Estrategias Esenciales para una Preparación de Soldadura Efectiva

En cualquier aplicación, preparar adecuadamente el metal para soldar es clave para producir resultados de alta calidad, mantener niveles de productividad consistentes y minimizar costos, especialmente costos relacionados con retrabajo y tiempo de inactividad.

Comenzar con la superficie más limpia posible aumenta enormemente las posibilidades de una soldadura sólida y fuerte. Por eso, equipar a los operadores con las mejores prácticas para completar la preparación de soldadura correctamente y eficientemente es importante para agilizar la operación de soldadura en general.

Tenga un plan
Para una preparación de soldadura adecuada, es importante tener un plan antes de comenzar. De lo contrario, es fácil lanzarse de lleno a un proyecto que parece simple y luego descubrir rápidamente que hay muchos factores que pueden llevar a retrasos costosos, pasos adicionales o retrabajo. Tener un plan también le ayuda a resistir la tentación de tomar atajos cuando surgen problemas.

Considere estas preguntas al armar su estrategia de preparación de soldadura:

• ¿Qué proceso de soldadura estoy usando? Si está soldando con arco metálico protegido (SMAW), a menudo puede salirse con la suya con algunas impurezas en la superficie del material, pero el proceso requerirá más limpieza post-soldadura e inter-paso. La soldadura por arco metálico con gas (GMAW) y soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) típicamente requieren más preparación y una superficie más limpia para empezar a producir soldaduras de calidad, pero típicamente requieren menos esfuerzo para limpieza post-soldadura.
• ¿Con qué material estoy trabajando? Algunos materiales, como el acero laminado en caliente, tienen una escala de laminación pesada en la superficie que debe removerse completamente antes de soldar. Materiales más duros como Inconel se endurecen por trabajo y requieren abrasivos de alto rendimiento, como cerámicos, para preparación de soldadura. Materiales más suaves y no ferrosos como el aluminio pueden ser más susceptibles a la carga de la muela y requieren un abrasivo diseñado para prevenir la acumulación de material en el abrasivo.
• ¿Cuál es el requisito de acabado final? Es importante conocer y entender cualquier requisito de acabado al elegir su abrasivo. Es un concepto erróneo común que elegir un abrasivo grueso hará el trabajo más rápido. Recuerde que usar un abrasivo grueso también hace más fácil remover material excesivo o dañar la superficie. Debido a que el patrón de rayado es más grueso, también puede ser más difícil ver imperfecciones superficiales y grietas durante la inspección visual. Aunque puede no parecer que está removiendo material tan rápido con un abrasivo más fino, a menudo es más productivo y puede prevenir retrabajo y minimizar el número de pasadas para lograr el acabado deseado en menos tiempo.

Corte, ajuste y biselado
Una vez que su plan está en marcha, el primer paso en la preparación del metal para soldar a menudo es cortar, ajustar y/o biselar el material base. La cantidad de cuidado y preparación puesta en el corte inicial puede reducir la cantidad de trabajo que va a la limpieza posterior.

Hay muchas herramientas que se pueden usar para cortar, incluyendo antorcha/cortador de plasma, cizallas, mesas láser/chorro de agua/CNC, o herramientas manuales como muelas de corte. Cada tipo tiene pros y contras.

Hacer el corte inicial lo más limpio, recto y consistente posible hará más fácil producir resultados de calidad. El corte a mano alzada con una amoladora angular es económico, portátil y no requiere tanta configuración y mantenimiento como la mayoría de las otras opciones. Sin embargo, para lograr cortes limpios y rectos, se requiere una buena cantidad de práctica y habilidad.

Un espacio limpio y consistente entre las dos piezas a soldar producirá una soldadura más fuerte y consistente con menos metal de aporte, controlando costos y ahorrando tiempo.

Prepare y limpie la superficie
Una vez que el material está cortado y biselado, es hora de preparar la superficie para la pasada de soldadura inicial. Remover cualquier escala de laminación, químicos o contaminantes, o recubrimientos del material base ayuda a asegurar penetración de soldadura adecuada y eliminar impurezas, porosidad e inclusiones. Asegúrese de limpiar a fondo la superficie de trabajo dentro de una pulgada a cada lado de la junta.

Al limpiar algunos aceros inoxidables y otras aleaciones, puede estar bien usar acetona y/o un cepillo de alambre en lugar de un producto abrasivo. Óxido, recubrimientos de goma, pintura en polvo y pintura son lo suficientemente ligeros que pueden limpiarse más efectivamente con un cepillo de alambre.

Si la aplicación requiere un producto abrasivo para limpieza de superficie, considere lo que está tratando de remover. Para preparación de soldadura, comience con una opción menos gruesa y solo aumente en agresión según sea necesario. Con recubrimientos pesados y escala de laminación, la elección a menudo se reduce a una muela de rectificado o un disco de solapa.

Los discos de solapa son comúnmente usados en preparación de soldadura porque son fáciles de controlar y pueden rectificar, terminar y mezclar en un solo producto. Una muela de rectificado proporciona más agresión y durabilidad que es útil cuando se trabaja con costuras irregulares o desiguales, como escoria de antorcha. Pero tenga cuidado de no ser demasiado pesado con una muela de rectificado porque es fácil remover demasiado material base.

El grano grueso no siempre es lo mejor
Un error común que lleva a frustración, retrabajo y desperdicio es agarrar el abrasivo más agresivo disponible en un esfuerzo por hacer el trabajo más rápido. Si bien es cierto que los abrasivos más gruesos y agresivos removerán material más rápido, eso no siempre es algo bueno.

Para las soldaduras más fuertes y consistentes, quiere material consistente y espesor de pared. Si usa un abrasivo demasiado agresivo, puede rayar o socavar la superficie. Y remover demasiado material puede poner la pieza terminada fuera de las especificaciones y tolerancias finales.

Las muelas de rectificado duras típicamente removerán escala de laminación con esfuerzo mínimo, pero también requieren un nivel más alto de habilidad para prevenir remover demasiado material. Los discos de solapa y abrasivos recubiertos de grano grueso (24 y 36) también pueden hacer el trabajo rápido, pero pueden obstruirse o cargar, desperdiciando tiempo valioso y aumentando la fatiga y frustración del operador. Puede mejorar significativamente los resultados eligiendo un abrasivo diseñado para limpiar material y minimizar la carga usando recubrimiento superior así como grano de capa abierta.

Dependiendo del material y su condición, un disco de solapa de abrasivo recubierto de grano 60 puede proporcionar toda la agresión necesaria y en última instancia hacer el trabajo más rápido que un disco de solapa de grano más grueso. El disco de grano 60 deja un mejor acabado y es menos propenso a rayar y socavar, permitiéndole obtener el acabado deseado más rápido con menos pasadas, sin decoloración por calor y con menos esfuerzo. En cualquier momento que pueda reducir el número de operaciones secundarias, reduce el costo operativo significativamente.

Elegir el producto correcto
Hay varios perfiles disponibles de los diversos productos abrasivos que pueden hacer el trabajo más fácil o más difícil.

Las ruedas de alambre son mucho más resistentes a la carga pero no removerán material base, haciéndolas una buena opción para remover contaminantes y recubrimientos superficiales sin afectar el metal base. Los abrasivos están diseñados para cortar y remover metal base. Debido a su construcción, recubrimientos pesados y material base pueden acumularse entre los granos y reducir su capacidad de corte.

Al usar discos de solapa, elegir entre un tipo 27 (perfil plano) o tipo 29 (perfil cónico) puede hacer una diferencia significativa. El perfil incorrecto en realidad limitará la cantidad de abrasivo que contacta el metal superficial. Elija un disco de solapa tipo 27 para ángulos de rectificado más bajos (5 a 10 grados) y aplicaciones de presión más ligera como acabado y mezcla. Elija un disco de solapa tipo 29 al rectificar en ángulos más altos (15 a 30 grados), que es más típico cuando la agresión y remoción de material son más importantes.

Los cepillos de alambre también vienen en varios estilos y tamaños. El calibre del alambre y tipo de nudo son los indicadores más efectivos de rendimiento. Las opciones incluyen nudo de cordón (stringer bead), nudo de cable (cable twist) y nudo estándar (standard twist).

• Cepillos de nudo de cordón tienen nudos retorcidos muy apretados para un perfil estrecho. Estos cepillos fueron diseñados para limpieza en espacios estrechos y pasadas iniciales de soldadura en tuberías y soldaduras multi-paso pero se usan comúnmente en aplicaciones de fabricación general.
• Cepillos de nudo de cable usan un nudo retorcido hasta el final y más alambre en el nudo para dar al nudo ancho adicional, rigidez y agresión. Pueden ser significativamente más efectivos para preparación de soldadura si no necesita específicamente entrar en un espacio estrecho de 1/8 pulgada.
• Cepillos de nudo estándar tienen un nudo que no está retorcido hasta el borde, permitiendo que las puntas se abran al final, lo que aumenta la conformabilidad. Son efectivos para componentes con muchas imperfecciones superficiales, texturas o contornos. Los operadores inexpertos a menudo obtienen la limpieza más eficiente de cepillos de nudo estándar porque cubren una huella más ancha y son más fáciles de controlar.

Consejos de preparación de soldadura
Seguir algunas mejores prácticas puede ayudar a optimizar resultados en sus trabajos de preparación, limpieza y rectificado de soldadura.

• Reduzca el ángulo de rectificado: Al usar una muela de rectificado, un ángulo de rectificado más bajo le ayuda a maximizar el control y reducir el riesgo de rayado. La esquina exterior de una muela de rectificado es la más agresiva, así que cuanto más empinado el ángulo de aproximación, mayor la posibilidad de que la muela remueva más material superficial del deseado y socave o raye la pieza. Al bajar el ángulo, ensancha la cantidad de contacto superficial que la muela tiene con la pieza y reduce la agresividad de la muela.
• Vigile su presión: Si usa ruedas de alambre, recuerde que las puntas de los alambres están diseñadas para hacer el trabajo. Presionar demasiado fuerte puede causar que los alambres se doblen de modo que las puntas ya no golpeen el material.
• Use golpes consistentes: Ingrese el golpe de rectificado en un tirón en lugar de un empuje para ayudar a controlar la agresión de la muela de rectificado. Rectifique en línea con el material y use golpes suaves y uniformes en lugar de golpes cortos y entrecortados. Esto proporciona resultados efectivos con abrasivos recubidos y aglomerados.

• Evite el rectificado de brazo: Cuando solo usa sus brazos para operar una muela de rectificado, la vibración de la muela puede pasar factura a sus muñecas y antebrazos. En su lugar, use sus piernas y músculos grandes de su cuerpo para ayudar a mover y controlar la amoladora. Mueva todo su cuerpo en la dirección del movimiento en lugar de solo sus brazos para minimizar la fatiga.

Preparando metal para soldar
Limpiar y preparar adecuadamente su material base es un primer paso crítico en la producción de soldaduras de alta calidad. Recuerde que cuando se está preparando para soldar, quiere remover impurezas y recubrimientos de la superficie, no quiere remover material superficial excesivo. Elegir el producto correcto para preparación de soldadura y seguir mejores prácticas puede ayudarle a lograr los resultados que quiere.

Presentado previamente en el blog de Weiler.