciclo, tiempo de arco encendido, alambreusado, electricidad utilizada, gas utilizado y la efectividad ge-neral del equipo. Presentar adecuadamente estos datos ayudaa identificar las áreas problemáticas para una priorización yanálisis 80/20, al tiempo que tomar instantáneas de antes y des-pués facilita la medición de las iniciativas de mejora y ayuda a

justificar los cambios hechos al proceso. Algunos sistemas in-cluso le dan al usuario la habilidad de rastrear lo que está su-cediendo durante tiempo muerto o tiempo en que no se estárealizando alguna soldadura como durante la espera de partes,el manejo del ajuste pobre de las partes y procesos secundarioscomo el pulido y enderezado.

Una vez implementados, los cambios a los que llevan estossistemas pueden con frecuencia conducir a costos totales desoldadura más bajos al incrementar la productividad y usarmenos mano de obra, gas de protección, alambre y electrici-dad.

Capacitación mejorada mediante el monitoreo del proceso de soldadura

Un sistema con HMIs visuales puede reducir dramática-mente la curva de capacitación para los operadores nuevos yaque presenta el proceso de fabricación paso a paso en una ma-nera sencilla de entender. Los HMIs también son valiosos paralos soldadores experimentados, especialmente cuando se lespide fabricar un componente por primera vez. Finalmente, estopermite a las empresas desplegar operadores en toda la plantacon la confianza de que tienen a su alcance todo lo que necesi-tan para tener éxito. Algunos de los sistemas de monitoreo desoldadura integrados más nuevos tienen la habilidad de usar elHMI en la cabina de soldar para regir todo el proceso de fabri-cación, aún más allá de la soldadura. Se pueden crear visuali-zaciones que proporcionan instrucciones sobre cómo cargar undispositivo, recordatorios para cerrar todos los sujetadores, yadvertencias e instrucciones de seguridad pertinentes. El sis-tema puede incluso mostrar al operador cómo empacar las par-tes para la transportación a la próxima estación de trabajo. Estas

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Fig. 6 — Un reporte resumen diario.Reportar las funciones simplifica lapresentación y la comprensión delos datos.


instrucciones tampoco tienen que ser diapositivas estáticas –archivos de video, archivos de audio, diapositivas de PowerPoint®, documentos de texto, hojas de cálculo, PDFs, y máspueden cargarse para proporcionar una experiencia interactiva.

El reporteo ayuda a comunicar el desempeño y los cambios

Como ya se mencionó anteriormente, los montones de datosson útiles solamente si tú puedes desplegarlos fácil y rápida-mente de forma tal que te ayude a llegar a conclusiones especí-ficas acerca de tu operación de soldadura, creando datos utili-zables. Además es posible que, dependiendo de cuánta gentedentro de tu organización tenga acceso al sistema, ciertas per-sonas solamente estarán interesadas en ciertos conjuntos de in-formación – y aunque los datos pudieran tener mucho sentidopara el supervisor de soldadura, esa misma montaña de datospudiera ser como un idioma extranjero para la alta gerencia.Teniendo esto en mente, algunos sistemas de monitoreo avanzado de soldadura proporcionan reportes preconfiguradospara la gerencia que llevan la información deseada a los altosadministrativos para sean fáciles de visualizar y comprender.— Fig. 6.

Se presentan tablas y gráficas que hacen que los datos seanfáciles de entender y de comunicar. Múltiples usuarios puedenextraer los datos para información crítica sobre productividad,costo y calidad, y se pueden otorgar diferentes permisos y ac-

cesos basándose en la autoridad. Simplemente selecciona elrango de datos y el tipo de reporte que quieres ver, y el sistemalo sacará por ti. Muchos de estos reportes pueden guardarsecomo documentos PDF o se pueden exportar a otros progra-mas para compartirlos.

Hacer que los datos trabajen para ti

El monitoreo de los datos de soldadura no es una bala deplata. Aunque es una poderosa herramienta, para tener éxitorequiere trabajo, dedicación y apoyo de todos en la organiza-ción desde operadores hasta la alta gerencia. Es importantecontar tanto con un plan enfocado al implementar dicho sis-tema así como también con un experto interno que pueda eje-cutar el plan y asegurarse de que la empresa logre todos los be-neficios del sistema. Es también crucial seleccionar un sistemaque pueda crecer contigo. A medida en que los usuarios pro-fundizan cada vez más en los variados asuntos de producción,la necesidad de más y diferentes datos se hará evidente. Si tusistema no es escalable, la búsqueda por la mejora continua pu-diera llegar a un callejón sin salida. Tú encontrarás que el mo-nitoreo de los datos de soldadura proporciona muchas oportu-nidades para la mejora continua y te ayudará a seleccionar y adeterminar qué iniciativas te darán la mayor ganancia en pro-ductividad, calidad y ahorros en costos en la menor cantidadde tiempo.◆

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Durante el curso de su carrera en la sol-dadura, Chris ha pasado tiempo “bajo elcapó”, en aulas de clase y en sitios detrabajo, siendo testigo de la variedad deopciones que pueden encontrarse enuna carrera en soldadura. Actualmente,ella es una especialista en capacitacióne inspectora y educadora certificada desoldadura por la AWS en Hobart BrothersCo. Monroe señala que enseñar a otroslas técnicas de soldadura y ayudarles aresolver problemas son lo destacado ensu carrera.

Monroe/Hobart Layout Spanish_Layout 1 7/17/12 8:39 AM

Para algunas personas, elegir unacarrera en la soldadura sucede sintitubear.

Muchos en la industria dicen los in-trigó la tecnología después de probarlacomo pasatiempo o que tenían familia-res dentro la industria y que crecieron enella. Otros pudieron haber sido motiva-dos por un maestro a perseguir la carreradespués de haber participado en unaclase de habilidades para soldadura enla preparatoria o escuela media.

Sin embargo, algunas veces una ca-rrera en la soldadura sucede por circuns-tancias de la vida. Chris Monroe dice queese fue su caso.

Encontrar un nicho en lasoldadura

Viéndose desempleada por una com-pañía dedicada a la conservación delsuelo a la edad de 18, Monroe supo deun programa estatal de capacitación enOhio diseñado para apoyar la educaciónen los oficios. Sabiendo que una educa-ción universitaria tradicional no era elcamino correcto para ella, decidió inscri-birse en el programa de certificación ensoldadura en el Instituto Hobart de Tec-nología de Soldadura en Troy, Ohio, ypronto se dio cuenta de que había encon-trado un nicho para ella.

“Muy pronto me di cuenta de que esteera un buen oficio para mí y que habríatrabajos disponibles cuando terminara laescuela”, explica Monroe. “Así es queaproveché la oportunidad, aunque, ho-

nestamente yo no podría haber imagi-nado en ese entonces exactamente hastadónde me llevaría esa carrera”.

Eso no es ninguna sorpresa. En eltranscurso de los 32 años de carrera enla soldadura, Monroe se ha visto en si-tuaciones que van desde la investigacióny desarrollo hasta el análisis químico dela soldadura y capacitación para solda-dores, y ella ha podido viajar mucho porlos Estados Unidos durante todo ello.Ella comparte con regularidad su pasiónpor la soldadura con otros con la espe-ranza de motivar a aquellos en la indus-tria a que amplíen sus conocimientos yque los novatos consideren las posibili-dades para sus carreras.

Logros destacadosSupervisar control de calidad,ingeniería de aplicaciones

Después de terminar el programacombinado de soldadura en tubería yacero estructural con duración de nuevemeces en el instituto, Monroe obtuvo laoportunidad de unirse a Hobart BrothersCo. como soldadora certificada en el de-partamento de control de calidad de lacompañía. Ahí trabajó durante 10 años,enfocándose en tareas como placas parapruebas de soldadura y evaluando su quí-mica para asegurarse de que las formu-laciones de metal de aporte en el procesode manufactura fueran precisas. Estaevaluación abarcó la gama de metales deaporte desde electrodos recubiertoshasta alambres sólidos y tubulares, inclu-

yendo los productos con núcleo de fun-dente.

Adicionalmente, Monroe dijo quetambién había trabajado con compañíaslocales – desde plomeros que soldabantubería de cobre hasta empleados deKings Island que soldaban componentespara montañas rusas – para evaluar si sussoldaduras cumplían con los códigosapropiados y para certificarlos para serusados.

Mientras estuvo en este puesto, Mon-roe también utilizó la oportunidad deampliar sus conocimientos de soldadura,certificándose en evaluación no destruc-tiva y pruebas de rayos X, así como tam-bién en pruebas destructivas. Este últimole permitió supervisar actividades comolos ensayos de impacto y resistencia a latracción de metales de aporte y ademásla colocó en sus siguientes dos puestos:investigación y desarrollo e ingeniería deaplicaciones.

En investigación y desarrollo, Mon-roy comenta que se involucró en la for-mulación y certificación de productos ytrabajó con ingenieros en soldadura paraayudar a desarrollar metales de aportepara clientes y aplicaciones específicas.La meta en el puesto era ayudar a losclientes a determinar las necesidades quí-micas y mecánicas de su aplicación enparticular, así como también cómo satis-facer esas necesidades dados los paráme-tros específicos de la compañía, configu-raciones de junta y el equipo de solda-dura existente. Ella persiguió el trabajodurante siete años hasta que surgió unavacante en el laboratorio de ingeniería

Construir una carrera ensoldadura desde abajo

Cortesía de Hobart Brothers Co., Troy, Ohio. Para mayor información, comunícate vía e-mail a [email protected] o visitawww.hobartbrothers.com. Puedes ponerte en contacto con Chris Monroe en [email protected].

Durante los últimos 32 años, Chris Monroe ha desempeñado muchos puestos en elámbito de la soldadura, ha viajado ampliamente y se fortalece



de aplicaciones de la empresa – una opor-tunidad que había esperado ansiosa-mente.

“Era una oportunidad emocionantepara mí, porque estaba orientada haciael cliente”, explica. “Yo sabía que podríatrabajar con gente, analizar los proble-mas que estuvieran teniendo en sus apli-caciones y trataría de ayudarles a mejo-rar sus operaciones de soldadura”.

Visitar sitios sin igual

Su puesto en el laboratorio de inge-niería de aplicaciones le dio a Monroe laoportunidad de viajar, ya que gran partede la solución de problemas y capacita-ción de soldadores ocurría en el sitio. Ellacomenta que a lo largo de los años pudobrindar apoyo en aplicaciones de tube-rías transnacionales, la construcción debuques de guerra para la Naval y en apli-caciones de manufactura de carros paraferrocarril. Una de sus visitas favoritas aclientes fue trabajar en la línea en Erie,Pensilvania, con soldadores que fabrica-ban locomotoras para tren.

Cómo es trabajar en uncampo dominado porhombres

Monroe explica que no siempre hasido fácil ser una mujer instructora quevisita un lugar de trabajo predominante-mente para hombres como estos, peroella rápidamente establece credibilidaden cada uno de ellos.

“Yo con frecuencia bromeaba con loschicos de que yo trataría de defendermeen el sitio que estuviera visitando”, co-menta Monroe. “Para cuando terminaba

mis demostraciones de soldadura, ellospodían ver que no había duda de quepodía. Eso me gusta porque me satisfaceenseñar a alguien y lograr que esa per-sona entienda – hombre o mujer”.

Logros adicionales decarreraObtener la certificación de la AWS

Durante el tiempo que estuvo traba-jando en el laboratorio de ingeniería deaplicaciones, Monroe también obtuvo sucertificación como inspectora de solda-dura (CWI, por sus siglas en inglés) ycomo educadora de soldadura (CWE,por sus siglas en inglés) a través de la So-ciedad Americana de Soldadura (AWS),esta última certificación le sirve particu-larmente bien en su puesto actual.

Proporcionar instrucciónvivencial

Hoy, Monroe supervisa el centro decapacitación en Hobart Brothers, traba-jando principalmente con distribuidorespara educarlos acerca de los metales deaporte, clasificaciones AWS, técnicas desoldadura y materiales. Los cursos queimparte cubren temas que van desde lasoldadura de acero inoxidable hasta en-trenamiento en la aplicación de recubri-mientos duros y soldadura con alambretubular con núcleo metálico y están di-señados para ayudar a los distribuidoresa obtener el conocimiento que necesitanpara dar soporte a las operaciones de sol-dadura de sus clientes. Monroe instalóel aula de clases y el laboratorio en elcentro de entrenamiento en 2005 y desa-rrolló todos los materiales de capacita-ción para cada uno de los cursos.

En este puesto ella es afortunada decontinuar persiguiendo la parte favoritade su carrera: trabajar vivencialmentecon los clientes. Ella todavía hace visitasal sitio para analizar sus operaciones desoldadura y para darles capacitación paraenfrentar cualquier problema.

Monroe dice que aunque ella ha de-cidido quedarse en la misma compañíadurante toda su carrera en la soldadura,su experiencia en la industria le ha de-mostrado que existen oportunidades si-milares en todo el sector de la manufac-tura de equipos de soldadura y ademásdentro de variadas instalaciones de ma-nufactura y fabricación. Ella alienta a losnuevos soldadores que se interesan porla investigación o las aplicaciones paraque busquen sus opciones más allá “delcapó”.

Monroe además aconseja a aquellosindividuos que están considerando unacarrera en la soldadura, explicándolesque, primero y antes que nada “el trabajoarduo y pagar las consecuencias son partede aprender y de crecer en una carrerade soldadura. Pon atención en los deta-lles y aprovecha cada oportunidad paraaprender”.

Además, agrega Monroe, “En esta in-dustria hay oportunidad de hacer carrerade vida. Tú puedes trabajar en el piso demanufactura o en campo como soldador,o trabajando el acero en la construcciónde un estadio. Tú puedes llegar a ser in-geniero y desarrollar productos de sol-dadura o viajar por todo el país como Ins-pector Certificado en Soldadura. Existentantos caminos. No sientas que estás li-mitado a una sola cosa durante toda tucarrera”.◆

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educ/cert_FP_TEMP 7/16/12 9:00 AM

Weldmex Layout 2012_Layout 1 7/17/12 8:41 AM

El panorama positivo para la ma-nufactura en México incluyendola automotriz, aeroespacial, elec-

trónica y electrodomésticos, así como lade la construcción e infraestructura ypetroquímica se hizo evidente duranteel evento del presente año. La muestrapresentó a 315 expositores de NorteAmérica, Asia, Europa, Reino Unido eIndia que ven en México un acceso parael mercado de los Estados Unidos. Mu-chos expositores vendieron máquinasjusto en el piso del evento. “Nosotrosvendimos una prensa en la última horade la expo”, comentó Lee Ellard de laCompañía Stamtec Press.

“Los expositores estaban impresiona-dos con la cantidad y calidad de los asis-tentes. Los visitantes llegaron de todaslas regiones de México, Centro y Sud

América para encontrar el equipo ade-cuado que cumpliera con sus necesida-des de producción. La Ciudad deMéxico representa un destino muy im-portante en América Latina para losconsumidores y lo pudimos ver en nues-tra asistencia del mes pasado”, comentóChuck Cross, Gerente del Evento. “Du-rante el curso de la expo los asistentesexpresaron que el evento era el lugar in-dicado para ver lo último en tecnología,vivenciar demostraciones de equipo entiempo real y para conectarse cara acara con proveedores que ofrecían solu-ciones para ayudarles a lograr mejoresresultados”, Cross añadió. “Trajimos atodo nuestro equipo de compras”, dijoArturo Porteny, Director de Operacio-nes de Caterpillar México. “Ordenamos8 máquinas a la compañía Laser, Wel-

ding and Automation”. “Ha sido lamejor expo a la que hemos asistido enMéxico hasta ahora”.

El evento combinado se alterna cadaaño entre dos ciudades principales denegocios: Monterrey y la Ciudad de Mé-xico. Juntos, AWS Weldmex, FabtechMéxico y Metalform México exhibentecnologías para productos de corte ysoldadura, proyección térmica, equipode seguridad y acabado para metales,productos para el formado metálico, in-cluyendo productos de fabricación, do-blado, ensamblaje y formado,estampado metálico y de herramientas ydados, incluyendo el corte plasma yláser, procesamiento de bobinas, rolado,máquinas para corte y sierras, fabrica-ción estructural y de placa, herramien-tas, prensas, cizallas, perforadoras, y

AWS WeldmexFabtechMetalform México rompe récord una vez más


La Expo AWS Weldmex Fabtech Metalform México rompió récords deasistencia y de espacio de expositores porcuarto año consecutivo. El espacio paraexpositores de 67,900 pies cuadradosnetos se incrementó en un 32% y la asistencia de 10,452 aumento en un 33% porencima de la exposición de 2011. Elevento es hoy por hoy la muestra de manufactura más grande en América Latina ycontinúa apoyando el crecimiento de elcampo de la manufactura y cumpliendocon la demanda de nuevo equipo en elmercado latinoamericano.


equipo para tubería. El evento es patro-cinado por la Sociedad Americana deSoldadura(AWS, por sus siglas en in-glés), la Asociación Internacional de Fa-bricantes y Manufactureros (FMA), laSociedad de Ingenieros en Manufactura(SME), y la Asociación de Formado dePrecisión de Metal (PMA).

El siguiente evento está programadodel 7 al 9 de mayo de 2013 en Monte-rrey, México.

A continuación les presentamos algu-nos de los productos relacionados consoldadura que estuvieron en exhibiciónen la sección de AWS Weldmex.

Detector de fallas combinaultrasonido y arreglo de fases

ILOG presentó el detector de fallasportátil Phasor XS (Figura 1) con tecno-logía de arreglo de fase. Este compactodetector, que pesa 4 kg, ofrece caracte-rísticas como barrido “C” controladopor encoder, corrección de profundidad,configuración de perfil de soldadura,pantalla VGA de 640 x 480 pixeles (conhabilidad de conectar un monitor ex-terno), y configuración de curva TCG,entra muchas otras. Cuenta con memo-ria interna, además de almacenamientoportátil con una tarjeta tipo SD. Ilogsa,(55) 5750-1188, www.ilogsa.com.

Electrodos y alambres paratodas las industriasCon oficinas en Tlalnepantla, Monte-rrey, Guadalajara y Veracruz, el conglo-merado Böhler Welding Group presentósu amplia gama de electrodos, alambres,aleaciones, y geles para limpieza bajosus seis diferentes marcas. La marcaBöhler Welding produce consumiblespara soldadura resistentes a la corrosióny aceros resistentes a altas temperaturasy a la fluencia (Figura 2); La marca T-put se enfoca en consumibles para sol-dadura de aceros termo resistentes,aceros criogénicos, y para uniones aus-teníticas-ferríticas; UTP ofrece aleacio-nes base níquel y aceros especiales parareparación y mantenimiento; Fontargenproduce consumibles para soldadurafuertes y blandas (aleaciones de plata);Soudokay ofrece alambres tubulares derevestimiento duro para reparación ymantenimiento; y Avesta produce con-sumibles para acero inoxidable y gelespara limpieza post soldadura. BöhlerSoldaduras, (55) 5321-3070,www.bsmex.com.mx.

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Nuevas mezclas de gases para soldarLa compañía Mexicana Infra tuvo en exhibición la línea de gases Inoxx para soldadura de acero inoxi-

dable Serie 300 por procesos GMAW y GTAW. Infra asegura que la mezcla de dos o tres componentes conbase argón permite alta velocidad de aplicación, excelente limpieza, acabado plano y brillante del cordónde aplicado. Infra también presentó diferentes modelos de máquinas de soldar tipo generador, como laBronco 311 con motor a gasolina de 25 HP, entre muchas otras (Figura 3). Además de gases y más de 50modelos de soldadoras, Infra ofrece la línea de generadores Comparc. Infra, (55) 5358-5857, www.siisa-infra.com.mx.

Equipos y reguladores para servicio mediano y pesado

Cutskill Victor mostró sus equipos y reguladores SerieD250 para servicio mediano, y Serie D350 para servicio pesado(Figura 4). Algunas de las características de este serie D sonperillas ergonómicas que facilitan el ajuste y son codificadaspor color para identificar el tipo de gas, diafragma de neo-preno reforzado, y tapa de zinc y aluminio, las cuales resistenmás que el bronce. Victor, (940) 381-1212 (en E.E.U.U.),www.victorequip.com.

Placas resistentes a alta temperatura y corrosión

Welding Alloys Group mostró su línea de chapas bimetáli-cas antidesgaste Hardplate, Hardlite y Tuffplate, entra otras(Figura 5). Estas chapas bimetálicas son utilizadas en tolvas,conductos, tuberías, codos, mezcladores, y muchas otras apli-caciones, y consisten en una base de acero para la construccióny un recargue antidesgaste aplicado por soldadura de arco. LasHardplate son chapas gruesas (hasta 15 mm de recargue); lasHardlite son ultra finas (2 ó 3 mm de recargue); y las Tuffplateson chapas más resistentes al desgaste, presión e impactos conespesores similares a la Hardplate. Espesores y tamaños espe-ciales están disponibles por encargo. La compañía tiene ofici-nas y planta en Guanajuato. Welding Alloys Group, (52) 462606 6500 ([email protected]), www.welding-alloys.com.

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JULIO 201236

Nueva soldadora multiproceso portátil Fabricator 252ide Thermal Arc

Thermal Arc presentó la nueva solda-dora portátil Fabricator 252i para solda-dura GMAW/FCAW, SMAW, and GTAW(Figura 8), diseñada para trabajo indus-trial ligero como reparaciones y manteni-miento, institutos técnicos, y reparacionesde autos. La 252i tiene control de voltajeinfinito, una pistola de soldar TweecoMIG con cable de 15 pies, y se pueden uti-lizar rollos de alambre de 4, 8 y 12 pulga-das, además de componentes estándarcomo 3 puntas de contacto, medidor Vic-tor, y varios accesorios Tweeco, entreotros. Thermal Arc, 940-381-1212,www.thermalarc.com.

Consumibles para soldadura por resistencia,GMAW y soldadura fuerte

Luvata tuvo a la muestra sus líneas deconsumibles, las cuales incluyen puntas(electrodos) para soldadura por resisten-cia, puntas de contacto para soldadura porarco, alambres para GMAW, y alambrespara soldadura fuerte, entre otros (Figura6). Luvata tiene una planta en Monterreydedicada a productos para climatización(aire acondicionado y refrigeración); unaplanta en Ciudad Juarez de productos detransferencia de calor (condensadores,evaporadores y refrigeradores); y repre-sentantes de ventas en el D.F. para consu-mibles. El alambre Luvaweld estádisponible en composiciones de cobre dio-xidado, bronce, bronce fosfórico, silicón-bronce, y aluminio-bronce. Los electrodospara soldadura por resistencia han sidoformulados para aumentar la eficiencia ydisminuir el desgaste al trabajar con mate-riales recubiertos, galvanizados y acerosde alta resistencia. Luvata, (81) 8361 9901,www.luvata.com.

Robot de siete ejes manejahasta 30 kg

Nachi Robotic Systems presentó surobot Presto MR20 (Figura 9) de sieteejes, con un diseño compacto y un movi-miento que imita la destreza de un brazohumano. Con su alcance horizontal de1260 mm y posibilidad de ser montado enel piso o invertido, el MR20 está optimi-zado para ensamblajes, manejo de mate-riales y empacado. Para trabajos máspesado y complejos, se puede configurarcon múltiples brazos MR20 en movi-miento conjunto y sincronizado. Nachi,(55) 4332-5945,www.nachirobotics.com.◆

Servicio completo en robóticaYaskawa Motoman México, con plantasen las ciudades de Aguascalientes y Apo-daca, ofrece equipos, consultoría y capaci-tación en el rubro de robótica. Lacompañía ofrece soluciones robóticas paraaplicaciones como soldadura de arco, sol-dadura de resistencia, corte (láser, plasma,chorro de agua), manejo de materiales, ycuarto limpio (ensamble y atención a má-quinas). (Figura 7) Yaskawa Motoman,(52) 449 973-1170,www.motoman.com/americas/mexico/es.

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LAS SOLDADURASESTRUCTURALES

SEHACEN CON EL

Trabajando bajo procedimientos de ANSI, los contribuidores y críticos de los códigos D1 de AWS se han basado en los conocimientos de los expertos anteriores—quienes han trabajado contínuamente desde el primer código D1 publicado en 1928—para presentarnos métodos y procedimientos comprobados. El producto de todo esto es una guía escrita por los más reconocidos expertos en la industria, proveyendo un concenso de los métodos más confiables para obtener los resultados deseados. Es por eso que los libros de D1 se han hecho mandatorios en códigos a través de la industria, han sido aprobados por ANSI, adoptados por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, preferidos por la NASA, y obligatorios en incontables contratos de contrucción.

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Los fabricantes de dispositivos médicosdemandan soluciones de manufactura

más rentables, más rápidas y más confia-bles para permanecer competitivos en elmercado global. Un área donde estas ne-cesidades son especialmente prevalenteses en el corte de precisión de estructurastubulares de metal delgado, como las quese encuentran en stents, dispositivos rígi-dos artroscópicos y endoscópicos, instru-mentos para biopsia, agujas y cánulas.

El término “precisión quirúrgica”aplica a la perfección en la necesidad debordes limpios y afilados, contornos y pa-

trones que se encuentran en los disposi-tivos y herramientas médicas. Desde losinstrumentos quirúrgicos que se usanpara cortar y realizar biopsias, hasta agu-jas con puntas y aberturas poco usualesen sus paredes, hasta eslabones que for-man los ductos para endoscopios flexi-bles, el corte debe proporcionar la velo-cidad, calidad y precisión más altas queahora se requieren.

Existen varios métodos a disposiciónpara cortar los metales que más común-mente se encuentran en dispositivos mé-dicos para implantes y quirúrgicos, loscuales incluyen acero inoxidable, titanio,aleaciones de níquel y cobalto-cromo, yNitinol (una aleación inteligente). Cadauna de las opciones principales que usanláseres, maquinado por descarga eléc-trica (EDM), chorro de agua y maqui-nado y pulido químico, tiene un papel im-portante que jugar.

Sin embargo, la tecnología de corte deprecisión con láser de fibra ahora estáemergiendo como la opción de preferen-cia para muchas aplicaciones de maqui-nado y corte de tubos metálicos de pare-

des delgadas que se usan en instrumentosmédicos endoscópicos y artroscópicos,particularmente cuando se requierencualidades superiores de borde, toleran-cias dimensionales muy cerradas y/o pro-ducción de alto volumen.

Además, las nuevas tecnologías decorte por láser ahora están entrando almercado, incluyendo láseres de fibra máspoderosos integrados a sistemas listospara usarse con capacidades de movi-miento multiaxiales. Esta tecnologíabrinda a los diseñadores de dispositivosmédicos la libertad de incorporar geome-trías más intrincadas con calidad superiordel borde tal y “como se cortó”.

Opciones de láser en medio sólido

El corte con láser es idealmente apro-piado para hacer formas complejas yaque no está limitado por la geometría dela parte. Debido a que la herramienta decorte por láser no depende de tocar laparte de trabajo, puede orientarse pararealizar cualquier silueta o forma. Los

Láseres de fibrarealizan corte deprecisión paradispositivos médicos

Basado en un artículo de Miyachi Unitek Corp., Monrovia, Calif., www.miyachiunitek.com.

Se comparan varios procesos en costo, calidadde corte y velocidad de procesamiento

Fig. 1 — Un láser de fibra típico de 100 W.

Miyachi Feature April 2012 Spanish_Layout 1 7/17/12 8:43 AM

beneficios generales del corte por láserson como sigue: • Proceso sin contacto.• Mínima entrada de calor y zona afec-tada térmicamente (ZAT). • Diámetro del ancho del haz < 0.001pulg.• Alta velocidad y precisión con un pasesencillo.• Calidad superior de borde tal y como secortó.• Alto nivel de control de proceso.

Los láseres de fibra y los láseres pul-sados de Nd:YAG (granate de aluminio eitrio dopado con neodimio) son las dosopciones de láseres en medio sólido másutilizadas para el corte fino del tipo dematerial delgado (≤ 0.020 pulg. [0.5mm]) que se encuentra en la mayoría delas aplicaciones de dispositivos médicos yquirúrgicos. El láser de fibra ofrece algu-nas ventajas clave sobre la tecnología pul-sada Nd:YAG, incluyendo medidas depuntos más finas, tasas de repetición másaltas y un menor costo de propiedad. Porestas razones se ha convertido en la tec-nología de elección para el corte de pre-cisión en metales delgados.

Tecnología en láser de fibra

La tecnología del corte por láser defibra ofrece control excepcional sobre elancho del pulso, energía y medida delpunto de enfoque. Los láseres de fibrason útiles para trabajar en tubos de metalcon paredes delgadas y diámetros peque-ños que deben cortarse con precisión di-mensional. El haz láser no empuja, arras-tra o imparte fuerza alguna que pudieradoblar la parte o causar flexión que ten-dría un impacto negativo sobre el controldel proceso.

Los láseres de fibra además empleanuna entrada térmica mínima con un con-trol fino sobre la temperatura que al-canza la piza de trabajo. Esto es impor-tante ya que las partes pequeñas secalientan más rápido y pudieran sobreca-lentarse o deformarse. Los láseres defibra son altamente enfocables a cerca de25 micras, lo cual es aproximadamente ¼del ancho de un cabello humano. Estohace fisible retirar la mínima cantidad dematerial y hacer un corte de precisión ex-tremadamente alta. La Figura 1 muestra

un láser de fibra típico. Los beneficios delláser de fibra incluyen los siguientes: • Relativamente bajo costo• Calidad excepcional de haz para exce-lente calidad de corte• La estrecha dimensión del ancho delcorte (0.001 pulg.) proporciona alta reso-lución en el corte. • La densidad de energía altamente en-focada maximiza las velocidades decorte.• De 50,000 a 100,000 horas de operaciónlibre de mantenimiento• Eficiencia de 30% en la conversión deenergía eléctrica a láser.• Ocupa poco espacio, facilidad de inte-gración.

Dentro de la categoría de la tecnolo-gía de corte por láser de fibra, el corte porláser de fibra “asistido por gas”, tambiénconocido como corte por fusión, se usafrecuentemente para fabricar tubos mé-dicos y componentes de instrumentos en-doscópicos, artroscópicos y otros instru-mentos. El término asistencia por gas serefiere al hecho de que la energía delláser que se entrega en la zona de cortees auxiliada con un flujo de gas coaxial, tí-picamente oxígeno (O2), aunque tambiénse pueden usar otros gases como el nitró-geno, argón y aire.

La característica de asistencia por gasincrementa la velocidad de corte y la ca-lidad del borde “como se cortó”. El flujode oxígeno retira el material derretido yademás sirve como un elemento de ca-lentamiento, ya que el material calentadoreacciona con él y calienta. La reaccióntérmica causada por la presencia del oxí-geno agrega aproximadamente de 30 a50% más energía térmica al área de

Fig. 2 — Tres productos médicoscortados por láser por fusión us-ando tecnología de láser de fibra.De izquierda a derecha una her-ramienta para biopsia, tubo flexi-ble y rasurador para artroscopía.

Fig. 3 — Acercamiento de una toberapara corte por láser asistido por gas.



corte. La Figura 2 muestra ejemplos deproductos médicos cortados usando estatecnología.

El método de corte por fusión asistidopor gas puede usarse para corte sobre eleje (90 grados a la superficie) y fuera deeje (en ángulo con la superficie). El pro-ceso es sencillo y fácil de implementar,usando una tobera coaxial de gas inte-grada a las fibras ópticas de enfoque. Unhaz láser de fibra altamente enfocado conun diámetro de punto de aproximada-mente 25 micras es enfocado en el sitiodel corte. Cuando el material aún está de-rretido, una tobera de chorro de gas de0.02 pulgadas de diámetro coaxial con elláser retira con el flujo el material fun-dido. Las características deseadas se pro-ducen usando este ciclo continuo de fun-dir y expulsar. La distancia entre el lásery el material necesita mantenerse conprecisión.

La tecnología de corte por láser defibra asistida por gas/fusión es muy ade-cuada para el corte de precisión de ace-ros inoxidables (series 300 y 400, 17-4, 17-7); MP35N (aleación de acerocobalto-cromo); y Nitinol. La Figura 3muestra un acercamiento de las fibrasópticas de enfoque del cortador láser con

la tobera coaxial para asistencia por gas. El corte por láser con el método de

asistencia por gas produce calidad supe-rior de corte y rutas de corte de alta re-solución, un requerimiento clave para losfabricantes de componentes y herra-mientas tubulares médicas. Esto reducesignificativamente la cantidad de post-procesamiento que se necesita. La capade refundido (una pequeña cantidad dematerial que no se retira durante el pro-ceso) usualmente tiene un grosor de0.0005 pulgadas. El ancho del cortepuede ser extremadamente pequeño, tí-picamente menos de 0.001 pulgadas.Otra ventaja es que poca escoria o rebabase queda en el lado de abajo del corte quepuede adherirse y resolidificarse.

La precisión dimensional de las partescortadas por láser de fibra es milimétrica,aproximadamente ±0.0005 pulg. Estaprecisión es muy útil para producir los di-seños de corte de dientes de sierra usadosen rasuradores para artroscopias y otrasherramientas quirúrgicas de corte.

El corte por fusión asistido por gas re-quiere de una fuente de láser intensapara calentar rápidamente el metal alpunto de fusión al aplicar el oxígeno pararetirar el metal fundido del ancho del

corte al mismo tiempo. La mayoría de losdispositivos tubulares endoscópicos y ar-troscópicos emplean este tipo de corte.Se requiere de la optimización cuidadosadel proceso para controlar la calidad delcorte, reducir al mínimo la ZAT y maxi-mizar la velocidad de corte. Los láseresde fibra de un solo modo con energía pro-medio de 200 W o más son idealmenteadecuados para esta aplicación en aceroinoxidable, níquel, titanio, Nitinol, yotros metales grises. La Figura 4 ilustra lacalidad la superficie tersa y del bordecomo se cortó que el corte por láser confusión/asistencia por gas puede producir,mejor que 12 µpulg. (0.3048 µ).

Las características y beneficios delcorte por láser por fusión con asistenciapor gas incluyen los siguientes: • La más alta calidad de corte• Precisión dimensional (± 0.0005 pulg.)• Poca o nada de escoria/rebaba en ellado de salida• Rutas de corte con la más alta resolu-ción• Geometrías tridimensionales• Mínima zona afectada térmicamente• Corte fuera del eje• Aspereza excepcional como se cortó<12 μpulg. (0.3048 μ).

JULIO 201240

Fig. 5 — Ejemplos de corte de pasosmúltiples en acero inoxidable de 0.004pulg. de grosor y cobre de 0.002 pulg.

usando un marcador láser de fibra.

Fig. 4 — Ejemplo de calidad tal y “comose cortó” usando láser con tecnología

asistida por gas.


Médodo por explusión finadel metal fundido

Otro tipo de corte por láser es el mé-todo por expulsión fina del metal fun-dido, el cual usa un marcador láser pul-sado de fibra para cortar metalestípicamente de menos de 0.02 pulg. (0.5mm) de grosor. Dicho sistema cuesta sig-nificativamente menos que un sistema decorte por fusión integrado con un pa-quete de movimiento multiaxial progra-mable CNC. Este método es tambiénadecuado para cortar metales reflejantesdelgados, como cobre u oro. Compa-rando los méritos de los dos métodos:

El corte por fusión asistido por gasofrece la más alta calidad de corte, cortede un solo paso, opciones de corte mul-tiaxial y ZAT mínima.

La expulsión fina del metal fundidopresenta buena precisión de corte, cortesde pasos múltiples, corte en dos ejes ycostos de equipo más bajos.

Corte por marcador láser

El corte por marcador láser usa unláser de fibra de pulso corto con 20 o máswatts de energía promedio con la flexibi-lidad de pulso necesaria y opciones deformado para optimizar el proceso decorte. Este tipo de láser además se usapara perforar hoyos de diámetro pe-queño a una tasa alta de producción. Alseleccionar los parámetros óptimos delláser, el material es retirado en capas del-gadas, capa tras capa, hasta que es cor-tado o perforado totalmente.

Este proceso no requiere de asistenciapor gas, pero un flujo de baja presión degas pudiera ser útil para proteger la fibraóptica. Debido a que hay poco materialfundiéndose con estos pulsos tan cortos,hay muy poca entrada de calor o dañotérmico. Las aplicaciones típicas paraeste tipo de corte incluyen perforación ycorte de tubos adecuados para algunasaplicaciones médicas, microelectrónica yaplicaciones solares. También es útil paracortar soportes conductores prototipo, o“leadframes”, como se les llama en in-glés, u otras partes de hojas delgadas demetal con escoria o rebabas en el lado in-ferior de menos de 0.0005 pulg. — Fig. 5.

El maquinado por descargaeléctrica de alambre

El EDM de alambre es la tecnologíade corte de precisión tradicional más am-pliamente usada para cortar tubos metá-licos de pared delgada requeridos para

dispositivos médicos rígidos artroscópi-cos y endoscópicos y otros instrumentos.El costo del equipo de maquinado pordescarga eléctrica de alambre es signifi-cativamente menor que el del equipoláser. Sin embargo, el procesamiento porláser ofrece velocidad de corte más rá-pida, calidad superior de borde, y mayorprecisión comparado con la del EDM. LaFigura 6 muestra una comparación de ca-lidad de corte entre un EDM de paso sen-cillo y un láser.

Para algunas aplicaciones de EDM dealto volumen, varias secciones tubularespudieran asegurarse en un aditamentoherramental especial y maquinarse en unpaso sencillo. Este proceso EDM múlti-ple ofrece una ventaja única sobre elcorte por láser asistido por gas ya que so-lamente se puede cortar una parte a lavez con el corte por láser por fusión.

Sin embargo, el proceso EDM dealambre tiene varias limitaciones. El ciclode corte por EDM de alambre solamentepuede proceder en una geometría bidi-mensional. Los biseles y otras geometríastridimensionales requieren una prepara-ción, programa, y proceso de corte porseparado, lo cual agrega al tiempo total

del proceso. Por comparación, el equipoláser puede cortar geometrías tridimen-sionales en un paso sencillo, usando unpaquete de movimiento de 5 ejes. Ade-más, el EDM de alambre tiene un achode corte mínimo de aproximadamente0.004 a 0.006 pulg., lo cual lo hace inade-cuado para esquinas interiores pronun-ciadas. Adicionalmente, el EDM dealambre no puede cortar característicasde un solo lado; por ello, no es posiblecortar una ranura de un solo lado.

Con el proceso EDM, un alambre del-gado que se desplaza pasa cerca de unapieza de trabajo conductor de la electri-cidad, y el espacio entre el alambre y lapieza de trabajo se llena con un fluidodieléctrico. El fluido proporciona unaruta de corriente del alambre a la piezade trabajo y retira las rebabas y partícu-las metálicas que se crean. La estrechaobservación y control de la solución die-léctrica de descarga son cruciales paraprevenir la ruptura del alambre y eltiempo muerto, los cuales definitiva-mente son una preocupación en la pro-ductividad relacionada con el proceso deEDM.

Otro problema del proceso que se

Fig. 6 — Comparación de calidad de corteEDM de alambre con paso sencillo vs. unasuperficie cortada por láser.

Desde los instrumentos quirúrgicos usados en corte y biopsia, hasta agujas conpuntas y aberturas inusuales en las paredes, a eslabones en cadena para endoscopios flexibles, el corte debe proporcionarla más alta precisión, calidad y velocidadque ahora se requieren .

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asocia con el corte EDM es el requeri-miento de una reserva grande de agua de-sionizada para descarga, lo que necesitamonitoreo y ajustes continuos para man-tener los niveles correctos de iones. Lossistemas de EDM de alambre además re-quieren limpieza y mantenimiento demáquinas considerables.

Otro problema es el espacio de piso,especialmente para fábricas donde el es-pacio es escaso. Una máquina típica paraEDM de alambre puede medir de 10 a 12pies cuadrados, mientras que un sistemade corte por láser mide de 5 a 6 pies cua-drados. Finalmente, para obtener elmismo corte de alta calidad que el de unamáquina de corte por láser, el EDM dealambre pudiera requerir hasta cuatropasos separados, lo cual agrega tiempoconsiderable de proceso a la operación.

Haciendo un balance, cuando la cali-dad del borde es un problema impor-tante, el proceso de corte por láser porfusión produce los mejores resultados.

Corte por chorro de agua ypulido electroquímico

Una variedad de otras aplicaciones decorte pudiera usarse, incluyendo el cortepor chorro de agua y el pulido electro-químico (ECM, por sus siglas en inglés),pero en general, estos métodos sonmenos efectivos que el corte por láser y elEDM. El corte por chorro de agua eslento y tiene limitaciones geométricas. ElECM logra calidad similar al EDM, peroel ECM requiere que el desecho del elec-trolito usado se haga de acuerdo a los re-glamentos de desperdicios peligrosos, yalgunos electrolitos producen cromo he-

xavalente al cortar aceros. Finalmente, eluso del ECM de herramientas pesadas lovuelven mucho menos flexible que elcorte por láser.

Integración de sistema láserlisto para usarse

El corte por láser para herramientas ycomponentes tubulares médicos tienemuchos beneficios, pero su logro real de-pende de la integración exitosa del sis-tema. Los diseñadores necesitan desarro-llar un sistema completo donde tanto elmovimiento, el láser, como el software yel herramental funcionen adecuada-mente y estén integrados en un todo quesoporte el flujo deseado del proceso.

Además del láser más óptimo, cadaaplicación requiere una estación de tra-bajo, visión a través de la cabeza de enfo-que, asistencia por gas, paquete de movi-miento programable, HMI y software decontrol con características completas concapacidad de postprocesador. El movi-miento, láser, software y herramentaldeben trabajar todos juntos para obtenerel desempeño duradero y producto finaldeseados.

Opciones de movimiento porCND y recinto

Las aplicaciones de corte por lásernormalmente se llevan a cabo dentro deun recinto con seguridad ocular Clase I.Estos recintos deben cumplir con los es-tándares de seguridad Clase I Z136.5 delCDRH (Centro de Dispositivos y SaludRadiológica) del FDA y el ANSI (Insti-

tuto Americano de Estándares Naciona-les). Para sistemas láser de alta energía.Los recintos de Clase I deben incluirinter-candados redundantes de seguri-dad en las puertas de acceso y paneles re-movibles. Todas las ventanas de visióndeben tener el valor de densidad de ener-gía apropiado para absorber la energíasaliente del láser. Los recintos debentambién tener etiquetas apropiadas deadvertencia, paro de emergencia y lucesindicadoras. Se requiere una variedad deotras características, incluyendo una pla-taforma altamente estable adecuada paralos componentes del sistema y una placabase de granito o acero grueso con patasque aíslen de la vibración para controlarla vibración y descarga

Corte tubular bidimensionalEl corte de tubos requiere movi-

miento preciso multiaxial programablerotativo y lineal controlado numérica-mente por computadora. Un alimenta-dor de tubo totalmente programable seusa típicamente en conjunto con un pa-quete de movimiento controlado numéri-camente por computador de 3 a 4 ejespara el corte bidimensional de compo-nentes tubulares de extremos abiertos.Esta es la configuración de movimientopara corte tubular con láser más común yes ampliamente utilizada para el cortepor láser de stents, cánulas, hipotubos yotros componentes tubulares de extre-mos abiertos de dispositivos médicos.

Un alimentador de tubo programablese usa normalmente para acomodar sec-ciones de tubo metálico de 10 pies de lon-gitud. Cuando el ciclo de corte por láser

JULIO 201242

Fig. 7 — Interior de un sistema de cortepor láser por fusión multiaxial de 5 ejes.


se inicia, el alimentador de tubo automá-ticamente avanza la cantidad exacta dede material tubular en la posición decorte por láser. Un collar giratorio seajusta al tubo y lo gira mientras que elláser procede con los cortes necesarios yotras características de la parte. El ali-mentador programable de tubo reduce lamano de obra y maximiza la productivi-dad, ya que no se requiere la intervenciónhumana hasta que se haya consumido lalongitud total de 10 pies de tubo.

Corte tubular tridimensional

Se requiere un paquete controladonuméricamente por computadora de 5ejes, que usualmente consiste de 3 ejes li-neales y 2 rotativos, para el maquinadopor láser de características tridimensio-nales. Esto es más común en componen-tes tubulares de extremo cerrado usadospara rasuradores artroscópicos e instru-mentos laparoscópicos. Usualmente serequiere cargar y descargar manual-mente cada parte, ya que estos tipos decomponentes médicos están sellados enuno de los extremos y precortados a sulongitud terminada. De requerirse, se pu-

diera incorporar un sexto eje. El diseño multiaxial del sistema per-

mite a los diseñadores de productos mé-dicos mayor flexibilidad para elegir lamejor configuración y geometría de cortepara su producto médico particular. LaFigura 7 muestra el interior de un láserpor fusión de 5 ejes.

Software parapostprocesamiento y diseño CAD

Las operaciones complejas de cortepor láser requieren software de progra-mación con todas las características paracontrolar los parámetros del láser y lasfunciones de movimiento de precisión.Esto se logra transfiriendo un modelo di-gital CAD tridimensional a una compu-tadora con software de postprocesa-miento que genere las funciones einstrucciones de ruta de la herramientapara que el sistema de movimiento y lásercompleten la parte real. El visualizadorde panel plano de interfaz gráfico delusuario proporciona al operador/progra-mador un juego completo de controlespara ajustes de proceso láser y progra-

mación de movimiento controlado nu-méricamente por computadora.

El software de programación ademásproporciona las herramientas para reuniry almacenar datos para cumplir con la va-lidación de la FDA y los requerimientosde documentación internos. La progra-mación y comunicación externa se pro-porcionan vía una conectividad Ethernety PC dedicada. La programación remotay diagnóstico de sistema pueden ser tam-bién posibles con las características deEthernet.

El camino por recorrer

El crecimiento explosivo de las herra-mientas quirúrgicas mínimamente invasi-vas da lugar a desafíos en el corte y for-mas de dispositivos e instrumentosinnovadores y únicos. Los sistemas decorte por láser son actualmente las mejo-res opciones para hacer cortes críticos enuna manera rentable, permitiendo a losdiseñadores de componentes mayor li-bertad para diseñar geometrías de cortemás intrincadas para productos médicosfuturos.◆

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Unidos por miles de libras demetal de soldadura, los edificiosde acero estructural se constru-

yen bajo los lineamientos de los CódigosAWS D1.1-D1.9. Estos códigos dictantécnicas y procesos de soldadura especí-ficos para todo, desde bastidores resis-tentes al momento hasta perfiles o en-tramados metálicos para pisos y pasama-nos, pero hay variables a tomar en con-

sideración al seleccionar una genera-dor/máquina motorizada de soldadurapara aplicaciones estructurales.

La versatilidad del proceso es clave

Los dos procesos más comunes en lasoldadura estructural son la soldadura

por arco metálico protegido con elec-trodo recubierto (SMAW) y la soldadurapor arco con electrodo tubular con nú-cleo de fundente (FCAW). Ambos sonautoprotegidos y ofrecen menos proba-bilidad de contaminación comparadoscon un alambre sólido con un gas de pro-tección (el viento aleja al gas de protec-ción en aplicaciones a la intemperie). Lasoldadura por arco metálico protegido

¿Qué necesitas enuna máquina desoldar motorizada?

Barry Neal, soldador de Apex, suelda una columna deacero estructural A36 de ¾ de pulgada en la Universidadde Seattle. La compañía selecciona máquinas motorizadasde soldadura de 300 A para manejar el alambre de 5/64 depulgada necesarias para alcanzar las velocidades de pro-ducción que necesita.

JOHN LEISNER y JOE GITTER son

gerentes de producto,Miller Electric Mfg. Co.,

Appleton, Wis.,www.millerwelds.com.

POR JOHN LEISNER

Y JOE GITTER

Leisner-Gitter Layout Spanish_Layout 1 7/18/12 2:41 PM

con electrodo recubierto tiene el equipomás simple, el costo más bajo y es relati-vamente fácil de usar. La soldadura porarco con electrodo tubular con núcleo defundente tiene ventajas en aplicacionesde alto volumen ya que es más eficientey tiene tasas de deposición más altas,aunque requiere un alimentador dealambre – Fig. 1. El alimentador de alam-bre requiere una máquina de corrienteconstante (CC) o voltaje constante (VC).Se requiere una máquina de soldaduraVC con alambres diseñados para cum-plir con requerimientos/códigos especí-ficos como el AWS D1.8. Esos alambresno están diseñados para correr con unamáquina CC.

La mayoría de los contratistas paraacero estructural eligen una máquina que realice SMAW, FCAW, soldadura por arco metálico protegido con gas(GMAW), soldadura por arco de tungs-teno protegido con gas (GTAW), y ranu-rados por arco de grafito, y que sea com-patible con pistolas de bobinas paraGMAW de aluminio (para usarse en pa-

samanos y otros componentes internos ode acabado) – Fig. 2. Máquinas que vandesde 250 a 300 A proporcionan másenergía de la suficiente para cumplir conlas demandas de la mayoría de los códi-gos y diámetros de electrodos estructu-rales.

“Necesitamos una máquina de 300 Apara correr alambre de 5/64 de pulgadaque nos lleve a velocidades de produc-ción y nos permita ser competitivos”, dijoKevin Callahan, gerente de proyectos,Apex Steel, Redmond, Wash. (Vea fotoprincipal). “Una máquina de 200 A no lova a lograr”.

Otra opción para los erectores deacero estructural son los sistemas mul-tioperadores. El beneficio de un sistemamultioperador consiste en su habilidadpara proporcionar dos arcos de solda-dura de alta calidad desde una unidadmotorizada. Esto te permite hacer el tra-bajo de dos máquinas con una (dos ope-radores usan una máquina). Además delos ahorros en costo del equipo de unamáquina comparados con el de dos, los

sistemas multioperador pueden usar porencima del 50% menos combustible quedos unidades cada una con un solo ope-rador con energía comparable de motor.Además es más fácil de transportar y pro-duce menos ruido y emisiones en com-paración con dos máquinas separadas.Es importante notar que muchos gene-radores de soldadura motorizados pue-den convertirse fácilmente en sistemasmultioperador manejando otra máquinade soldar a partir de la energía del gene-rador de la máquina.

Capacidades de generación deenergía/aire

Los motores ofrecen capacidades degeneración de energía que van desde5,000 a 27,000 W. Elegir el correcto de-pende de las herramientas que manejasy si necesitas soldar y al mismo tiempomanejar otras herramientas. Saber elwattaje que se necesita para hacer fun-

Aquí hay algunas de las cosas que debes considerar antes de adquirir una máquinamotorizada/generador de soldadura para aplicaciones de acero estructural

Fig. 1 — Chad Hummel, superintendente decampo para Coastal Steel, suelda un tirantediagonal resistente al momento usando el pro-ceso FCAW. El arco con electrodo con núcleode fundente se prefiere a la soldadura conalambre en el campo debido a sus altas tasasde deposición y autoprotección.


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cionar herramientas como pulidores(1,800 W), sierras (hasta 2,400 W), com-presores de aire (8,200 W) y máquinasde corte por arco plasma (10,000 a 12,000W) te ayudará a elegir la unidad ade-cuada – Fig. 3.

“Cuando solamente tienes que moveruna sola unidad de trabajo en trabajo,tienes ahorros obvios en costos de manode obra y combustible”, comentó StevePrice, presidente, Coastal Steel, Tacoma,Washington. “Entre menos cosas tengasen el sitio de trabajo, menos abarrotadoestará el lugar y menos será el equipo quetengas que asegurar en la noche para pre-venir el robo. Tener esta unidad vuelveobsoletas las otras piezas individuales deequipo. Y no se necesita más combusti-ble para hacerla funcionar que lo queconsume una sola máquina de soldar in-dependiente.”

Otro factor a considerar al elegir ungenerador para soldadura es si este tiene

suficiente energía para sostener tanto alarco de soldadura como las herramien-tas eléctricas. Actualmente algunos mo-delos energía de generador y de solda-dura independientes, mientras que otrosofrecen suficiente energía del generadorde tal forma que la interferencia no seauna preocupación. La interferencia conel arco de soldadura conduce a la pene-tración reducida, un riesgo inaceptableen la soldadura de acero estructural.

“Si tienes a alguien soldando y llegaotra persona y conecta una aspiradora,ésta va a interferir con el arco”, dijo Ca-llahan. “Es una ventaja no tener que pre-ocuparse de que esto suceda”.

Capacidades de aire

Los manufactureros ahora fabricancompresoras de aire en generadores desoldadura para crear una poderosa he-rramienta tres en uno especialmente útil

a los soldadores de acero estructural. Loscontratistas ahora pueden soldar y ma-nejar herramientas eléctricas y de aire si-multáneamente a partir de una unidadcentral.

“Nosotros podemos sacar un cableeléctrico de 12/3 de su generador paramanejar una llave de impacto”, explicóChad Hummel, superintendente decampo, Coastal Steel. “Y mientras queotra persona se encuentra haciendo eso,tú puedes manejar una remachadoraneumática y soldar al mismo tiempo.Todo eso puede suceder si tienes una uni-dad ubicada centralmente y suficientemanguera para aire y cable de soldar paraque alcancen”.

“Ya no hay necesidad de un compre-sora y de una máquina de soldar”, dijoPrice, “ahorrando así el costo de trans-portar dos máquinas y el combustiblepara manejar esas dos máquinas. Virtual-mente usa se usa el mismo combustible

Fig. 2 — Aunque muchas de las aplicacionesde soldadura para la construcción hoy día con-fían en el proceso de soldadura por arco metá-lico protegido con electrodo recubierto, la ma-yoría de los contratistas de acero estructuraleligen máquinas multiprocesos que puedenmanejar casi todas las necesidades, como elproceso FCAW que aquí se ilustra.


La normativa de emisiones Tier 4 Final (T4F) entran envigor el 1 de enero de 2013, para máquinas usadas en los Es-tados Unidos y Canadá con motores en el rango de 25 a 75caballos de fuerza, incluyendo generadores/máquinas de sol-dadura con motor. Los reglamentos T4F de la Agencia deProtección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sussiglas en inglés) reducen significativamente las emisiones departículas de motores diesel. Esto típicamente requiere cam-bios importantes a los motores y dispositivos de postrata-miento de emisiones, incrementando dramáticamente loscostos. Todos los fabricantes de de motores deben proveermotores que cumplan con las T4F a partir del 1 de enero de2013. Habrá algún desplazamiento asociado con el tiempode entrega normal que se extenderá a principios de 2013, locual significa que algunos motores que exceden los 25 caba-llos de fuerza del Tier 4 provisional aún estarán disponiblespara su venta después de la fecha límite. La normativa T4Fno aplica a equipo adquirido con anterioridad y estos regla-mentos solamente aplican en los Estados Unidos y Canadá.

¿Cómo cambiarán los generadores/máquinas de soldarcon motor diesel con más de 25 caballos de fuerza? El cam-bio más grande vendrá en términos de precio. Los genera-dores/máquinas de soldar con motor diesel de más de 25 ca-ballos apegadas a la T4F podrían incrementarse en preciohasta en un 50% debido a los incrementos en el costo delmotor y la instalación. Las máquinas pudieran también vol-verse físicamente más grandes debido a los dispositivos depostratamiento de emisiones agregados al motor. Estos dis-positivos son más grandes entre más aumente el caballaje.Los nuevos dispositivos de postratamiento además produ-cen más calor, lo cual requiere del diseño apropiado de lamáquina para manejar el flujo de aire mientras al mismotiempo se optimizan para su instalación en los vehículos detrabajo.

¿Qué están haciendo los fabricantes para hacer frente ala T4F? Aunque la normativa afecta a motores con 25 a 75caballos de fuerza, algunos fabricantes han avanzado muchopara mejorar las máquinas con motores de menos de 25 ca-ballos de fuerza, proporcionando el desempeño y produc-ción que muchos contratistas necesitan a un punto de preciomucho más bajo que el que los nuevos diseños T4F permiti-rán. Estas mejoras incluyen maximizar la producción de ener-gía y mejorar la eficiencia del combustible. Cambios simila-res se están implementando en máquinas mayores a 25 hppara ayudar a compensar el impacto del incremento en pre-cios cuando éste golpee el mercado, pero comienza con lapregunta: ¿Necesitas comprar una flotilla de máquinas de500 A (de más de 25 hp) cuando una flotilla de máquinas de300-400 A (de menos de 25 hp) pudieran manejar una granmayoría de tus aplicaciones?

¿Puedo usar una máquina con un caballaje menor? Alexaminar la mayoría de las aplicaciones de construcción, en-contrarás que los contratistas han estado comprando máqui-nas con mayor caballaje y amperaje del que necesitan por-que una mayor producción de energía estaba disponible a unprecio razonable. Si la diferencia de una máquina de 350 A(menos de 25 hp) y una máquina de 500 A (más de 25 hp)

era solamente de $2,000-$3,000, muchos contratistas paga-rían ese extra sólo por tener esa energía adicional cuando lanecesitaran. Al examinar las aplicaciones de soldadura deacero estructural, la mayoría de las máquinas de soldadurararamente exceden los 350 A, y la mayoría de las aplicacio-nes de soldadura se realizan a 250 A o menos. Si ocasional-mente tienes la necesidad de correr altos amperajes, ya seapara manejar electrodos mucho más grandes o para realizarranurado por arco de grafito, pudieras comprar una o dosmáquinas de 500 A para esas aplicaciones menos comunesal tiempo que compras máquinas de 350 A para el resto detu flotilla. Esta estrategia podría potencialmente ahorrartemiles de dólares en costos de compra de equipo, y al mismotiempo agregar máquinas más pequeñas, con eficiencia encombustible y que ofrezcan un menor costo total de propie-dad.

Otra manera de obtener más de una máquina más pe-queña es cambiar procesos. La mayoría de las aplicacionesde soldadura para la construcción hoy confían en el procesode soldadura por arco metálico protegido con electrodo re-cubierto (SMAW). Los contratistas compran máquinas de400 a 500 A para manejar electrodos de diámetro grandepara SMAW, pero quizá pudieran lograr los mismos resulta-dos cambiando al proceso de soldadura por arco con elec-trodo con núcleo de fundente (FCAW) al tiempo que hacenla transición a una máquina con menos de 25 hp a 350 A.Esto requiere el costo agregado de un alimentador de alam-bre, pero ese costo está más que considerado en el menorprecio del motor en comparación con una máquina T4F. Elproceso FCAW proporciona tasas de deposición más altas aun amperaje que se logra más fácilmente con máquinas demenos de 25 hp. Además produce menos desperdicio ya queutilizas todo el alambre, en comparación con la SMAW donderegularmente deshechas los cabos y gastas tiempo poniendoy quitando electrodos

Los sistemas de operador dual son también una opciónefectiva para ayudar a disminuir los costos. Aunque algunasmáquinas caen bajo las restricciones T4F, permiten que dosoperadores trabajen desde un solo sistema (y en algunoscasos, hasta seis soldadores agregando inversores funcio-nando a partir de la energía del generador de la máquina).Esto puede reducir el uso de combustible en más de 50%comparado con las unidades de dos operadores individualescon energía de motor comparable, y un costo total más bajode propiedad al contrarrestar los incrementos en los preciospor la T4F.

T4F: Una oportunidad para evaluar tus opciones deequipo. Aunque algunos se desmotivarán con los inevitableincrementos en precios que vienen con la T4F sobre los 25hp, esta es una gran oportunidad para examinar tus proce-sos de soldadura y determinar si tú pudieras pasarla conequipo que cae por debajo de los 25 hp y que no es afectadopor la normativa T4F de la EPA. Los fabricantes también es-tarán trabajando arduamente para mejorar las eficiencias(eficiencia en combustible, mantenimiento reducido, desem-peño agregado y productividad) para compensar los incre-mentos de los costos.

Cambios de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos a las regulaciones Tier 4 Final para generadores/máquinas de soldadura con motor diesel



mientras ambas operaciones (compre-sora y máquina de soldadura) se estánllevando a cabo”.

Consideraciones sobre elcombustible

¿Qué tipo de combustible necesitas?Los motores más populares están dispo-nibles en modelos de gasolina, diesel, yaún en gas LP. Los motores de gas ofre-cen un menor costo del producto, pesoreducido y un menor tamaño mientrasque los motores diesel usan 20 a 30%menos combustible, tienen mayor vidadel motor y son requeridos en algunos si-tios (ver la barra lateral sobre cómo afec-tará la normativa Tier 4 Final (T4F) a losmotores diesel. Los nuevos generadoreselectrónicos fuel injection (EFI) de gasreducen aún más el uso de combustiblehasta en un 27% - un beneficio muy im-portante ya que a muchos contratistas seles prohíbe almacenar combustible en elsitio. Los tiempos extendidos de activi-dad permiten que estos contratistaspasen menos tiempo preocupándose poraprovisionar combustible a las máquinasy la habilidad de usar menos combusti-ble ayuda a reducir los costos.

“No solo es el precio del combusti-ble”, explicó Callahan. “Es el tiempo quese necesita para conseguirlo. Eso nosmata. Podría fácilmente llevarse unahora para que mi superintendente tomelos contenedores, los lleve a la gasolineray los llene. Si podemos mejorar la eco-nomía del combustible de nuestras má-quinas, menor será el tiempo que pasa-remos llenándolos. Es un gran ahorro detiempo”.

Factores adicionales: Tamaño y ruido

Considera la portabilidad antes deelegir una máquina: ¿Estás trabajandoen un edificio de un solo piso o en uno

de diez pisos? ¿Serán suficiente una má-quina en un tráiler o equipo para mane-jarla, o necesitas agregarle puntos de ele-vación para una grúa? Las máquinas quese están introduciendo hoy día son nota-blemente más ligeras y a menudo ocupanmenos espacio en el sitio y en los vehícu-los de trabajo.

El ruido pudiera también ser una pre-ocupación importante dependiendo dellugar donde trabajes. Se están introdu-ciendo nuevas máquinas que funcionanproduciendo hasta 70% menos de ruidoque las máquinas anteriores, lo cualpuede ayudar al trabajar en áreas urba-nas o cercanas a escuelas y hospitales.◆

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Fig. 3 — Las máquinas tres en uno(máquina de soldar/generador/com-presora de aire) proporcionan mayorversatilidad permitiendo a los contra-tistas manejar herramientas neumáti-cas así como también la funcionali-dad de generador y soldaduraestándar.


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