Cuando la soldadura por resistencia da en el clavo

Conocido como el líder del mercado establecido para la soldadura robótica, Yaskawa no es ajeno a los matices de la automatización de la soldadura por arco. Robusto y confiable, el proceso de soldadura por arco mediante el uso de robots industriales ha evolucionado en las últimas décadas, satisfaciendo de manera efectiva diversas necesidades de fabricación. Si bien este método común de unir piezas de metal crea piezas increíblemente fuertes con muchas opciones flexibles, también tiene sus ventajas y desventajas.

No se puede evitar el hecho de que la automatización de la soldadura por arco utiliza una gran cantidad de consumibles, como alambre y gas. Si bien es efectivo, este tipo de unión adhesiva trae un nuevo nivel de material potencialmente peligroso en juego, junto con el gasto continuo de consumibles. Además, el proceso de soldadura por arco robótico crea un nivel muy alto de rayos UV que requieren ciertas precauciones de seguridad.

Estas razones, además de los tiempos de ciclo potencialmente largos y los requisitos de espesor del metal, hacen que uno se pregunte si puede haber ser un mejor método de soldadura para ciertas tareas.

Soldadura por puntos
Napoleon Hill, uno de los charlatanes motivacionales originales de mediados de 1900, solía decir "De la resistencia surge la fuerza". Es posible que ese adagio no haya enriquecido a nadie rápidamente como prometió Hill, pero tiene mucha verdad en la soldadura actual.

La soldadura por resistencia, específicamente la "soldadura por puntos", ha sido una solución popular de unión de metales para la industria automotriz. y otros fabricantes durante muchos años. Realizado al pasar una corriente eléctrica entre capas de metal mientras se aplica presión, este método crea una fuerte unión de metal llamada "pepita" en el punto de ejecución. También se puede modificar usando electrodos en forma de rueda para correr a lo largo de una costura para una soldadura más larga. Si bien es simple por naturaleza, este método proporciona aplicaciones particulares con grandes ventajas:

Económico
Debido a que no se utiliza metal de aporte ni gas de protección con la soldadura por puntos, el costo por soldadura y el peso se reducen rápidamente al limitar los consumibles. Por el contrario, la soldadura por arco puede consumir las boquillas y puntas de la antorcha. Con la soldadura por resistencia, una pistola de puntos tendrá puntas que se pueden revestir para reacondicionarlas varias veces antes de que sea necesario reemplazarlas.

Por lo general, las piezas que se usan para la soldadura por puntos están estampadas, lo que suele ser más asequible que las piezas mecanizadas. El uso de piezas estampadas también agrega otro nivel de consistencia al proceso, lo que contribuye al ahorro de costos. El costo de los sistemas de soldadura por arco y por puntos es bastante similar, pero ambos son mucho más baratos que las alternativas láser.

Más seguro
Los métodos de soldadura por arco, como la soldadura MIG o TIG, crean una gran cantidad de luz ultravioleta que daña la piel y los ojos. Los usuarios deben protegerse contra esto con protección para los ojos, como una capucha para soldar. Las cortinas de arco alrededor de soldadores y robots se consideran protección secundaria, y no se debe confiar en ellas para una seguridad total al observar una soldadura en acción.

Aunque la soldadura por puntos produce algunas chispas, es mucho menor que los de la soldadura MIG, que potencialmente pueden quemar agujeros en algunos materiales. En general, la protección se puede simplificar, ya que no necesita reducir el arco eléctrico, ni tiene que controlar la misma cantidad de chispas y salpicaduras.

Limpiador
Con la soldadura por puntos, inherentemente hay muchas menos salpicaduras de soldadura que pueden contaminar el acabado de una pieza y el piso de la celda de trabajo. Del mismo modo, los humos se reducen drásticamente y el humo también se minimiza. Por otro lado, las salpicaduras de la soldadura por arco pueden causar problemas con la estética de la pieza o con las temidas "bayas de soldadura" que siempre pueden traquetear en una pieza cerrada.

La estética en la soldadura por puntos es consistente y limpia, mientras que con la soldadura por arco, crear un cordón de soldadura atractivo puede ser un desafío a veces. Todas las piezas soldadas por puntos tienen dos capas y la soldadura está esencialmente oculta dentro del cuerpo de la pieza, en lugar de producir una costura muy visible.

Además, el temporizador de soldadura será comparable en requisitos de tamaño y conexión a la fuente de poder de soldadura por arco. Sin embargo, ya no será necesario un barril de alambre y conducto dentro de la celda de trabajo, y el escariador desordenado a veces se puede reemplazar por un tocador de puntas para una pistola puntual.

Consistente
Las piezas soldadas por puntos experimentan menos deformación debido a la menor entrada de calor y tienen una repetibilidad muy alta. Las piezas también son generalmente más ligeras, ya que pueden quedar huecas después de combinar dos piezas estampadas. No hay que tener en cuenta la metalurgia del metal de aporte, lo que hace que el proceso sea relativamente similar para piezas diferentes.

Más rápido
Un tiempo típico de compresión de soldadura por puntos solo toma un breve segundo parcial, y un robot puede moverse de un punto a otro muy rápidamente. No se requiere preparación de la superficie, a la que la soldadura por arco puede ser sensible. La velocidad de desplazamiento de una antorcha MIG está limitada por el metal de aporte, el aporte de calor y otras variables. Si bien algunos procesos manuales de soldadura por arco pueden ser muy difíciles de automatizar según la accesibilidad y el tamaño de la pieza, casi todas las aplicaciones de soldadura por puntos se pueden automatizar. En general, el tiempo potencial de fabricación de una pieza se puede reducir casi a la mitad con el método de soldadura por puntos.

Desafíos
El mayor desafío con la soldadura por puntos es que la pieza que se suelda debe estar diseñada para soldadura por puntos, lo que permite que la pistola por puntos tenga un acceso conveniente a ambos lados de la pieza para aplicar la corriente y la presión adecuadas. Asimismo, el grosor del metal suele limitarse a unos 3 mm por hoja.

Algunas piezas nunca serán adecuadas para la soldadura por puntos, según su grosor y la resistencia al corte requerida. Además, las partes que deben estar completamente selladas (tanques de fluido, partes de presión, etc.) no se pueden soldar por puntos. A veces, el adhesivo y el sellador pueden contribuir a la rigidez y resistencia de la pieza, pero esto agrega un paso adicional en el proceso.

La soldadura por puntos requiere una experiencia diferente a la soldadura por arco, aunque generalmente es más simple. Pero, a pesar de la inteligencia del software de robot actual, no puede reemplazar el diseño y la ejecución que un ingeniero de soldadura debidamente capacitado puede ofrecer con cualquiera de los dos sistemas.

Resumen
Para piezas de gran volumen que se pueden estampar, la soldadura por puntos puede ser una solución ideal. Puede disminuir el costo, el peso y el tiempo del ciclo, al mismo tiempo que aumenta la seguridad, la consistencia, la estética y la limpieza con un sistema adecuado. ¡Es una herramienta de automatización más en la bolsa de herramientas proverbial para aumentar la competitividad y ganar el futuro!