soldadura por arco electrico

Soldadura fuertey soldadura blanda

La revista de la Sociedad Americana de Soldadura

EN ESPAÑOLEnero 2012Invierno

Además: Artista parece desafiar la gravedad • Nuevos productos •Tecnología • Nueva literatura • Preguntas y respuestas: aluminio

◆Causas y curas para defectos

en GMAW

◆Cómo evitarlesiones en la

espalda baja

Enero 2012_IT Spring 4/06 1/19/12 1:47 PM Page C1

Cuando las condiciones críticas de soldadura requieren rendimiento sin concesiones, usted puede contar con Arcos para obtener toda una línea completa de electrodos de altas aleaciones, acero inoxidable y níquel de primera calidad que cumplan con sus requisitos de mayor precisión.

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arcos_FP_TEMP 1/18/12 8:43 AM Page C2

CONTENIDO17 Soldadura fuerte en titanio y cromo usando

calentamiento por bombardeo iónicoUn nuevo método con metales de aporte tanto de base plata Bag-7 como de base aluminio BAlSi-4 es adecuado para la manufactura de partes pequeñas dedispositivos electrónicos así como de estructuras relativamente masivas de otras aplicaciones industrialesPOR M. MARKOVICH, G. FISCHER, Y A. E. SHAPIRO

21 Lo básico de soldadura blanda manualUna nueva guía en desarrollo recalca a la soldadurablanda manual como una tecnología de ingeniería POR PAUL T. VIANCO

24 A través del acero y el vidrio, artista parece desafiar la gravedadUn artista de Kansas City, restaurantero y personalidad de la televisión, fabrica instalaciones diseñadas para retar lo que le rodeaPOR JOHN SWARTZ

30 Causas y curas para defectos en GMAWSe proporcionan varias soluciones para reducir la porosidad, quemadas, penetración incompleta de junta, socavado, y agrietamiento en calientePOR VIC LUBIENIECKI

34 Cómo evitar lesiones en la espalda bajaUn médico describe cómo evaluar situaciones al levantar objetos para reducir dramáticamente las probabilidades de que los trabajadores se lastimen en sus tareasPOR DR. W. TOM FOGARTY

Secciones4 Editorial6 Noticias Internacionales8 Preguntas y Respuestas

Soldadura Fuerte10 Preguntas y Respuestas

Aluminio12 Nuevos Productos16 Libro de Trabajo36 Tecnología40 Nueva Literatura46 Índice de Anunciantes

Artículos17

21

24

30

Enero 2012 — Invierno • Tomo 5 • Número 1

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 Erin Adams

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

3WELDING 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 indicarcrédito 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.

Enero 2012_Layout 1 1/19/12 1:23 PM

EDITORIAL

Mi involucramiento inicial con la soldadura fuerte y la soldadura blanda se dio mien-tras hacía una investigación sobre metales de aporte para soldadura fuerte en elLaboratorio Nacional de Oak Ridge, y he estado interesada en estos temas desde enton-ces. Hace varios años tuve la fortuna de ser electa presidente del Comité AWS C3 deSoldadura Fuerte y Blanda y continúo sirviendo en el C3 así como en otros comités rela-cionados con la soldadura fuerte y blanda. Con el paso del tiempo, la ciencia y aplicaciónde la soldadura fuerte y blanda se ha expandido ampliamente en importantes industriascomo aérea, estructuras de alta temperatura, aire acondicionado, y electrónica, pornombrar unas cuantas. La AWS es un conducto vital para la diseminación de la infor-mación sobre estos procesos: • Se llevará a cabo del 22 al 25 de abril de 2012 la Quinta Conferencia Internacional de

Soldadura Fuerte y Blanda en el Red Rock Casino Spa en Las Vegas. Cada tres años,la AWS y ASM International® patrocinan este evento de cuatro días, reconocido porprofesionales de la industria el evento principal a nivel mundial para la soldadura fuer-te y la soldadura blanda. Además de la presentación de documentos técnicos, habráuna sesión de carteles y las empresas de soldadura fuerte y soldadura blanda exhibi-rán sus más nuevos y mejores productos. Usted puede ser parte de este prestigiosoevento ya sea como asistente, o si su empresa tiene algo especial para mostrar, enviéun correo electrónico a Zoey Oliva a [email protected] o llámela al (305) 443-9353, ext.264, para información relativa a espacio de piso de exhibición.

• Varias veces al año, el Welding Journal en español incluye artículos para aplicaciones einvestigación en soldadura fuerte y soldadura blanda, y el Welding Journal en inglésincluye dos grandes secciones al año dedicadas éstos procesos.

• La AWS alberga el sitio Web del Comité de Manufactureros de Soldadura Fuerte ySoldadura Blanda en www.brazingandsoldering.com (o localice la liga BSMC bajo“Committees/Sections” en el menú de la página de la AWS). Aquí usted encontrarárecursos para ayudar a resolver sus preocupaciones sobre soldadura fuerte. Hay ligaspara libros y especificaciones de soldadura fuerte y soldadura blanda; columnas depreguntas y respuestas, y temas de soldadura fuerte y blanda publicadas en edicionespasadas del Welding Journal; información sobre educación y capacitación; un foro de“Brazing”; y una lista de universidades que están involucradas en proyectos de inves-tigación y estudios en soldadura fuerte y soldadura blanda.

• Los voluntarios de la AWS escriben una variedad de estándares técnicos AWS/ANSIrelacionados con la soldadura fuerte y la soldadura blanda (disponible por los momen-tos sólo en inglés). Estos incluyen A5.8M/A5.8, A5.31M/A5.31, B2.2, B2.3, y todas lasespecificaciones de los procesos C3. Además, los voluntarios de la AWS participan ycontribuyen con los siguientes grupos de redacción de estándares internacionales:ISO/TC44/WG3 — Procesos y materiales de soldadura fuerte, ISO/TC 44/WG 4 —Soldadura y soldadura fuerte en el aeroespacio, e ISO/TC 44/SC 12 — Materiales desoldadura blanda. Los estándares que esos grupos tienen bajo desarrollo son elISO/DIS 13585.2, Soldadura fuerte — Pruebas de calificación para soldaduras y opera-dores de soldadura fuerte, y un nuevo proyecto, PWI 13134, Soldadura Fuerte —Calificaciones para procedimientos de soldadura fuerte, el cual es una revisión del EN13134:2000.

• En 2008, voluntarios AWS desarrollaron e impartieron un curso de posgrado sobresoldadura fuerte y soldadura blanda para estudiantes de ingeniería en la UniversidadEstatal de Ohio. Hasta ahora, más de 80 estudiantes han tomado el curso. Un emo-

cionante nuevo desarrollo incluye planes de modificary adaptar, según sea apropiado, el currículum paraprendizaje a distancia a través de American WeldingOnline de la AWS.

Se está dando un progreso muy interesante, y lasoldadura fuerte y blanda están prosperando dentrode la AWS.

ENERO 20124

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

La soldadura fuerte y la soldadurablanda prosperan dentro de la AWS

Nancy C. ColeVicepresidente AWS

OfficersPresident John L. Mendoza

Lone Star Welding

Vice President William A. Rice Jr.OKI Bering

Vice President Nancy C. ColeNCC Engineering

Vice President Dean R. WilsonKimberly-Clark Global Safety

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

D. B. DeCorte (At Large), RoMan Mfg., Inc.

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

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

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

M. V. Harris (Dist. 15), Valley National Gases

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

D. Landon (Dist. 16), Vermeer Mfg. Co.

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

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

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

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

V. Y. Matthews (Past President), Lincoln Electric Co. (ret.)

S. Mattson (Dist. 5), Mattson Repair Service

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

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

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

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

Editorial Spanish Layout_Layout 1 1/19/12 8:14 AM

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NOTICIASINTERNACIONALES

Tata Steel hace importante inversión enequipo de soldadura para planta en Reino Unido

En una acción diseñada para mejorar la productividad y elservicio al cliente en su sitio de Hartlepool, Reino Unido, TataSteel recientemente anunció sus planes para invertir $9.35 mi-llones de dólares en equipo mejorado de manejo de materiales ysoldadura.

La inversión mejorará las capacidades de soldadura en dosde las fábricas de Hartlepool de la empresa, la fábrica de solda-dura por arco sumergido de 42 pulgadas (SAW) y la fábrica deinducción de alta frecuencia (HFI) de 20 pulgadas, así como lamejora del equipo de manejo en ambas fábricas.

La fábrica SAW de 42 pulgadas produce tubos de línea de pe-queño diámetro y pared gruesa usados principalmente en am-bientes de aguas profundas por la industria del gas y petróleo.La empresa está agregando una quinta línea de soldadura queincrementará la producción de soldadura interna de la fábricaen un 25%. El nuevo equipo incorporará tecnología digital paramejorar la precisión y el control del proceso de soldadura.

La fábrica de HFI de 20 pulgadas produce un rango de pro-ductos tubulares para los mercados de energía, plantas procesa-doras, mecánicas y estructurales. Recibirá una nueva máquinade soldadura por inducción de estado sólido de 1.8 MW para me-jorar la integridad de la soldadura e incrementar la producciónmanufacturera.

Las fábricas además recibirán nuevas grúas, equipo de ma-nejo, y almacenamiento. De acuerdo con la empresa, la inver-sión constituye un componente crítico de su plan de cinco añospara incrementar la productividad y rentabilidad de las plantasde Hartlepool. Ya se ha empezado el trabajo preparatorio y elencargo y la instalación del nuevo equipo está programado parala primera mitad del 2012.

Cinvestav inaugura laboratorio Franco-Mexicano para formar ingenieros

El director del Centro de Investigación y de Estudios Avan-zados (Cinvestav), René Asomoza Palacio, inauguró reciente-mente el Laboratorio Franco-Mexicano de Formación de Inge-nieros y de Apoyo a la Innovación, que formará expertos de altonivel en diversas áreas industriales. Este espacio del Cinvestavestará equipado con tecnología de punta, tanto en software parael diseño interactivo de proyectos, como en mecatrónica, conmáquinas de tipo numérico y de manufactura, similar al de lasindustrias, explicó el funcionario. El laboratorio pretende cubrirlas necesidades de estudiantes y de las empresas con las que Cin-vestav tiene vinculación y pertenece al posgrado multidisciplina-rio en Diseño Interactivo y Manufactura Innov@Prod (DIM).

Esta especialidad se imparte en colaboración con las univer-sidades francesas Arts et Métiers ParisTech y ESTIA École d’In-génieurs, desde hace dos años, en principio en el área de la in-dustria aeronáutica, pero que ya se ha extendido a otras áreas.El Laboratorio ayudará a reforzar este vínculo formado tantocon la industria francesa en aquel país, como la francesa estable-cida en México, por lo que la meta será involucrar a la industrianacional para que apoyen el programa, aseveró. El embajadorde Francia en México, Daniel Parfait recordó que el 9 de marzode 2009 se firmó el acuerdo de creación de este Laboratorio, du-rante la visita de Estado del presidente francés Nicolás Sarkozy.Entre el equipo que tendrá el DIM están máquinas de control

numérico de gran volumen y cinco robots ABB modelo IRB 2400que tendrán varios usos, depende el tipo de industria en la quese quiera ocupar, por ejemplo, soldaduras, montajes, limpiezasde piezas e inyecciones de metales para hacer moldes.

RMT Robotics nombra agente de ventas de robot móvil en India

RMT Robotics®, Grimsby, Ont., Canada, recientementeentró a un acuerdo con Larsen & Toubro’s LTM Unidad de Ne-gocios que otorga derechos exclusivos para la promoción y ventade los productos de robot móvil autónomo ADAM™ de la em-presa dentro de la India. El robot móvil desempeña de forma au-tónoma origen aleatorio a transporte aleatorio de materiales tra-bajo en proceso y bienes terminados en aplicaciones de ensam-ble y manufactura esbelta y aplicaciones de forma autónoma.Está diseñado para realizar tareas independientemente, nave-gando alrededor de objetos fijos y en movimiento.

LTM, Chennai, India, diseña, fabrica, e implementa un am-plio rango de maquinaria de procesamiento de caucho, equipoauxiliar para procesamiento de plásticos, y productos de inge-niería a la medida.

“LTM reconoce la necesidad de soluciones de manejo de ma-teriales automatizadas en el creciente sector de la manufacturaen la India”, dijo S. Arul, líder de la empresa para mercadotec-nia, servicio al cliente, y pruebas.

Serimax gana contrato de soldadura paraprojecto ultramarino angoleño

Serimax EMEA/CIS, miembro del Grupo Serimax con sedeen Villepinte, Francia, se adjudicó recientemente el contrato desoldadura para el proyecto ultramarino en Angloa CLOV SURVde Total.

El proyecto se realizará el próximo año a bordo del nuevobuque insignia de su socio Subsea 7, Borealis, e involucrará la

ENERO 20126

La unidad de negocios de Larsen & Toubro LTM ahora tiene de-rechos exclusivos para la venta de productos de robot móvil ADAMde RMT Robotics. Los robots están diseñados para realizar tareasde manera independiente, navegando al rededor de objetos fijos yen movimiento.

Noticias Internacionales Spanish_Layout 1 1/19/12 8:15 AM

fabricación de aproximadamente 5,500 soldaduras en tubos de10 y 12 pulgadas en aguas con profundidades de 1,000 a 1,400 m(~3,281 to 4,593 ft). Gran parte del proyecto se va a soldar enuna configuración en J e incluye secciones sensibles a la fatiga yla corrosión.

Eriez anuncia planes de expansión

Eriez® recientemente anunció que expandirá sus operacio-nes a los Estados Unidos, Canadá, China, e India. La empresafabrica y comercializa tecnología para aplicaciones de inspec-ción, vibratorias, y de separación a través de 12 instalaciones in-ternacionales ubicadas en seis continentes.

La compañía ha adquirido un edificio de 114,000 pies cuadra-dos a aproximadamente 15 millas de su matriz mundial en Erie,Pa. El nuevo edificio albergará un centro de servicio y manejarála manufactura del equipo más grande y vendido de la empresa.

El Eriez Minerals Flotation Group, con sede en Vancouver,BC, Canadá, se mudará de su actual ubicación a un edificio cer-cano más grande, lo cual permitirá que la empresa fabrique elequipo más grande de su propiedad en casa en lugar de emplearsubcontratistas.

Eriez-China agregará otra planta de manufactura en Tianjinpara suplementar a su planta actual en Qinhuangdao, y Eriez-India se mudará a una nueva planta de 25,600 pies cuadrados.Además del espacio para la fábrica, las nuevas instalaciones enChennai, India, incluyen un laboratorio de 8,700 pies cuadradostendrá capacidad para evaluar probetas secos y húmedas.

Donaldson abre laboratorios de pruebas en tres países

Donaldson Co., Inc., recientemente abrió tres nuevos labora-torios de pruebas en China, India, y los Estados Unidos para apo-yar a sus clientes alrededor del mundo. Donaldson, con sede enMinneapolis, Minn, fabrica sistemas y partes para filtración.

La compañía agregó un nuevo laboratorio a su Greater ChinaR&D Center en Wuxi, China, para apoyar a su negocio de pro-ductos de motor. Donaldson expandió sus cuarteles generalesregionales e instalaciones de manufactura en Gurgaon, estadode Haryana, India, para incluir un nuevo laboratorio de pruebasde entrada de aire. Donaldson Torit®, una división de la empresade Soluciones de Filtración Industrial de la compañía, abrió unnuevo laboratorio de pruebas en Bloomington, Minn., para eva-luar materiales combustibles y no combustibles en productos defiltración nuevos y ya existentes.♦


El nuevo laboratorio de Donaldson del Greater China R&D Cen-ter en Wuxi, China, tiene instalaciones para realizar una variedadde pruebas de desempeño.



Noticias Internacionales Spanish_Layout 1 1/20/12 11:30 AM

POR DAN KAY

P: Nosotros hacíamos soldadura fuertecon plata con lo que pensábamos era ungrado de cobre libre de oxígeno (C10200)en nuestro horno para soldadura fuertede hidrógeno a 815°C (1,500°F), usandometal de aporte BAg-8, y las partes no sol-daban para nada bien. Las partes salíandel horno con ámpulas y grietas en sussuperficies. Cuando analizábamos el yaarruinado cobre, encontramos que en re-alidad era Cobre 110 (UNS C11000), v.g.cobre de tono tenaz, en lugar de un gradolibre de oxígeno. Las partes venían conuna certificación que declaraba que eraC10200. ¿Por qué ocurren estas ámpulasy grietas con el C110? Y ¿Qué podemoshacer para evitar que suceda otra vez?¿Qué pasa con la certificación?

R: El Cobre 110 (además especificadocomo C110, o UNS C11000), y conocidocomo cobre electrolítico tenaz (ETP),tiene aproximadamente 0.02–0.06% deoxígeno en su matriz como óxido cuproso,principalmente a lo largo de los límitesdel grano. Debido a que los átomos de hi-drógeno son tan pequeños, pueden fácil-mente penetrar profundamente en cual-

quier matriz de metal cuando ese metales calentado en una atmósfera que con-tenga hidrógeno

En su caso, usted calentó las partes a1,500°F (aproximadamente 815°C) y losátomos de hidrógeno penetraron pro-fundo en la matriz del C110, reaccionandocon el oxígeno que encontró, para formarmoléculas de H2O, la cual bajo el altocalor de su proceso de soldadura fuerte,entonces formó vapor. El vapor en expan-sión puede formar ámpulas en el metal yagrietar los límites del grano, etc. Esta esuna reacción irreversible, y es un buenejemplo de lo que llamamos “fragilizaciónpor hidrógeno” del metal.

Para prevenir este problema, el cobre(ETP) C110 nunca debería soldarse consoldadura fuerte en hidrógeno, sino sola-mente en un gas no reactive como el argóno el nitrógeno. También se puede soldarcon soldadura fuerte en una atmósfera alvacío (si se toman las precauciones quizápara usar una presión parcial de argón enel horno para prevenir cualquier desgase-amiento del mismo cobre). De hecho, pro-bablemente sea de sabios soldar con sol-dadura fuerte todas las partes de cobre en

tales atmósferas no reactivas, nada máspara estar en el lado seguro, ya que usual-mente hay alguna pequeña cantidad deoxígeno presente en todos los grados decobre.

Ahora, en cuanto a la certificación querecibieron con el cobre que se les enviópara la soldadura fuerte, por favor en-tienda que semejantes errores son raros.La vasta mayoría de certificados que seenvían a la gente son buenos, y represen-tan con precisión lo que se recibe. Sin em-bargo, habiendo dicho eso, hay ocasiones(aunque raras) cuando la certificación nocorresponde al material. Alguien en laempresa que le envió el material tomó elmaterial equivocado por error, y por al-guna razón, no vió que él/ella estaba en-viando el material incorrecto con la certi-ficación. De nuevo, esto es raro. Pero, siesto sucede, la certificación repentina-mente toma un nuevo valor, ya que es undocumento legal. Usted puede ahorausarlo para dirigirse con su proveedor ybuscar la restitución por el error que elloscometieron.

Una palabra de precaución sobre talrestitución — en esta sociedad litigante,yo personalmente recomiendo algo decompasión. Todo mundo comete errores.Puedo sugerir que siga el lema, “No hagasa otros lo que no quieras para ti”. Si ustedhubiera cometido el error de enviar el ma-terial equivocado, ¿cómo hubiera queridoque su cliente respondiera hacia usted?♦

Esta columna está escrita de manerasecuencial por TIM P. HIRTHE,ALEXANDER E. SHAPIRO, y DANKAY. Hirthe y Shapiro son miembros yKay es consejero del Comité para Sol-dadura Fuerte y Soldadura Blanda.Los tres han contribuido a la QuintaEdición del Manual AWS de SoldaduraFuerte.

Hirthe ([email protected]) actual-mente funge como vicepresidente deBSMC y tiene su propia empresa deconsultoría.

Shapiro ([email protected]) es gerente de productosde soldadura fuerte en TitaniumBrazing, Inc., Columbus, Ohio.

Kay ([email protected]), con 40años de experiencia en la industria,opera su propia empresa de consulto-ría y capacitación en soldadura fuerte.

Se solicita a los lectores exponersus preguntas para usarse en esta co-lumna en la sección del Brazing Forumdel sitio Web de BSMCwww.brazingandsoldering.com.

ENERO 20128

PREGUNTAS Y RESPUESTAS SOLDADURA FUERTE


Soldadura Fuerte Layout_Layout 1 1/19/12 8:16 AM

Astralloy Steel Products Inc. de Birmingham, Alabama, fabricaproductos de acero resistente a desgaste e impacto. “Estamos cortando acero de 1.9 cm y hastamás grueso. Para hacer esto necesitábamos un sistema máseconómico y la capacidad de cortar placas más gruesas”, dijo Mattocks. “Consideramoscomprar un sistema CNC de corte por plasma, pero una inversión de una cifra de seis dígitos no era posible”, dijoMattocks. En su lugar, la compañía compró cuatrosistemas de conversión de ATTC para ser utilizadosen trabajos de corte especializados. Tomó apenas 15minutos cambiar las antorchas y fue muy fácil y rápido cambiar los consumibles. Con la conversión,Astralloy ha mejorado la capacidad de corte y ha disminuido el tener que reprocesar los trabajos. La tecnología PHD convierte un sistema de plasma convencional a uno de alta definición y calidad, y sin una gran inversión. “Las nuevasantorchas han incrementado la productividad en 25% gracias al incremento de velocidad y larga vida de los consumibles. Ahora perdemos mucho menos tiempo limando las escorias. El tiempo de limado se ha reducido en 75%, de ocho horas a dos”, dijo Mattocks. “En definitiva ha sido una buena inversión”.

Plasma de alta definición

John MattocksGerente de sucursalAstralloy Steel Products

*Plasma de alta definiciónNuestro sistema "standard HD" convierte a sistemas de plasma regulares en sistema de plasma de alta definición.

Astralloy economiza engrande usando el nuevosistema PHD de ATTC


american torch tip_FP_TEMP 1/18/12 8:43 AM

PREGUNTAS Y RESPUESTASALUMINIO

POR TONY ANDERSON

P: Recientemente me topé con una alea-ción llamada Weldalite® Aleación 2195.Aparentemente, este material es una ale-ación de aluminio y litio. ¿Por qué se leagrega litio al aluminio, dónde se usanestas aleaciones, y se pueden soldar?

R: ¿Por qué se agrega litio al aluminio?

Un método para bajar la densidad deuna aleación de aluminio es agregar unelemento que tenga menor peso atómico.El litio es el agregado metálico más efec-tivo para bajar la densidad del aluminio.Por cada 1% de litio que se agrega al alu-minio (hasta el límite de solubilidad de4.2% de litio), habrá una reducción dedensidad de cerca del 3%; esto se acom-paña de un incremento en módulo de al-rededor del 5%. Además, un pequeñoagregado de litio promueve la resistenciapor precipitación de estas aleaciones a tra-vés de la formación de una distribuciónhomogénea de precipitados de Al3Li co-herentes y esféricos que se forman du-rante el tratamiento térmico. El efectocombinado de las características de reduc-ción de la densidad y la resistencia porprecipitación del litio son las principalesrazones para su selección como el ele-mento de aleación usado para el desarro-llo de aleaciones en base al aluminio dealta resistencia y baja densidad.

¿Dónde se usan estasaleaciones?

La mayoría de las aleaciones de alumi-nio y litio se desarrollaron para aplicacio-nes en aeronaves y aeroespacio donde lasoldadura de aleaciones de alta resisten-cia no era la técnica de unión de prefe-rencia. Una excepción a esto es la alea-ción 1420 Al-5Mg-2Li-0.14Zr, la cual fuedesarrollada en los 1960s en la Unión So-viética para aplicaciones soldadas. Deprincipios a mediados de 1980s, se reco-noció el potencial de reducir el peso desistemas soldados de lanzamiento usandoaleaciones de aluminio y litio. Se inicia-ron estudios para evaluar la soldabilidadde las recién desarrolladas aleaciones Al-Cu-Li-(Mg)-Zr, tales como 2090, 2091, y8090. Se diseñaron otros estudios especí-ficamente para desarrollar aleaciones dealuminio y litio con soldabilidad como unapropiedad de diseño. Estas últimas alea-ciones se registraron con el nombre depropiedad de aleaciones Weldalite® e in-cluyen las variantes registradas 2094 y2195, entre otras. Sus composiciones semuestran en la Tabla 1. El litio es un agre-

gado efectivo a las aleaciones de alumi-nio ya que reduce la densidad de la alea-ción e incrementa su rigidez. Las aleacio-nes de aluminio y litio a menudo contie-nen cobre o magnesio, o ambos, como ele-mentos principales de la aleación para unaresistencia aumentada. La mayoría de lasaleaciones comerciales además contienencirconio, debido a su habilidad para refi-nar granos e inhibir la recristalización.

La soldabilidad de las aleacionesde aluminio y litio

Con la composición correcta, las alea-ciones de aluminio y litio pueden ser re-sistentes y soldables. La soldabilidad delas aleaciones de aluminio generalmentese define como la resistencia al agrieta-miento en caliente. Las aleaciones de alu-minio y litio pueden ser soldables; sin em-bargo, se ha reportado agrietamiento encaliente en algunas aleaciones. Un pro-blema particular en la soldadura de alea-ciones de Al-Li es su propensión a la po-rosidad de la zona de soldadura, la cualresulta de la reactividad del litio. Sin em-bargo, se pueden fabricar soldaduras debaja porosidad usando la preparación depresoldadura apropiada, lo cual incluyeel fresado químico o mecánico de las su-perficies a unirse, a la par con el uso deuna cubierta de gas inerte durante la sol-dadura.

Al considerar la conocida susceptibili-dad al agrietamiento en caliente de alea-ciones modelo binarias y terciarias comopunto de inicio para el diseño de aleacio-nes, las aleaciones Weldalite® de Al-Cu-Li fueron específicamente diseñadas paraser soldables. El primero de estas aleacio-nes se diseñó para estar por encima del lí-mite de solubilidad sólida donde la resis-tencia al agrietamiento en caliente es amenudo muy buena debido a la habilidaddel líquido eutéctico rico en soluto parasanar grietas de soldadura a través de unmecanismo de relleno durante las etapasfinales de la solidificación. Las series opartidas iniciales contenían 6,3% decobre, el nivel en la Aleación 2219 con-vencional, cuya excelente soldabilidad esen parte responsable de su uso como laaleación estructural principal en el tan-que externo del Transbordador Espacial.

Intentos de soldadura basados en lafunción del contenido de cobre demostra-ron que la Aleación Al-XCu-1.3Li-0.4Ag-0.4Mg-0.14Zr podría ser fácilmente sol-dable sin agrietamiento en caliente dis-cernible a niveles de cobre de hasta 4.5%y posiblemente más bajos. Debido a quetodas las composiciones de aleación en

este estudio estuvieron por encima del lí-mite de solubilidad sólida, reducir el nivelde cobre no redujo la resistencia en esterango de composición. Como se esperaba,la tenacidad a la fractura y ductilidad seincrementaron con al reducir los nivelesde cobre, así que se seleccionó el nivel de4.5% nominal, y la aleación se registrócomo 2094.

A medida que las propiedades de loslotes comerciales de la placa 2094 se hi-cieron disponibles, estudios revelaron quese podían lograr mayores ahorros de pesopodrían lograrse a mayores niveles de te-nacidad aún con un ligero incremento enla resistencia. Esto dio pie la Aleación2195 con la composición nominal Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Ag-0.4Mg-0.14Zr. La Ale-ación 2319 de aporte comercialmente dis-ponible, con alto nivel de cobre de 6.3%,se seleccionó para asegurar la resistenciaal agrietamiento en caliente vía mezclabase-aporte.

Dos obstáculos principales para obte-ner soldaduras sólidas y claras en RayosX en cualquier aleación Al-Li son la capade óxido de la superficie relativamentegruesa, la cual debe retirarse antes de sol-dar, y la alta relatividad del litio con el oxí-geno y el hidrógeno, que necesitan reque-rimientos de protección por gas inerte adi-cional.

Los experimentos con soldadura porarco plasma de polaridad variable(VPPAW por sus siglas en inglés) confir-maron que consistentemente se encuen-tran defectos en las soldaduras a menosque se retire mecánica o químicamentede 0.254 a 0.396 mm (0.010 a 0.015 pulga-das) del material de las caras de raíz y su-perficies adyacentes antes de soldar. Unavez que la capa de óxido inicia se haya re-tirado, sin embargo, no se reforma almismo grado, aún si el material se deja ex-puesto a los ambientes del taller duranteperiodos prolongados de tiempo.

Se realizó un estudio para compararlas propiedades de la soldadura como se

ENERO 201210

Tabla 1 — Composiciones típicas de aleaciones de aluminio y litio

Aleación Cu Li Mg Ag Zr

1420* — 2.0 5.0 — 0.142090 2.7 2.2 — — 0.122091 2.0 1.9 1.3 — 0.122094 4.5 1.25 0.4 0.4 0.142195 4.0 1.0 0.4 0.4 0.14

*Existen variantes de 1420 también con cromo, man-ganeso, o con ambos.

Aluminio Spanish Layout_Layout 1 1/19/12 8:18 AM


soldó de 2195/2319 con aquellas de2219/2319 usando VPPAW. Largas pro-piedades de tracción transversal y tenaci-dad de la soldadura, como se midieron porla resistencia a la fractura de paneles detenacidad de superficie agrietada, se mi-dieron para cada una de las soldaduras dealeación como una función de tempera-tura. Los agrietamientos de superficie seintrodujeron en la línea central de la sol-dadura o la interfase de la soldadura enlas probetas seleccionadas.

Ni la 2195 ni la 2219 mostraron pro-blemas de agrietamiento en caliente. Laresistencia a la tracción de la soldadurade 2195/2319 fue significativamentemayor que aquella de 2219/2319 tanto atemperatura ambiente como criogénica— Fig. 1. La resistencia a la tracción mediaa 21°C (70°F) de las soldaduras 2195VPPA fue de 390 MPa (56.6 ksi), signifi-cativamente más alta que aquella de 2219y más alta que aquella de cualquier solda-dura VPPA de aleación de aluminio co-nocida en ese entonces. Como puedeverse, la tenacidad de la soldadura de2195/2319 es también superior a aquellade 2219/2319 tanto a temperatura am-biente como a temperatura criogénica—Fig. 2.

Conclusiones

El litio es agregado al aluminio paracrear aleaciones de alta resistencia y bajadensidad principalmente usadas en las in-dustrias del aeroespacio y aeornaves. Al-gunas de las aleaciones de aluminio y litiopueden ser difíciles de soldar y exhibir ten-dencias al agrietamiento en caliente. Sin

embargo, hay otras aleaciones de alumi-nio y litio que han sido desarrolladas paratener buena soldabilidad. Dado que el ma-terial base adecuado sea seleccionado y

que se usen la prelimpieza y procedimien-tos de soldadura apropiados, hay aleacio-nes de aluminio y litio que pueden y sonsoldados con mucho éxito.♦

Reconocimiento

Fuente: American Welding Society(AWS) Comitté del Manual de Soldadura.1996, Manual de Soldadura, 8ª Edición,Volumen No. 3, Capítulo 1.

TONY ANDERSON es director de tec-nología de aluminio, ITW Global WeldingTechnology Center. Es Miembro del Ins-tituto Británico de Soldadura (TWI porsus siglas en inglés), Ingeniero Certifi-cado con el Consejo Británico de Inge-niería, y desempeña numerosos pues-tos en comités técnicos de la AWS. Ac-tualmente es presidente del Comité deConsejo Técnico de la Asociación de Alu-minio para Soldadura y autor del libroWelding Aluminum Questions and Ans-wers disponible actualmente a través dela AWS. Sus preguntas se pueden en-viar a Mr. Anderson c/o Welding Journal,550 NW LeJeune Rd., Miami, FL 33126,o vía correo electrónico a [email protected].

Fig. 1 — La resistencia a la tracción de lasoldadura vs. temperatura para la aleación2195 Weldalite® comparada con 2219;cada una soldada usando alambre parasoldar 2319.

Fig. 2 — La tenacidad de la soldaduracomo una función de la temperatura parala Aleación 2195 Weldalite® y la Aleación2219 convencional; cada una soldadausando alambre para soldar 2319.

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miten que la antorcha tenga movimientoangular y lineal. Este sistema es útil fabri-cantes con alta producción/ alto volumende cercas y pasamanos. Así mismo, el MPPde dos ejes es capaz de manejar operacio-nes de corte y perfilado para tubería conun diámetro externo de 1 a 12 pulgadas yuna longitud de hasta 40 pies. Esto se re-comienda para pequeños talleres y fabri-cantes. Para apoyar estos sistemas, la com-pañía ofrece el VE-Asist™, una herra-mienta en-línea de servicio al cliente.

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longar la vida; operación en seco sin ne-cesidad de refrigerante; cambio de cuchi-lla de la sierra en menos de 3 minutos;doble y triple recorrido de medición paracortes de longitud extra; y retiro rápidode esquirlas. Las opciones incluyen medi-ción de reserve, sistemas de medición au-tomatizada de longitud, sistemas de ma-nipulación de barra, sistemas de entraday salida de alimentación , y apiladores.

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con encendido manual, tubo sencillo, re-gulador de latón ajustable, pivote de bo-quilla de 360 grados. La HTM11 es unaantorcha giratoria con encendido manual,tubo doble, regulador de latón ajustable,pivote de boquilla de 360 grados, y boqui-lla de doble barril. La HSLT604HD es unantorcha de gatilla de alta capacidad ytemperatura con autoencendido y can-dado de botón de encendido, piezo en-cendedor, y válvula reguladora. LaHSLT604 es una antorcha de gatillo conautoencendido y candado de botón de en-cendido, piezo encendedor, y válvula re-guladora.

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ENERO 201214

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Tubos de protección de termopar soportan 2000°C

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Horno incluyepuerta motorizada

levadiza vertical

— Continúa en la página 46


LIBRO DE TRABAJO

La resistencia a la corrosión de juntas soldadas pudiera ser di-ferente a la de metal base sin soldar debido a que la zona de sol-dadura varía en composición química, estructura metalúrgica, yniveles de esfuerzo residual. El proceso de soldadura mismo pro-voca estas diferencias. Afortunadamente, podemos controlar elproceso de soldadura y podemos elegir un metal de aporte paraoptimizar, al menos en algún grado, la resistencia a la corrosiónde las juntas soldadas.

La junta soldada y el metal base pudieran corroer de manerauniforma toda la su-perficie, lo cual sellama corrosión ge-neral o uniforme, o lajunta soldada pu-diera ser susceptiblea diferentes tipos deataque preferencial.La Figura 1A mues-tra corrosión uni-forme en la cualtodas las zonas de lasoldadura están co-rroídas en la mismaproporción. El metalde soldadura pudieracorroer más (Fig.1C), o menos, comose muestra en la Fig.1B, que el metal basedebido a las compo-siciones químicas omicroestructuras di-ferentes, o ambas.Además, como se

muestra en la Fig. 1D y E, la zona afectada térmicamente pudieraser susceptible al ataque de la corrosión en una región específicacomo un resultado de las reacciones metalúrgicas durante la sol-dadura.

Más de uno de los tipos de corrosión que se ilustran en la Fig.1 pudieran ocurrir en la misma junta soldada. Por otra parte, elataque microscópico, como la corrosión intergranular y la corro-sión por picaduras, puede ocurrir en cualquier punto de una juntasoldada.

Varios factores tienen influencia sobre la resistencia a la co-rrosión de las juntas soldadas. Estos factores deberían incluirseen el reporte de pruebas o ensayos al registrar los resultados ob-tenidos en las pruebas de corrosión. Estos incluyen los siguientes: • Composición química y estructura del metal base y metal deaporte • Proceso y procedimiento de soldadura, especialmente protec-ción• Dimensiones de la placa de ensayo soldada y las probetas de co-rrosión retiradas de la placa• Composición, fase, y temperatura de los medios corrosivos • Detalles de cualquier sistema usado eléctrico anódico o cató-dico de corriente impreso o galvánico

Métodos de ensayos

Las técnicas usadas para evaluar la corrosión de las soldadurasincluyen mediciones de pérdida de peso e inspección ultrasónica.

Las mediciones de pér-dida de peso usualmenteson fáciles de realizar yproporcionan directa-mente la tasa de corrosióngeneral; sin embargo, amenudo no tienen la sen-sibilidad suficiente paradetectar otras formas decorrosión como ataquepreferencial, corrosiónintragranular, y agrieta-miento por corrosión poresfuerzo. Las técnicas deinspección ultrasónicas

pueden usarse para medir discontinuidades de superficie localiza-das y para evaluar el ataque intergranular. Necesitan desarrollarsepruebas específicas para cada tipo de corrosión, y se debería con-sultar con un ingeniero en corrosión para desarrollar un plan ade-cuado de pruebas.

En todas estas pruebas o ensayos, el diseño de las probetas deensayo de corrosión varía con la medida y tipo del producto so-metido a evaluación. Al evaluar para la corrosión generalizada,una junta a tope como la que se muestra en la Fig. 2 es la formamás sencilla de probeta de ensayo.

Las dimensiones generales del ensamblaje de evaluación de-berían ser representativas de un ensamble soldado real, y el gro-sor debería ser representativo de los usados en aplicaciones parael material evaluado. Para simular los esfuerzos residuales que seforman en los ensambles, la placa de prueba debería tener almenos 18 pulgadas de largo y 12 pulgadas de ancho.

Las secciones transversales de soldadura también pueden serevaluadas. En algunas circunstancias, solamente el metal de sol-dadura es evaluado. Este sería el caso al evaluar la resistencia a lacorrosión de un metal de aporte. Debe mencionarse que esta téc-nica no puede determinar si una pareja de corrosión galvánica seformará entre este metal de soldadura y un metal base.

La preparación de la superficie de una probeta de ensayo de-bería ajustarse al propósito del ensayo y la técnica para evaluar eldaño por corrosión después del ensayo. Sin embargo, es necesa-rio un método desengrasante efectivo sin importar el método depreparación ya que la grasa puede representar una barrera efec-tiva contra los corrosivos acuosos.

El inspector debería adherirse a los siguientes puntos guía alrealizar ensayos de corrosión:

1. La probeta debería evaluarse en la condición como se soldósin intentar de retirar metal o descamaciones de soldadura. Estose recomienda cuando la soldadura se va a usar en servicio conmetal o descamaciones de soldadura y el ambiente del ensayo esidéntico o similar al que la soldadura estaría sometida en servicio.

2. A menos que se sospeche de corrosión galvánica en la sol-dadura, la cantidad de metal base expuesto sin afectación deberíamantenerse a un mínimo.

3. Todas las superficies deberían ser maquinadas o pulidas alras, sin dejar socavado o imperfecciones de superficie. Estas de-berían pues pulirse a un acabado con grano 120. Evita el sobreca-lentamiento durante la preparación. Este método se recomiendasi la inspección de la superficie se va a usar para la evaluación. Laremoción de grandes cantidades de metal de soldadura puedenafectar significativamente las tasas de corrosión, particularmenteal trabajar con soldaduras multipasos y secciones grandes.♦

Extraído del Manual de Soldadura (Welding Handbook), Vol. 1, novena edición.

Pruebas para corrosión

ENERO 201216

A

B

C

D

E

Fig. 1 — Tipos de corrosión en una juntasoldada.

Fig. 2 — Junta soldada típica usadacomo probeta de ensayo de corrosión.

Libro de trabajo Spanish Layout_Layout 1 1/19/12 8:27 AM

La aplicación de plasmas de gas ymetal cercanas al equilibrio termodiná-mico local (LTE por sus siglas en inglés)para tratamientos térmicos de superficiey deposición de película delgada es bienconocida y ampliamente usada en laindustria.

Los intensos plasmas altamente ioni-zados generados durante la deposiciónfísica de vapor (PVD por sus siglas eninglés) por la evaporación del arco sontambién adecuados para el calentamientointenso de partes metálicas. La caracte-rística común de estos métodos es el bom-bardeo con partículas energéticas. Esto, asu vez, además de calentamiento, tam-bién proporciona activación y limpiezaefectiva de las superficies expuestas.

A la fecha, los plasmas sólo ocasional-mente han sido utilizados para aplicacio-nes de unión. Esto se debe a la falta deexperiencia y conocimiento insuficientede las reacciones líquido sólido entremetales base y de aporte bajo el bombar-deo iónico y el calentamiento de plasma,y los específicos del control del procesode unión.

Un ejemplo de aplicar un plasma dedescarga anormal de resplandor a la sol-dadura fuerte de pequeñas partes cerámi-

MICHAEL MARKOVICH y GEORGE FISCHER ([email protected]) trabajan en Ion Vacuum (IVAC) Technologies Corp.,Cleveland, Ohio. ALEXANDER E. SHAPIRO ([email protected]) está con Titanium Brazing, Inc., Columbus, Ohio.

Soldadura fuerte en titanio ycromo usando calentamiento

por bombardeo iónico

Un nuevo método con metales de aporte tanto de base plata Bag-7 como de base aluminio BAlSi-4 es adecuado para la manufactura de partes pequeñas de dispositivos electrónicos así como de estructuras

relativamente masivas de otras aplicaciones industriales

POR MICHAEL MARKOVICH, GEORGE FISCHER, Y ALEXANDER E. SHAPIRO

Fig. 1 — Cámara de descarga de plasma con preparación para soldadura fuerte. 1 — Mesade acero con partes soldadas por soldadura fuerte; 2 — fuente de poder de alto voltaje; 3 —Suministro de arco de alta corriente; y 4 — cátodo de titanio.


Shapiro Layout Spanish_Layout 1 1/19/12 8:28 AM

cas se describe en la Ref. 1, demostrandola idoneidad de los plasmas de procesopara propósitos de unión. La soldadurafuerte por plasma es muy adecuada paraunir partes con amplias proporcionesabiertas de superficie-volumen, con elacoplamiento efectivo de energía a partirdel fundente iónico del incidente hacia lapieza de trabajo, volviendo al procesoespecialmente adecuado para la unión departes pequeñas, como componenteselectrónicos.

Así mismo, buenos candidatos paraeste enfoque son las estructuras hechasde metales actives, como el titanio,cromo, vanadio, o circonio, que requierencalentamiento rápido y prevención cuida-dosa de la oxidación u otras formas deinoculación de superficies de contactoantes de soldadura o la soldadura fuerte.

La soldadura fuerte al vacío de pro-

ducción de partes de titanio para aplica-ciones aeroespaciales, automotrices, yotras aplicaciones es un proceso caro y esuso intensivo de energía (Refs. 2, 3).Mientras que el titanio para soldadurafuerte está bien desarrollado en la indus-tria, el cromo para soldadura fuerte raravez se hace debido a su alta reactividad yla formación de óxidos estables de super-ficie, la cual empieza a 538°C aún al vacíode 10–4 Torrs (Ref. 4). Por ello, la solda-dura fuerte de cromo requiere vacíos másaltos y cortos tiempos de procesamiento ala menor temperatura de proceso posible.

Este artículo describe la soldadurafuerte de titanio a titanio y titanio acromo en una descarga de arco catódicode vapor de titanio. El control del ciclotérmico y la microestructura de las juntasresultantes también se discuten.

Materiales requeridos pararealizar la investigación

Para los experimentos, se usaron dis-cos de titanio Grado 2 de 50 a 100 mm (2a 4 pulgadas) de diámetro y 25 a 50 mm(1 a 2 pulgadas) de grosor y cromo pren-sado isostáticamente en caliente (100%de densidad teórica de polvo con pureza>99% y una medida de grano máxima de0.315 mm).

Las superficies de contacto fueronpulidas, limpiadas con acetona en unbaño ultrasónico por 10 minutos o conuna tela libre de pelusa y secadas en aireinmediatamente antes de ensamblar conpreformas de metal de aporte. La super-ficie de cromo se polio hasta lograr unacabado “espejo”.

El metal de aporte AWS BAg-7 enforma de alambre de 1.6 mm (1⁄16 pulga-das) se usó para unir titanio a cromo, asícomo para unir titanio a titanio, y se usópapel aluminio AWS BAlSi-4 (Al-12Si)de 0.4 mm (0.015 pulgadas) de grosorpara soldar por soldadura fuerte titanio atitanio. Se realizó la soldadura fuerte enuna cámara de descarga de plasma —Fig. 1.

Las partes fueron soldadas con unpeso muerto de 1.5 kg y sesgadas negati-vamente por la fuente de poder de altovoltaje (2) a –700 V. Se le bajó la presióna la cámara a 4•10–5 Torrs, y se inició ymantuvo un arco en el cátodo de titanio(4) por una fuente de poder de alto vol-taje (3) — Fig. 1. El metal de aporte seextrajo al fundirse bajo compresión.

Fig 2 — B — probeta de cromo usadapara la preparación del ciclo térmico de

soldadura fuerte al fundirse y extenderse elmetal de aporte BAg-7. 1 — Probeta de

cromo aglomerado(la sección superior esuna superficie como se fracturó, mientras

la inferior está maquinada); metal base detitanio; y 3 — metal de aporte para solda-

dura fuerte fundido y solidificado.

1

1

2

2 3

ENERO 201218

Fig. 2 — A — Probeta de titano usadapara la preparación del ciclo térmico desoldadura fuerte al derretirse y extenderseel metal de aporte BAlSi-4. 1 — Probetasde titanio; y 2 — metal de aporte para soldadura fuerte fundido y solidificado.

“El bombardeo iónico de metal es aplicable ala soldadura fuerte en metales base activoscomo titanio y cromo en un amplio rango detemperaturas de soldadura fuerte, desde600° a 800°C, usando metales de aporte conbase de plata o con base de aluminio”.


Detalles paso a paso delproceso de evaluación

El proceso se llevó a cabo en lossiguientes pasos:

1. Precalentado a 500°C.2. “Empapado” para reducir al míni-

mo el gradiente de temperatura entre lasuperficie y el interior de las estructurassoldadas por soldadura fuerte. El equili-brio se podría asegurar observando laproporción del enfriado de la superficiemientras que se desestabiliza el bombar-deo iónico.

3. Continúa el bombardeo para calen-dar las partes a la temperatura de solda-

dura fuerte como lo evidencia la aparien-cia del metal de aporte fundido en elespacio entre las partes. La tasa de calen-tamiento se limitó cuidadosamente paraasegurar proporciones bajas de desorciónde impurezas volátiles, de tal forma quela presión de la cámara permaneciera pordebajo de 5•10–5 Torrs a lo largo de laduración del proceso.

4. Se detuvo el bombardeo iónico 30segundos después de que el metal deaporte de fundió y extendió. La tempera-tura de soldadura fuerte para partes Ti-Ticon BAlSi-4 estuvo en el rango de 620°–650°C, mientras que estuvo en el rango de750°– 780°C para partes Ti-Cr con BAg-7.

5. Las partes soldadas por soldadura

fuerte se enfriaron en la cámara al vacío a200°C antes de abrir la cámara.

Los metales de aporte para soldadurafuete BAlSi-4 (Fig. 2A) y BAg-7 (Fig. 2B)se pueden ver después de fundirse yextenderse, y se prepara un modo de ope-ración después de una o dos pruebas delciclo térmico. El fundido y extendido delmetal de aporte se aseguró visualmentepor medio de una ventana de cuarzo. Elcalentamiento pudo ser monitoreado pormedio de un termómetro infrarrojo—Fig. 3.

Las partes de titanio a cromo soldadaspor soldadura fuerte se muestran en laFig. 4, y las partes de titanio a titanio sol-dadas por soldadura fuerte se muestran

Fig. 3 — A — Partes soldadas por solda-dura fuerte calentadas por el bombardeoiónico de titanio. La vista es a través deuna ventana de cuarzo en la cámara deplasma.

Fig. 3 — B — Estructura caliente inmediatamente después de la

terminación del proceso de soldadurafuerte. El área obscura es una aleación desoldadura fuerte después de extenderse en

la superficie de la parte de titanio.

1

1

1

2

2

3

3

Fig. 4 — Estructura soldada por soldadu-ra fuerte. 1 — Parte de titanio; 2 — partede cromo; y 3 — junta de soldadura fuer-te hecha con el metal de aporte AWSBAg-7.

Fig. 5 — Partes soldadas por soldadurafuerte. 1 — Partes de titanio; 2 — junta

de soldadura fuerte; y 3 — área cubiertacon metal de aporte BAg-7 extendido en

las superficies externas.



en las Figs. 5 y 6. Posiblemente debido a la evaporación del zinc,al derretirse el metal de aporte BAg-7, el color del plasma se vol-vió rojizo. Al momento de la fundición, un presión transitoria sepudo observar fue una medida de la liberación de impurezasvolátiles de la fundición.

La macro y microestructura de las juntas de titanio a cromohechas con soldadas por soldadura fuerte hechas con metal deaporte AWS BAg-7 y el calentamiento por bombardeo iónico semuestran en las Figs. 7 y 8. Como se puede ver a través de estasfiguras, el metal de la junta no contiene porosidad: Es totalmen-te denso, y existe una buena formación de filete y mojado enambos metales base. No se ve ninguna formación de fase inter-metálica en el metal de la junta/interfase de cromo, aunque hayuna delgada capa intermetálica (probablemente TiCu2) y unazona de difusión en el lado de titanio de la junta. El metal de lajunta tiene una estructura fina, uniforma y completamente eutéc-tica, lo cual es común para esta clase de metales de aporte de sol-dadura fuerte. Es probable que la aleación de aporte posea sufi-ciente plasticidad debido a la microestructura de grano fino dedistribución uniforme y eutéctica de Ag-Cu-Zn, aún en zonas defilete.

Conclusiones

1. El bombardeo iónico de metal es aplicable a la soldadurafuerte en metales base activos como titanio y cromo en un ampliorango de temperaturas de soldadura fuerte, desde 600° a 800°C,usando metales de aporte con base de plata o con base e alumi-nio.

2. En comparación con hornos al vacío tradicionales, la sol-dadura fuerte por medio del bombardeo iónico tiene las siguien-tes ventajas:

• Posibilidad de usar metales de aporte que contengan Znque permiten la soldadura fuerte a temperaturas más bajas;

• Enfriamiento rápido debido al procesamiento en una cáma-ra fría, dando como resultado la formación de una microestruc-tura de grano fino uniforma del metal de la junta: Rapid

• Ausencia o formación insignificante de intermetálicos frági-les en la interfase con el titanio; y

• La observación visual del proceso de soldadura fuerte, quepermite el control preciso de los regímenes de temperatura ycalentamiento, por ende, evitando tanto la falta de como elsobrecalentamiento, y permitiendo la manufactura de juntas dealta calidad de metales base reactivos.♦

1

1

2

Fig. 6 — Estructura soldadapor soldadura fuerte. 1 — Partes de titanio; y 2 — junta de soldadura fuerte.

Fig. 7 — Macroestructurade junta de soldadura fuerte

titanio-cromo, ¥38.

Fig. 8 — Microestructura dejunta de soldadura fuerte titaniocromo, ¥100.chromium brazedjoint, ×100.

Titanium Grade 2

Titanium Grade 2

Brazed joint BAg-7

Brazed joint BAg-7

Chromium

Chromium

1 mm

0.2 mm

Referencias

1. Wang, Y., y Zhang, H. (2006). Low temperaturebrazing of chip inductors by abnormal glow dischargeplasma. IEEE Transactions on Components andPackaging Technologies 29(2): 350–354.

2. Shapiro, A. E., y Rabinkin, A. (2003). State of theart of titanium-based brazing filler metals. WeldingJournal 83(10): 36–43.

3. Shapiro, A. E., y Flom, Y. A. (2007). Brazing oftitanium at temperatures below 800°C: Review andprospective applications. DVS-Berichte, v. 243, pp.254–267.

4. Peaslee, R. L. (2007). Fluxes and atmospheres.AWS Brazing Handbook, Capítulo 4, Quinta Edición, p.122. Miami, Fla.: AWS.

ENERO 201220


Los orígenes de la soldadura blandapueden rastrearse hasta hace milesde años a los artesanos en la región

del Mediterráneo quienes la usaban parafabricar artículos que iban desde utensi-lios para el hogar hasta joyería. La ventajaobvia era la baja temperatura de fusión delos metales de aporte que permitía que lasoldadura blanda se usara con las modes-tas fuentes de calor disponibles en aqueltiempo. Ya que los artesanos practicabanla soldadura blanda como una manuali-dad, consideraban los materiales y proce-sos como información de su propiedad.Aún hoy día, algunos métodos de solda-dura blanda no son muy divulgados entrelos artesanos en la comunidad de la fabri-cación de joyería.

La soldadura blanda permaneció prin-cipalmente como una manualidad artesa-nal hasta la Revolución Industrial en elSiglo XIX. A medida que la población cre-ció y pobló las ciudades, se hizo necesariodesarrollar una infraestructura que pu-diera entregar servicios centralizadoscomo agua, remoción de desechos, y gascon propósitos de iluminación. Los servi-cios eran llevados a las viviendas a travésde conductos de fierro, cobre, y acero quese unían con metales de aporte de solda-dura blanda — Fig. 1. La disponibilidad defuentes portátiles de energía, incluyendolos gases combustibles seguidos por laelectricidad, permitieron que los sistemasde tuberías se ensamblaran en el sitio, locual redujo significativamente el costo delproyecto. Todo el trabajo era realizadopor artesanos que formaban los rangos deplomeros y otros fontaneros ajustadoresde tuberías.

El Siglo XX trajo consigo el aumentoen el uso de la electricidad, y con ello, eldesarrollo de la radio y de otros compo-nentes electrónicos. La soldadura blandaera un medio muy efectivo para conectaralambres de cobre así como para ensam-

blar reóstatos, transformadores, y otrosdispositivos. En aquel tiempo, toda la sol-dadura blanda se hacía manualmente.Hubo un aumento en la conciencia de lasoldadura blanda manual como un pro-ceso industrial, aunque principalmente to-davía como una artesanía y no aún comouna tecnología.

La revolución electrónica de los últi-mos cincuenta años vio una transición deproductos electrónicos soldados a manocon soldadura blanda a aquellos hechospor medio de técnicas de producción enmasa y altos volúmenes. Los procesos demanufactura automatizados y semiauto-matizados están siendo usados para con-trolar de manera precisa el metal deaporte, fundente y la aplicación de calorpara ensamblar decenas de miles de jun-tas de soldadura blanda muy pequeñas enun tiempo de proceso de 45 a 60 segundosy con niveles de defectos de decenas departes por millón o menos.

Hoy, la soldadura blanda es conside-rada una tecnología impulsada por la in-dustria electrónica. Es crucial que los in-genieros entiendan la compatibilidad delos materiales, control de proceso, y con-fiabilidad de juntas de soldadura blanda alargo plazo. Sin embargo, a pesar de losmuchos avances que se han hecho hacia laoptimización de los procesos de manufac-tura de grandes volúmenes, quedan apli-caciones que todavía se realizan con sol-dadura blanda a mano debido a ventajastécnicas y/o económicas. En la industriaelectrónica, hay programas acreditados decertificación administrados por organiza-ciones profesionales (v.g., IPC-Associa-tion Connecting Electronics Industries)que capacitan individuos en la soldadurablanda de tabletas de circuitos e interco-nexiones electrónicas que se les relacio-nan. Esas mismas organizaciones propor-cionan especificaciones de aceptaciónpara evaluar la cualidad de tales juntas desoldadura blanda.

Sin embargo, en el caso de la soldadurablanda manual, existe una notable falta deespecificaciones y programas acreditadosde certificación, a pesar de la larga histo-ria que la soldadura blanda manual ha te-nido en las comunidades de artistas y oficios. La Sociedad Americana de Solda-dura (AWS) proporciona un documentorelacionado con la calidad que pertenecea la soldadura blanda estructural tituladoB2.3: 2008, Especificación para Procedi-miento de Soldadura Blanda y Calificaciónde Desempeño. De otra manera, la mayo-ría de los programas de certificación soninternos y típicamente se refieren a la fa-bricación de juntas de soldadura blandaque son relevantes para los productos yservicios de esa empresa. A menudo, losoperadores reciben solo una cantidad su-ficiente de información para mantener laproducción de la línea de ensamblaje.

El Subcomité C3B para Soldadura

Lo básico de soldadura blanda manual

PAUL T. VIANCO ([email protected]) trabaja en Sandia National Laboratories, Albuquerque, N.Mex. Él fue president del Comité C3de AWS para Soldadura Fuerte y Soldadura Blanda.

Fig. 1 — Una aplicación estructural quetiene mucho tiempo de la soldadura blan-da manual se encuentra en los oficios de laplomería y fontanería. (Foto cortesía de laCopper Development Association, Inc.,New York, N.Y.)


POR PAUL T. VIANCO

Una nueva guía en desarrollo recalca a la soldadura blanda manual como una tecnología de ingeniería

Vianco Spanish Layout_Layout 1 1/19/12 8:31 AM

Blanda del Comité AWS C3 para Solda-dura Fuerte y Soldadura Blanda ha reco-nocido desde hace mucho tiempo que hayuna brecha en la disponibilidad de pro-gramas de certificación y especificacionesacreditadas. Pero, aún más, existe una bre-cha en el conocimiento fundamental básico que es crucial para apoyar a la sol-dadura blanda como tecnología de inge-niería. Por ello, el Comité C3 ha llevado acabo acciones para eliminar esa brecha enconocimiento. El primer paso fue empe-zar a desarrollar especificaciones aproba-das por el Instituto Americano Nacionalde Estándares (American National Stan-dards Institute) para soldadura blanda,comenzando con el documento C3.11,Soldadura Blanda con Antorcha, el cualactualmente se encuentra en las etapas fi-nales de revisión por parte del Comité deActividades Técnicas de AWS. El segundopaso fue el desarrollo de una guía dedi-cada a dar una comprensión básica de losmateriales y pasos del proceso que subya-cen a la soldadura blanda manual. Ese do-cumento se titula Guía para Practicas deSoldadura Blanda Manual (Guideline forHand Soldering Practices). El primer bo-rrador ya se ha terminado y el documentoestá actualmente en su diseño inicial en laAWS. La guía es idealmente adecuadapara operadores así como también paraingenieros de proceso y manufactura. Esademás una excelente referencia para ge-rentes de producto e ingeniería.

A continuación hay una descripciónsintetizada de los temas de los capítulos.Los primeros cuatro capítulos se refierena los aspectos fundamentales de la solda-dura blanda, incluyendo materiales base,metales de aporte, así como fundentes yambientes controlados. Estos capítulos notienen la intención de ser tratados a pro-fundidad acerca de estos temas; para ese

nivel de detalle, se refiere al lector a los ca-pítulos correspondientes en el Manual deSoldadura Blanda de AWS (AWS Solde-ring Handbook), el cual se publicó en 2000.En lugar de ello, estos capítulos tienen laintención de proporcionar suficiente in-formación para apoyar al operador y al in-geniero de manufactura en el desarrollode nuevos procesos de soldadura blandamanual así como la resolución de fallas deprocesos problemáticos.

El Capítulo Quinto examina el desa-rrollo del proceso y es el tema central deltexto. El capítulo se divide en 11 seccio-nes. Las secciones que abordan prácticasde soldadura blanda manual específicas seenlistan a continuación:

• Soldadura blanda con cautín, • Soldadura blanda con antorcha (flama),• Soldadura blanda con aire caliente o con

gas inerte caliente,• Soldadura blanda por resistencia,• Soldadura blanda por inducción, y• Otras técnicas de soldadura blanda

manual.

Cada sección inicia con una breve in-troducción. Después se describe el equipoespecífico que se usa en el proceso. Luego,se enlistan los pasos para el proceso de sol-dadura blanda en general, incluyendo lacolocación del fundente y la fuente decalor en los materiales base. En varias sec-ciones, los detalles del procedimiento desoldadura blanda se dividen aún más enaplicaciones que son más adecuadas parapreformado, pasta de soldadura blanda, oalambre como método para aprovisionarel metal de aporte a la junta. En otros ca-pítulos, además se hace la distinción entreprocedimientos de soldadura blanda parajuntas en traslape vs. aquellos para juntasa tope.

Hay secciones dentro de este capítuloque abordan instalaciones y limpieza depre ensamblado, así como limpieza postensamblado. También hay una sección queexamina el reproceso y reparación de jun-tas de soldadura blanda cuando se reali-zan con soldadura blanda a mano.

El Capítulo Sexto proporciona infor-mación de salud y seguridad ambiental.Tiene dos secciones: La primera se enfocaen los riesgos de la soldadura blanda ma-nual mientras que la segunda sección exa-mina reglamentos y guías o pautas. El ob-jetivo de la segunda sección no era el deproporcionar una lista actualizada de re-glamentos locales, estatales y federales re-levantes. Semejante objetivo sería inal-canzable, dada su cantidad y la rapidezcon la que estos reglamentos cambian enla actualidad. En lugar de ello, este capí-tulo proporciona información básica am-biental y de seguridad para el operador yel ingeniero de manufactura. Se invita alusuario de la guía a que obtenga más de-talles según su necesidad o aplicación.

Una característica importante de estaguía son las ilustraciones. El autor está to-talmente familiarizado con el hecho deque las juntas de soldadura blanda no sepresentan bien usando la fotografía de luzestándar. Las superficies lustrosas y som-bras extrañas causan artefactos superficia-les engañosos. Por ello, las fotografías seusan con moderación y en su lugar, se hacemayor uso de ilustraciones esquemáticaspara demostrar las geometrías de filete yflujo de la soldadura blanda — Fig. 2.

Los miembros del Comité C3 estánmuy entusiasmados con esta nueva guía.El documento crea un marco de referen-cia técnico a partir del cual se puede desa-rrollar, y luego ejecutar adecuadamente,un proceso de soldadura blanda manualque sea apropiado para la elección de ma-teriales base, metal de aporte, y fuente decalor para una aplicación.♦

Reconocimiento

Sandia National Laboratories es un la-boratorio multiprograma administrado yoperado por Sandia Corp., una subsidiariapropiedad de Lockheed Martin Corp.,para el Departamento de los Estados Uni-dos de la Administración de SeguridadNuclear Nacional de Energía bajo el Con-trato DE-AC04-94AL85000.

Fig. 2 — Ejemplos de los tipos de dia-gramas esquemáticos que se usan en

esta guía para ilustrar los pasos delproceso y las geometrías de junta de

soldadura blanda exitosas.

ENERO 201222

Vianco Spanish Layout_Layout 1 1/19/12 8:32 AM

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.

¡ Edición

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JOHN SWARTZ es gerente deproducto para Miller Electric Mfg. Co.

(www.millerwelds.com), Appleton, Wis.Para mayor información acerca de Jeff Rumaner (aka Stretch), visita

www.stretchsculpture.com,twitter.com/StretchArtist, o

www.grinderspizza.com.

A través del acero yel vidrio, artista

parece desafiar lagravedad

POR JOHN SWARTZ

Foto: Jeff Rumaner creó Swizzler (Crepitante) usando acero y vidrio vaciado

y dicroico. La escultura mide 12 x 12 x 35pies y se localiza en CityView, una comunidad de alquiler en el norte

de Kansas City, Mo.

Swartz Spanish Layout_Layout 1 1/19/12 8:34 AM

Amedida que aprendemos a soldar,todos comenzamos a pensaracerca de las posibilidades de lo

que podemos hacer más allá de las solda-duras en filete y las juntas en T. Muchasescuelas de soldadura organizan compe-tencias como un evento extracurricular,pero ¿qué es lo que pasa cuando llevas tushabilidades como fabricante y diseñador,lo empatas con una creatividad sin lími-tes, y lo llevas al siguiente nivel? Te pre-sento a Stretch.

Jeff Rumaner (conocido como Stretch)es un empresario, restaurantero, perso-nalidad de la televisión, fabricante, y di-señador que vive en Kansas City, Mo.,donde es una parte integral de la comu-nidad artística de la ciudad — Fig. 1.

Él maneja una galería conocida comoZONE, así como también dos restaurantsllamados Grinders y Grinders West. Losrestaurantes, llenos de creaciones hechasa la medida por Stretch, acompañan unparque de esculturas convertido en insta-

laciones para música en vivo, Crossro-adsKC @ Grinders, el cual promueve ar-tistas, músicos, y beneficios para organi-zaciones sin fines de lucro.

Stretch ha sido juez para el concursode escultura Skills-USA y ha fungidocomo parte de la mesa directiva del Inter-national Sculpture Center. También haviajado por el país de costa a costa comoinvitado en Extreme Home Makeover,Monster House, y el Tour Roadshow de GuyFieri.

Además, él será el atractivo principalde su propio piloto en SPIKE TV esteotoño, Hungry Men at Work (HombresHambrientos Trabajando).

Pero sobre todo, él es un escultor. Suelección de materiales — vidrio y acero— no es solamente una preferencia per-sonal. Él cree que el vidrio y el acero tra-bajan uno en contra del otro, “causandotensión mientras mantienen un alto nivelde diálogo”. El diálogo tiene como fineducar y detonar la introspección, así

Un artista de Kansas City, restaurantero y personalidad de la televisión, fabrica instalaciones diseñadas para retar lo que le rodea

Fig. 1 — Stretch trabaja desde su estudio en Kansas City, Mo.

Fig. 2 — El artista usa una unidad todo en uno para GMAW, que brindauna herramienta versátil para soldar una variedad de aceros y grosores.


ENERO 201226

Fig. 3 — Stretch confía en la GTAW para soldarmateriales más delgados, y más aleaciones mássensibles como el aluminio y el titanio.

Fig. 4 — Erguido afuera de las oficinascentrales del H&R Block world en Kansas City,

Mo., Heartland Shuffle es una combinaciónorbital de acero inoxidable y vidrio vaciado.


Fig. 5 — A y B— Esta escultura de acero yvidrio apilado presenta el lugar para lamúsica y las artes propiedad de Stretch,Crossroads KC.

A B


como crear “un mejor entendimiento delos conceptos e ideales que el trabajo con-lleva”.

Stretch ha trabajado con muchos ar-tistas de renombre en comisiones públi-cas para aeropuertos, campus de univer-sidades, y parques de esculturas en ciuda-des alrededor del mundo. Ha estado sol-dando por más de 25 años y construyendoesculturas a gran escala por más de 15años.

La soldadura como una herramienta clave en el repertorio del artista

Primer interés en el oficio

La carrera como artista de Stretch seremonta a la clase de herrería en el 7º

grado. Él encontró que practicando unabuena técnica, él tenía el talento paracrear cosas con sus manos. Mientras es-taba en cursando el 11º grado, comenzóa tomar cursos de arte a nivel universita-rio en la Escuela de Arte de Filadelfia(Philadelphia College of Art) donde so-bresalió. Posteriormente Stretch asistióal Instituto de Arte de Kansas City (Kan-sas City Art Institute).

“Llegué al Instituto de Arte a diseñarjuguetes”, dijo. “Yo estaba tomando cla-ses de diseño, diseñando carritos de cor-dón eléctrico y cepillos vegetales. Volteéal otro lado del campus, y los escultoresestaban soldando acero y levantandocolas de gallo de 20 pies con estos esme-riles. Recogí mis cosas, me fuí a donde laescultura, y nunca regresé”.

El vio andamiaje, metal, grandes blo-ques de hielo, y la luz refractándose a tra-

vés de todo ello para crear prismas gigan-tescos. Preguntó lo que era, y cuando ledijeron que era una escultura, él dijo, “No,las esculturas son estas piezas como cubosde acero inoxidables a nivel del suelo. Esofue lo que me abrió los ojos, y eso suce-dió hace 25, 30 años”.

Técnicas y máquinas usadas actualmente

Hoy, el utilice una variedad de méto-dos para unir y sujetar, así como la solda-dura por arco metálico protegido con gas(GTAW), y procesos de corte por plasmapara lograr el diseño único de cada escul-tura — Figs. 2, 3.

Si flotilla de corte y soldadura incluyelo siguiente: una máquina para GTAWAC/DC de 180 A (Diversion™ 180 de Mi-ller) para trabajar con materiales delga-


ENERO 201228

Fig. 6 — La Fuente del Cuartel de Bomberos #4de Sabine Pass en Sabine Pass, Tex., mezcla el

acero inoxidable con fuego y agua para amarrarla estructura con el ambiente y los elementos.


dos y aleaciones más difíciles como alu-minio, titanio, y acero inoxidable; una má-quina todo en uno para GMAW de 210 A(la Millermatic® 211 con Auto-Ajuste)para soldar en acero de hasta 3⁄8 de pulgada de grosor; y una máquina paracorte por plasma (la Spectrum® 375 X-TREME™ de Miller) por la simplicidady portabilidad al cortar varias formas y di-seños en materiales de hasta 3/8 de pul-gada de grosor.

Obras de arte únicas hechas deacero inoxidable, vidrio

Mucho de su trabajo, como HeartlandShuffle — una estructura orbital de vidriofundido y acero inoxidable que vigilaafuera del las oficinas centrales del H&RBlock world ubicada en Kansas City, Mo.— parece desafiar la gravedad y al mismotiempo complementa la arquitectura a sualrededor— Fig. 4.

Guardian, una instalación de acero yvidrio apilado que parece unir la tierracon el cielo, es una pieza central de Cross-roads-KC en la sede de Grinders en Kan-sas City — Fig. 5A, B.

Otras instalaciones, como la Fuentedel Cuartel de Bomberos #4 de SabinePass en Sabine Pass, Tex., mezclan aceroinoxidable con fuego y agua para verda-deramente amarrar la estructura con elambiente y los elementos – Fig. 6.

Transportar grandes esculturascobra la factura

Sin embargo, sus piezas no siemprefueron tan grandes. Mientras vivía enNueva York, asistió a exhibiciones de es-cultura donde, entre otras cosas, él podíadeterminar el tamaño del estudio de unartista por medio del tamaño y cantidadde piezas que tuvieran sus esculturas.

“Si tenía 50 piezas, el escultor vivía enel octavo piso sin elevador de servicio. Te-nían que bajarla en un elevador muy pe-queñito y luego ensamblar todo”, co-mentó.

Para Stretch, soldar le permitió la li-bertad de ir del punto A al punto B de lamanera más sútil, rápida y segura posible.

“Si podía soldar solamente una seccióny llevarla, excelente”, dijo. “Si no, tendíaque hacerla en varias piezas unidad conuna variedad de conexiones mecánicascomo tornillos y soldadura. La soldaduraes una forma necesaria y funcional parafacilitar mis ideas y llevarlas al siguientenivel”.

“Yo empecé a unir todo con solda-dura”, agregó. “Yo soldaba alcantarillas,tapacubos de aluminio, y trataba de sol-dar acero al bronce. Yo no sabía la dife-rencia entre los distintos metales, peroaprendí a darme cuenta si las soldadurasse agrietarían o permanecerían. Y poco a

poco, uniendo todo con soldadura bajo elsol, aprendí a soldar y a crear esculturas”.

Aprender a trabajar con diferentes tipos de materiales

Un componente principal del trabajodel artista involucra encontrar las mane-ras de unir una variedad de elementos dis-tintos, incluyendo metal, vidrio, plástico,y piedra, y hacer todo ello con integridadestructural.

“La gravedad funciona. Es una de esascosas sorprendentes que no siempre pue-des combatir, así que tengo que encontraruna manera de llevar mis objetos al aire yque se queden ahí”, comentó. “Una cosaque he aprendido es que hay ocho millo-nes de distintos tipos de conexiones. Túquizá puedas tener una máquina de sol-dar que puede soldar solamente ciertogrosor, pero puedes perforar para haceruna conexión mecánica o tornillo de talforma que las piezas separadas quepan entu auto”.

Aparte de la funcionalidad, es ese ma-trimonio de distintos elementos y mate-riales lo que hace que el trabajo de Stretchdestaque.

“Tienes una cosa del tipo yin-yang ocu-rriendo entre dos elementos, y cuandoagregas otro elemento, se vuelve increí-blemente dinámica”, dijo.

Toma el vidrio y el acero, por ejemplo“Yo tomo una lámina de vidrio, la

apilo, y hago muescas en su borde. Sevuelve muy seductora, como un carám-bano. Y luego tienes este borde de aceroduro que lo coloca como en un sándwichy lo sostiene delicadamente como un ani-llo de diamantes”, comentó Stretch. “Asíque, tienes este balance increíble entredos materiales que son completamentemaleables pero fuertes. Eso es poderoso”.

La destreza de unfabricante y estado demente creativo, visión para los negocios

Lo que ha hecho que él tenga el éxito

que tiene hoy es una incansable ética detrabajo aunada al talento para crear el arteque la gente quiere. Muchas de sus escul-turas sirven como instalaciones en luga-res públicos, y ese honor le ha permitidola libertad de explorar nuevas y diferen-tes formas de usar los materiales.

“Ser artista no es fácil”, dijo, “Es gla-moroso y es romántico, ¡pero es un mundode trabajo!” Con mi imaginación y elec-ción de materiales, soy afortunado. Sonarquitectónicos, referenciales, y van biencon las casas de la gente y el ambiente”.

Stretch atribuye mucho de su éxito alos trabajos que le permitieron perfeccio-nar sus habilidades para trabajar con elmetal al tiempo que mantenía su tono cre-ativo.

“Bastante de mi entrenamiento fuecomo fabricante”, dijo. “Tenía que esta-blecer horarios y estar en lugares a ciertahora. He llevado eso conmigo como ar-tista. No fallo con las fechas límite, y siem-pre estoy en o dentro del presupuesto. Hetenido magníficos mentores en el mundo

de los negocios que me ayudaron a enfo-car mi atención. A muchos artistas no lesgusta ese tipo de estilo de vida”.

Guiando a artistas prospectos

¿Qué consejo tiene él para los futurosartistas de la escultura que hay allá afuera,ya sea que apenas estés aprendiendo a sol-dar o a iniciar un arco todos los días en tutrabajo?

“El arte no se refiere a la representa-ción directa”, comentó. “En tanto tengasuna cámara de teléfono celular, puedesdocumentar lo que tú quieras y despuésreproducirlo en un dibujo. Con la escul-tura en metal, no necesita sentarte y di-bujar algo y reproducirlo en acero sol-dado. Lo que tú quieres es llevarlo al si-guiente nivel abstrayéndolo, mirándolo, ydiseccionando lo que quieres sacar de ello.Quieres capturar la esencia de un objeto;el arte no se trata de duplicar o hacer lascosas exactas”.♦


“Ser artista no es fácil . . . Es glamoroso y es romántico,¡pero es un mundo de trabajo!"


ENERO 201230

Los defectos en la soldadura vienenen todas formas, tamaños, y gradosde gravedad. Aunque una cosa es

verdad sin importar la aplicación o el ma-terial en los que ocurren: Son una causacomún y costosa de tiempo muerto y deproductividad perdida. Además son suce-sos que aún el más experimentado de lossoldadores puede vivir.

En el proceso de soldadura por arcometálico protegido con gas (GMAW), es-pecíficamente, hay varios defectos típicosde soldadura que pueden transpirar.Desde la porosidad hasta el socavado y laquemada, cada una con múltiples causas.Afortunadamente, existen también nu-merosas curas que pueden ayudar a losoperadores de soldadura a reducir al mí-nimo su frustración ante las fallas en lasoldadura y ponerse a trabajar nueva-mente más rápido.

Porosidad

Cuando el gas queda atrapado en lasuperficie o dentro del metal de solda-dura, ocurre la porosidad — Fig. 1. Comootros defectos en la soldadura, la porosi-dad da como resultado una soldaduradébil que debería esmerilarse y reproce-sarse.

Causas: Típicamente, el gas de protec-ción inadecuado o contaminado es el cul-pable de la porosidad. Usar una toberademasiado pequeña para la aplicación, ouna tobera llena de chisporroteo de la sol-dadura, puede también causar este de-fecto en la soldadura. Tener un metal basesucio o extender el alambre de la solda-dura demasiado lejos de la tobera es unacausa adicional. Las corrientes de aire delos ventiladores de enfriamiento puedenafectar la cobertura del gas de protecciónalrededor del charco de soldadura cre-ando este problema. Otra causa comúnes un sellado pobre o un ajuste suelto enel canal del gas de protección a través dela pistola de soldar. Cualquier fuga de gas

Causas ycuras paradefectosen GMAW

Identificar adecuadamente la causa de defectos de soldadura e implementar medidas correctivas puede ayudar a los operadores de soldadura a reducir al mínimo el tiempomuerto y los costos asociados a ello.

POR VIC LUBIENIECKI

Lubieniec/Bernard Spanish Layout_Layout 1 1/19/12 8:37 AM

tiene el potencial de aspirar aire hacia elflujo del gas y provocar porosidad.

Curas: Para corregir la porosidad, ase-gúrate que hay flujo de gas adecuado (in-crementándolo como sea necesario), ycambia cualquier manguera de gas da-ñada o componente de la pistola paraGMAW que pudieran estar causandofugas. Así también, coloca un filtro de sol-dadura alrededor del área de trabajo sise está soldando al intemperie o en unárea interior que tenga corrientes de aire.Verifica que la tobera usada sea suficien-temente grande para la aplicación y sus-tituya con una más grande si no lo es. Re-tire cualquier acumulamiento de chispo-rroteo en la tobera. Extiende el alambrede soldadura a no más de 12.7 mm (0.5pulgadas) más allá de la tobera y asegú-rate que el metal base esté limpio antesde soldar. Disminuir la velocidad de des-plazamiento para ganar mayor coberturadel gas de protección puede tambiéncombatir la porosidad.

Derretimiento

Precisamente como su nombre lo im-plica, el derretimiento resulta cuando elmetal de soldadura penetra totalmente através del metal base, esencialmente de-rritiéndolo hasta atravesarlo. Es máscomún en materiales delgados, particu-larmente aquellos que tienen 6.35 mm(0.25 pulgadas) o menos.

Causas: El calor excesivo es la princi-pal causa de derretimiento. Tener unaabertura de raíz demasiado grande en lajunta de soldadura puede también resul-tar en derretimiento.

Curas: Si el derretimiento ocurre, bajarel voltaje o la velocidad de alimentacióndel alambre pueden ayudar a rectificar elproblema. Aumentar la velocidad del des-plazamiento también ayuda, especial-mente al soldar sobre aluminio, el cual essusceptible al acumulamiento de calor. Sila supuesta causa del derretimiento es unaamplia abertura de raíz, aumentar la ex-tensión del alambre y /o usar una técnicade oscilado durante la soldadura puedenayudar a reducir al mínimo la entrada decalor y el potencial de derretimiento.

Penetración incompleta de junta

La penetración incompleta de junta re-sulta al haber fusión de poca profundidadentre el metal de soldar y el metal base,en lugar de una penetración complete dejunta — Fig. 2. A menudo puede condu-cir al agrietamiento de la soldadura y a lafalla de la junta.

Causas: La entrada insuficiente decalor y preparación de junta no adecuadason las causas principales de la penetra-ción incompleta de junta. La mezcla degas de protección, diámetro del alambre,y el ángulo incorrecto de la pistola pue-den también ser factores.

Curas: Hay varias curas de penetraciónincompleta de junta, incluyendo usar másalta velocidad de alimentación de alam-bre y/o voltajes también más altos. Redu-cir la velocidad de desplazamiento ade-

más permite que más metal de soldadurapenetre la junta, así como preparar y di-señar la junta de manera adecuada. Lajunta debería permitir al operador de sol-dadura mantener la extensión adecuadade alambre de soldar (no más de 0.5 pul-gada más allá de la tobera) y aún alcan-zar el fondo de la junta do soldadura. Ase-gúrate de que el gas de protección o lamezcla de gas, tipo de alambre, y diáme-tros son recomendados para la aplicación.

Socavado

El socavado es una ranura o cráter queocurre cerca del pie de la soldadura.Cuando ocurre este defecto de soldadura,el metal de soldadura falla al llenar el árearanurada, resultando en una soldaduradébil que es susceptible de agrietarse enlos pies.

Se proporcionan varias soluciones para reducir la porosidad, quemadas,penetración incompleta de junta, socavado, y agrietamiento en caliente

VIC LUBIENIECKI ([email protected]) es gerente de cuenta para las compañías de equipo de soldadura Bernard (www.bernard-welds.com) y Tregaskiss.

Fig. 1 — La porosidad, como aquí se muestra, la mayoría de las veces resulta de un gas deprotección inadecuado. Aumentar el flujo de gas y /o asegurarse de que las mangueras de

gasas o la pistola GMAW no tengan fugas puede ayudar a solucionar el problema.



Causas: El calor excesivo, así como téc-nicas de soldar pobres, pueden llevar alsocavado en una junta de soldadura.

Curas: Reducir la corriente de soldary el voltaje son los primeros pasos pararectificar el socavado. Usar una técnicade oscilado en la que el operador de sol-dadura pausa ligeramente en cada ladodel cordón de soldadura puede tambiénayudar aprevenir este defecto. Curas adi-cionales incluyen reducir la velocidad dedesplazamiento a una tasa que permitaque el metal de soldadura llene la juntacompletamente y ajustar el ángulo de lapistola GMAW para apuntar más direc-tamente hacia la junta de soldadura.

Agrietamiento en caliente

El agrietamiento en caliente típica-mente aparece a lo largo de la longitud deuna soldadura o directamente a un lado deella casi inmediatamente después de queel charco de soldadura se solidifica. Estedefecto de soldadura ocurre a temperatu-ras mayores de 538°C (1,000°F). Existenmúltiples variaciones de agrietamiento encaliente que incluyen grietas en cráter, enforma de cordón, y de línea centra.

Causas: El agrietamiento en calientepuede resultar de varios factores. Estosincluyen acoplamiento o diseño de juntapobres, crear soldaduras demasiado del-

gadas y soldar a voltajes demasiado ele-vados. Los altos niveles de impurezas delmetal base también causan este defectode soldadura. En algunos casos, altos ni-veles de aleaciones específicas (boro, porejemplo) en metales de aporte puedencausar el problema.

Curas: Tener el diseño de junta apro-piado y buen ajuste de las partes es unamanera de prevenir el agrietamiento encaliente, ya que mantiene al charco de sol-dadura en la medida apropiada y reduceal mínimo la probabilidad de que la gar-ganta de la soldadura sea demasiado del-gada. En el caso de agrietamiento en crá-ter, en particular, usar una técnica de re-llenado en retroceso (retroceder para lle-nar la junta completamente) puede redu-cir al mínimo el agrietamiento añadiendogrosor de garganta a la soldadura del crá-ter. La selección cuidadosa del metal deaporte y la selección del gas de protecciónson también imperativas.

Fusión incompleta

Cuando el metal de soldadura fracasaal fundirse por complete con el metal baseo con el cordón de soldadura precedenteen aplicaciones multipaso, la fusión in-completa puede ocurrir. — Fig. 3.

Causas: La mayoría de las veces lacausa de la fusiónincompleta es unángulo incorrectode la pistola, aun-que los contami-nantes en el metalbase también pue-

den causar este defecto de la soldadura.En algunos casos, el calor insuficientepuede ser el culpable.

Curas: Primero, limpia el metal baseadecuadamente antes de la soldadura,asegurándote de que esté libre de mugre,aceite, grasa, u otros desechos. Después,los operadores de soldadura debería co-locar su pistola GMAW a un ángulo de 0a 15 grados para accesar la ranura de lajunta de la soldadura totalmente y man-tener el arco en el borde guía del charcode soldadura. Incrementa la velocidad dedesplazamiento según sea necesario paramantener evitar que el arco se vaya muylejos del charco de soldadura. Para juntasque requieren una técnica de oscilado,mantener el arco en la pared lateral porun momento puede ayudar a prevenir lafusión incompleta. Asegúrate, también,de que haya suficiente entrada de calorpara fundir el metal de soldadura y elmetal base totalmente. Aumenta el rangode voltaje y ajusta la velocidad de alimen-tación del alambre según sea necesariopara completar la soldadura.

Conclusión

Recuerda, aún a los soldadores másdiestros les puede ocurrir defectos de sol-dadura. La clave para evitar que afecten laproductividad e incrementen costos en laoperación de soldadura es identificar y rec-tificar los problemas tan rápidamente comosea posible. El mantenimiento adecuadodel equipo de soldadura es además impe-rativo. Repara y sustituye cualquier artículoque esté desgastado odefectuoso.♦

ENERO 201232

Fig. 2 — La fusión incompleta de junta, como se muestra en estaimagen, es comúnmente el resultado de la entrada insuficiente decalor. Aumentar la velocidad de alimentación de alambre y/o losvoltajes, y reducir la velocidad de desplazamiento, pueden ayudara rectificar el problema. (Imagen cortesía de Hobart Brothers).

Fig. 3 — Esta imagen muestra fusión incompleta en ambos lados dela soldadura. Comúnmente causada por un ángulo incorrecto de lapistola, este defecto de soldadura puede corregirse, en parte, manteniendo un ángulo de la pistola de 0 a 15 grados yconservando el arco en el borde guía del charco de soldadura. (Imagen cortesía de Hobart Brothers.)


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Cada año, los estadounidenses gastanmás de $50 mil millones de dólares en eltratamiento de dolores en la espaldabaja. Esta es la causa más común deincapacidades relacionadas con el traba-jo y una causa que contribuye a la ausen-cia laboral, de acuerdo con el InstitutoNacional de Apoplejías y DesórdenesNeurológicos.

A medida que envejecemos, nuestroscuerpos están más susceptible a desarro-llar problemas en la espalda baja, a partirde alrededor de los 30 años de edad.Además, nuestros hábitos y actividadesde la rutina diaria pueden causar o agra-var los problemas de espalda.

Los factores que afectan las lesionesen la espalda incluyen accidentes traumá-ticos, una postura pobre, condición físicacon necesidades especiales, uso de mecá-nica corporal inadecuada al levantarobjetos pesados, y estirar o forzar el cuer-po a posiciones poco usuales.

Es imperativo que los trabajadoresrevisen y practiquen con frecuencia técni-cas seguras para levantar objetos y evitarel dolor y sufrimiento de lesiones en laespalda baja, la ausencia laboral y las cos-tosas demandas para la empresa.

Usa tu cerebro antes quetu fuerza

Piensa cuidadosamente antes demover o levantar un objeto pesado ovoluminoso. Planea cómo levantarás elobjeto. Planea la colocación de tu manoel apalancamiento para levantar. Evalúael peso del objeto. Asegúrate de que elobjeto no sea demasiado pesado demanejar para ti solo. Si es difícil sostenerel objeto mientras estas de pie, quizá seaimposible moverlo de manera segura —Fig. 1. Consigue que alguien te ayudepara evitar una lesión. Un buen consejoes confirmar que tienes un camino libre alpaso antes de mover cualquier objeto.Cuanto tengas duda, pide ayuda. Si laforma del objeto o su peso es dudoso, esmejor ser sobreprecavido para estar segu-ro en lugar de arriesgarse a una lesión.

Levanta usando tus piernas. Usa losmúsculos más fuertes de las piernasdoblando las rodillas en lugar de poneresfuerzo sobre los músculos de tu espal-

da. Apoya tu espalda manteniendo lafuerza central de tu cuerpo usando losmúsculos abdominales al levantar, y man-tén la curvatura espinal lumbar natural dela espalda baja manteniendo tu espaldaderecha al realizar el movimiento ascen-dente para levantar.

Mantén los objetos cerca de tu cuerpopara evitar poner esfuerzo extra en losmúsculos de tu espalda — Fig. 2.

Sostén los objetos con firmeza. Unavez en movimiento con un artículo, evitatorcer tu cuerpo, doblarte, o hacer cual-quier movimiento rápido o precipitado.

Mantén un buen balance. Sostén tuspies separados aproximadamente a la dis-tancia que hay entre tus hombros paraque logres un mejor balance a lo largo delproceso de levantamiento y movimiento.

Es importante respirar normalmente allevantar algo. Evita sostener la respiración.

Estar en condición

Además de practicar los consejos paraun levantamiento seguro antes menciona-dos, los trabajadores pueden mejorar suresistencia y bienestar general con ciertoscambios de estilo de vida. El ejercicioregular es la mejor manera de fortalecertus músculos para reducir al mínimo elriesgo de lesiones en la espalda. Hacerejercicio con un compañero o cónyugepuede lograr que esta actividad sea uncambio de estilo de vida más placentero.La actividad física de rutina no solamen-te prevendrá lesiones de espalda, sinoque permanecer activo es también laclave para recuperar de torceduras, dolo-res y molestias simples. Comienza todastus actividades de ejercicio con estira-miento y calentamiento para evitar lasti-mar tus músculos. Es una buena ideahacer estiramiento y calentamiento antesde cualquier actividad física, incluyendolevantar objetos voluminosos.

Permanece activo. Cambia tus posicio-nes con frecuencia cuando es necesariopermanecer de pie o sentado por largosperiodos de tiempo.

Cuando se deba mover un objetopesado, tómate el tiempo para pensar cui-dadosamente sobre la terea para determi-nar si hay una mejor y más segura mane-ra de hacerlo con menor riesgo, y si hayque buscar asistencia o ayuda.

No te lastimes, pero si tepasa . . .

Finalmente, si de hecho sufres dedolor en la espalda baja, evita el descansoen cama. Para una recuperación más rápi-da, es mejor mantenerse en movimiento ytratar de mantener la actividad normal. ♦

Cómo evitar lesiones en la espalda bajaUn médico describe cómo evaluar situaciones al levantar objetos para reducir dramáticamente las probabilidades de que los trabajadores se lastimen en sus tareas

POR DR. W. TOM FOGARTY

W. TOM FOGARTY, M.D. ([email protected]), es director médico en jefe en Concentra, Dallas, Tex.

Fig. 1 — Este trabajador pudiera lastimar-se a sí mismo tratando de controlar lapesada caja una vez que se resbale fueradel estante.

Fig. 2 — Este trabajador sostiene el objetopesado cerca de su cuerpo para reducir elesfuerzo sobre su espalda y mantener unmejor control.

ENERO 201234

Fogarty Spanish Layout_Layout 1 1/19/12 8:39 AM

Marzo 6-7, 2012 / Orlando, FL

Esta conferencia de dos días cubrirá las últimas tecnologías y aplicaciones de soldadura automatizada de alta productividad.

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automated conf_FP_TEMP 1/18/12 3:04 PM

TECNOLOGÍA

Cada nueva tecnología, desde automóviles hasta televisiones,pasa por un periodo de evolución en que el diseño de desarrolladesde el principio rudimentario del concepto hasta que se vuelvemoderno, refinado y enfocado en el usuario. Si piensas atrás hastatu primer computadora o teléfono celular, se parecían muy pocoa las iPads y teléfonos inteligentes de hoy día.

Las antorchas que encontramos hoy en los sistemas de cortepor arco plasma no son diferentes. Las primeras antorchas eranburdos pedazos cuadrados de plástico que se parecían más unmartillo de juguete de un niño que un sofisticado equipo de corte.Estas antorchas resolvían el problema cuanto el corte por arcoplasma estaba en su infancia, pero a medida que el ranurados ycorte por arco plasma evolucionó, se hizo evidente que las an-torchas necesitaban cambiar para soportar condiciones más ar-duas y para satisfacer una más amplia variedad de necesidades.

Mucha gente piensa que la antorcha es importante solamentecomo algo para sostener los consumibles. Después de todo, sonlos consumibles en la antorcha los que hacen que el sistema deplasma funcione: el electrodo lleva la carga necesaria para crearel plasma a partir del suministro de carga; el anillo difusor forzael flujo del plasma resultante en un vórtice; y la tobera regula ydirige el plasma hasta que está lo suficientemente enfocada paracortar. De hecho, la mayor parte del desarrollo inicial de la tec-nología se centró en mejorar el diseño del consumible para mayorfacilidad de uso y eficiencia. Por ejemplo, a finales de los 1980s,la introducción de la tecnología de antorcha de retroceso eliminóla necesidad de inicios de alta frecuencia y la llegada de las to-beras protegidas permitieron que el operador arrastrara la an-torcha directamente sobre el material a cortar.

Los operadores vieron beneficios inmediatos con las mejorastecnológicas. Los sistemas de inicio al contacto eliminaron la in-terferencia con otros equipos del taller, al tiempo que el cortepor arrastre resultó en cortes más tersos y sencillos que permi-tieron a los usuarios seguir un borde recto o una plantilla. Otrasmejoras se enfocaron en la seguridad, como la adición de un ga-tillo de seguridad para eliminar el disparo accidental de la an-torcha y un circuito de “partes en su lugar” para asegurar quelos consumibles estuvieran instalados adecuadamente antes deencender la antorcha. La adición de acoples de desconexión rá-pidos dio la habilidad a los operadores de cambiar rápidamentede antorcha o retirarla al transportar la fuente de poder. Sin em-bargo, aún después de todas estas mejoras, la forma y volumende las antorchas de plasma permanecieron iguales, limitando suuso a ciertas aplicaciones.

Hacer cambios radicales a este diseño tradicional requeriríade todo un enfoque nuevo de ingeniería, y un grupo de ingenie-ros especializados en plasma en Hypertherm tenían la determi-nación de repensar estos diseños de antorcha. Ellos sabían quela mejor manera de comprender los retos que sus clientes en-frentaban era visitarlos y observarlos trabajar. Por periodo de unaño, los ingenieros y gerentes de producto pasaron cientos dehoras en campo, conversando con numerosos clientes durante

visitas a patios de chatarra, astilleros, y otros ambientes dondese usa mucho el corte. Su propósito era averiguar que tan bienlas antorchas de plasma del momento de desempeñaban en con-diciones difíciles y ver de primera mano lo que los operadoresquerían hacer con el plasma pero que no podían lograr debido alas limitaciones del diseño.

Lo que ellos escucharon y observaron es que las antorchas deplasma, en especial las antorchas manuales, reciben mucho abuso.No era poco común ver antorchas cayendo por accidente desdelos andamios, siendo golpeadas contra metales, o quemadas porel calor del corte y ranurado. Los ingenieros además se dieroncuenta de que había muchas tareas que los operadores no po-dían hacer con una antorcha de plasma manual estándar de 90grados o con una antorcha mecanizada con largo completo.

Los ingenieros se enfocaron en tres áreas: crear una antorcharobusta, mejorando la ergonomía del mango al tiempo que semejorara el acceso de corte y ranurados a ubicaciones reducidas,y a desarrollar una antorcha más corta par alas aplicaciones decorte robótico y de tuberías. Todo se sometió a revisión, y los in-genieros se pasaron dos años hacienda prototipos de antorchas,y luego realizando pruebas de corte, impacto y calor. Una vezque las pruebas se realizaron, los esfuerzos se concentraron enencontrar el material correcto para el cuerpo de la antorcha.

Ellos sabían que querían usar plástico puesto que es ligero yfácil de moldear, pero no estaban seguros que qué plástico usarexactamente. Con cientos de marcas y composiciones diferentespara elegir, la tarea e reducir las opciones no era fácil. Una cosaque ayudó fue la decisión de recurrir a medidas cuantificables,como los estándares establecidos por la Sociedad Americana deEvaluación y Materiales para refracción del calor, resistencia alimpacto, y amigabilidad del ambiente. Basados en ello, el equipopudo concentrarse en varios plásticos diferentes que tenían elmejor balance de propiedades. Estas opciones fueron luego eva-luadas de acuerdo a su desempeño real antes de que un plásticoganador fuera seleccionado.

“El reto con el diseño de antorchas de plasma es que estamoscortando metal con un objeto de plástico”, dijo Jesse Roberts,uno de los ingenieros del proyecto. “Idealmente, el mango de laantorcha debería estar hecho de ladrillo y caucho al mismotiempo. Un ladrillo para soportar el calor y caucho para sopor-tar el abuso del día a día”.

El siguiente reto era crear una antorcha mejor formada pararanurar y cortar en lugares reducidos. Los usuarios del oxicom-

ENERO 201236

POR PAULA FLANDERS

Nuevos materiales y formas de antorchas incrementan elrango de aplicaciones de corte por plasma

Fig. 1 — Para crear una antor-cha casi recta, se desarrolló undiseño de consumible que substi-tuyó el émbolo en la antorchacon un resorte de retroceso en elelectrodo.

Tecnologia Spanish Layout_Layout 1 1/20/12 11:31 AM

bustible han tenido por mucho tiempo un arreglo de longitudesy ángulos de antorcha a su disposición. Sin embargo, con elplasma, la forma ha estado tradicionalmente limitada por la ne-cesidad de un émbolo para poner al electrodo en contacto conla tobera y para iniciar el arco. El émbolo, y los alambres uni-dos a él, necesitaban espacio para moverse dentro de la corazade la antorcha, restringiendo las opciones de formas y ángulosdisponibles, y limitando la utilidad del plasma para ciertas apli-caciones.

La solución era trabajar desde adentro hacia afuera. Los in-genieros sabían que tenían que averiguar cómo retirar el émboloantes de que pudieran pensar en hacer un cambio significativo ala forma de la antorcha. Pasaron más meses de trabajo hasta queel equipo estuvo de acuerdo en una solución: un nuevo diseñode consumible que substituyera el émbolo en la antorcha con unresorte de retroceso en el electrodo. Esta tecnología, llamadaSpring Start™, permitió a los ingenieros diseñar una antorchacasi recta que hace un ángulo de apenas 15 grados en la punta— Fig. 1. Adicionalmente, esto permitió la reducción del cuellode la antorcha manual estándar para mayor visibilidad y paracambiar la forma de manera tal que pudiera sostenerse ya sea aun ángulo de 75 o 90 grados de la placa.

El equipo finalmente volvió su atención al tercer objetivo: de-sarrollar una antorcha más corta para aplicaciones de corte detubería y robótica. Durante las visitas a los usuarios finales, losingenieros se habían dado cuenta de que la antorcha mecanizadade longitud estándar era a menudo incómoda para las aplicacio-nes robóticas y de corte de tubería. La solución era substituir elbarril mecanizado de una pieza con un diseño modular que pu-diera convertirse fácil y rápidamente de una antorcha larga a unacorta — Fig. 2. Los usuarios podrían trabajar ya sea con la an-torcha estándar de 15 pulgadas o retirar una sección del barrilpara crear una mini antorcha de 6 pulgadas, más adecuada paraaplicaciones robóticas, cunas de tubería, quemadores de riel guía,y otras aplicaciones donde la longitud excesiva del barril fueraun problema.

Las nuevas antorchas llegaron al mercado a finales de 2010.Los usuarios reportan que el perfil más recto de la antorcha de15 grados hace más fácilmente cortes en esquinas, sobrecabeza,y en puntos reducidos. Para el ranurado por arco plasma, pro-porciona al usuario más visibilidad y mejor control del arco altiempo que la mano del operador se mantiene lejos del alto calorque se genera por el proceso de ranurado.

Estos cambios son solo unos cuantos pasos en el proceso deevolución. A medida que los operadores encuentren nuevos usos

para el ranurado y corte por arco plasma, los ingenieros especia-lizados en plasma seguirán innovando junto a ellos.♦


PAULA FLANDERS ([email protected]) esespecialista en mercadotecnia/líder del equipo de redaccióntécnica, Hypertherm Inc., Hanover, N.H.

Fig. 2 — Para las aplicaciones robóticas y decorte de tubería, se tomó la decisión de substituirel barril mecanizado de una sola pieza con undiseño modular que pudiera convertirse fácil yrápidamente de una antorcha larga en una corta.

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ENERO 201240

Imanes certificados de levantamiento se ilustran en panfleto

Un panfleto a todo color de seis hojas ilustra y describe los imanesde levantamiento de la compañía haciendo énfasis en su ajuste al ASMEB30.20, Sección 20-3.2, el estándar de la industria para la inspección,evaluación, y mantenimiento de imanes de levantamiento operados aproximidad. Se detalla el programa de intercambio de imán de la com-pañía, y el programa de renovación de imán de 5 estrellas Service®. Visita el sitio Web para bajar el panfleto B-103 en PDF.

Eriezwww.eriez.com(814) 835-6000

Guía para equipo eléctrico dañado por agua

Evaluando equipo eléctrico dañado por agua proporciona consejosacerca del manejo seguro de equipo eléctrico que ha estado expuesto alagua de una inundación, actividades contraincendios, o huracanes. Clara-mente señala artículos que requerirán reemplazo total y aquellos que pue-den ser reacondicionados por un profesional capacitado. El equipo que secubre incluye equipo de distribución eléctrica, circuitos de motor, equipode energía, transformadores, alambre, cable y cordones flexible; disposi-tivos de alambrado; supresores de picos e interruptores de circuito porfalla a tierra (GFCI por sus siglas en inglés); balastros e instalaciones deiluminación; motores, interruptores, y productos electrónicos. El docu-mento de seis páginas está diseñado para ser usado por proveedores, ins-taladores, inspectores, y usuarios de productos eléctricos. El documentopudiera bajarse de manera gratuita desde el sitio Web que se indica.

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ENERO 201242

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El sitio Web ofrece 18 videos que sirven como demostración de las líneasde la compañía de equipo de control de contaminación del aire, servicios deingeniería, y soporte técnico. Se exhiben los colectores de polvo de la Gold Se-ries® y los filtros HemiPleat® en operación. El primer video que se enlista,titulado Capacidades de Recolección de Polvo y Emisiones, es una presenta-ción con duración de 10 minutos impartida por el Presidente Lee Morganquien proporciona un interesante panorama general de las capacidades de laempresa.

Camfil Farr APCwww.farrapc.com/videos/(800) 479-6801

Botellas multiusos, bolsas ycontenedores ilustrados

Un catálogo de 20 páginas a todo color ilustra y describe un gran surtidode botellas de plástico, cubos, contenedores, cajas de plástico apilables y embutibles, y bolsas de polietileno, y accesorios para usos generales de man-tenimiento y taller. También se muestran botellas Nalgene®, vasos de precipitados graduados, botellas de PVC claro, embudos, vasos de papel,botellas con atomizador de uso rudo, cortadoras y selladoras a impulsos térmicas, y muchos otros.

Consolidated™ Plasticswww.consolidatedplastics.com(800) 362-1000

NUEVA LITERATURA— Continuación de la página 40

Sistema independiente de filtración de aire detallado

El sistema independiente de filtración general Circulator™ se detalla en unpanfleto de 4 páginas a todo color. Diseñadas exclusivamente para extraer yfiltrar las emisiones de la soldadura que se liberan durante los procesos de fa-bricación de soldadura más comunes, las unidades tienen la intención de su-plementar la ventilación natural que pudiera estar presente para reducir laconcentración general de emisiones.

The Lincoln Electric Co.www.lincolnweldfumecontrol.com(216) 383-2667



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ENERO 201244

NUEVA LITERATURA— Continuación de la página 42

Granalladoras de cilindro de gas ilustradas enpanfleto

Un panfleto bien ilustrado de cuatro páginas detalla la línea de la compa-ñía de máquinas decapadoras automatizadas para retirar la pintura y acondi-cionar las paredes de cilindros de gas. Se muestra el sistema de granallado GC111 para decapar cilintros de hasta 20 pulgadas de diámetro por 72 pulgadasde longitud a una velocidad de alrededor de 120 cilindros por turno de 8 horas.También se muestra el Modelo GC-SR12 de alta producción, capaz de limpiaraproximadamente 1920 cilindros de la Serie T-K por turno de 8 horas. Se ilus-tran seis sistemas diferentes con una tabla comparativa de una página com-plete con las características de cada uno. El panfleto puede bajarse desde elsitio Web que se indica.

Viking Blast & Wash Systemswww.vikingcorporation.com(800) 835-1096

Soluciones de pulido detalladas en literatura

La Guía de Soluciones para Pulido y Acabado en sus 8 páginas a todo colordetalla las líneas de la compañía de cepillos y abrasivos para aplicaciones delimpieza, acabado, y desbarbado. Se muestra una gama de discos laminadospara varias aplicaciones incluyendo el Disco Tiger™ para altas tasas de cortey duración de vida útil; la línea Vortec™ Pro® para valor; y el Disco Tiger re-cortable para flexibilidad aumentada. Se muestran los discos cerámicos lami-nados para ación de corte rápida y sin calor en aluminio, acero inoxidable, In-conel®, titanio, y otros metales difíciles de pulir.

Weiler Corp.www.weilercorp.com(800) 835-9999

La Sociedad Americana para la Calidad moderniza su sitio Web

La Sociedad ha lanzado un sitio Web rediseñado,optimizado para el acceso desde dispositivos móvi-les, que presenta contenido interactivo rico en me-dios para traer recursos, herramientas e ideas de ca-lidad, así como las redes sociales a la comunidad decalidad global. Se presentan artículos y estudios decasos, temas de la revista Quality Progress, el Puntode Vista del Q blog del CEO Paul Borawski, historias

de Quality for Life™, estudios de investigación, vi-deos, desarrollos de los centros de servicio nacionalen India, China y México, e información de tecnolo-gía y capacitación.

American Society for Qualitywww.asq.org(414) 272-8575


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ÍNDICE DEANUNCIANTES

Abicor Binzel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11www.binzel.com.mx . . . . . . . . . . . . . . . .+52 (449) 973-0133

American Torch Tip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9www.attcphdsaves.com . . . . . . . . . . . . . . . .(800) 342-8477

Arcos Industries, LLC . . . . . . . . . . .Portada frontal interiorwww.arcos.us . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(570) 339-5200

AWS Certification Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38-39www.aws.org . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(305) 443-9353

AWS Education Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35, 41www.aws.org . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(305) 443-9353

AWS Member Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45www.aws.org . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(305) 443-9353

AWS Technical Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23www.aws.org . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(800) 443-9353

Bradford Derustit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7www.derustit.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(714) 695-0899

Fischer Engineering Company . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37www.fischerengr.com . . . . . . . . . . . . . . . . . .(937) 754-1750

Fischer Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14www.Fischer-Technology.com . . . . . . . . . . .(860) 683-0781

Fronius Soldadura Perfecta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5www.fronius.com.mx . . . . . . . . . . . . . . .+52 (81) 8882 8200

J. P. Nissen. Co. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14www.nissenmarkers.com . . . . . . . . . . . . . . .(215) 886-2025

Magnatech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13www.magnatech-lp.com . . . . . . . . . . . . . . . .(860) 653-2573

Midalloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8www.midalloy.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(636) 349-6000

Red-D-Arc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7www.reddarc.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . .+52 229 981 2900

Select Arc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Portada trasera interiorwww.select-arc.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(937) 295-5215

Thermadyne Industries/Thermal Arc . . . . .Portada traserawww.thermalarconthemove.com . . . . . . . . .(940) 381-1212

WELDMEX 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33www.awsweldmex.com . . . . . . . . .(305) 443-9353, ext. 297


— Página— Teléfono

— Página— Teléfono

Con volumen bajo y mezcla alta, los aditamentos desoldadura necesitan adaptarse rapidamente, perocon precisio n a los requerimientos cambiantes. Lostaladros de 50 pies de largo que mueven el grano re-quieren alineacion y estabilidad. Las paradas posi-tivas proporcionan la alineacio n para esta caja detraccio n del taladro. Este aditamento esta constru-ido de elementos del sistema de aditamentos mod-ulares para soldadura de la compan ia. La mesa desoldadura de 5 lados tiene un patron regular de per-foraciones de 28 mm (11/8 pulgadas) en centros de100 mm (4 pulgadas). Las superficies estan total-mente endurecidas a 55 Rc. Los a ngulos y paradasde ubicacio n son tam- bie n endurecidos y maquina-dos con ranuras y perforaciones de precisio n paraflexibilidad al construir los aditamentos. Al unirestos componentes, un perno para asegurar y posi-cionar permite un ensamble facil mientras que almismo tiempo brinda una fuerza de sujecio n de 26.5kN (6000 libras)

Mesa de soldadura contiene patronde perforaciones de 28 mm

Bluco Corp.www.bluco.com (800) 535-0135

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NUEVOS PRODUCTOS

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