Estrategias para la preparación adecuada de soldaduras

En cualquier aplicación, la preparación adecuada del metal para la soldadura es clave para producir resultados de alta calidad, mantener niveles de productividad constantes y minimizar los costos, especialmente los costos relacionados con la repetición del trabajo y el tiempo de inactividad.

Comenzar con la superficie más limpia posible aumenta en gran medida las posibilidades de una soldadura fuerte y sólida. Es por eso que armar a los operadores con las mejores prácticas para completar la preparación de la soldadura de manera correcta y eficiente 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 meterse de lleno en un proyecto que parece simple y luego descubrir rápidamente que hay muchos factores que pueden provocar retrasos costosos, pasos adicionales o reelaboración. Tener un plan también lo ayuda a resistir la tentación de tomar atajos cuando surgen problemas.

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

• ¿Qué proceso de soldadura estoy utilizando? Si realiza una soldadura por arco de metal blindado (SMAW), a menudo puede salirse con la suya con algunas impurezas en la superficie del material, pero el proceso requerirá más limpieza posterior a la soldadura y entre pasadas. La soldadura por arco metálico con gas (GMAW) y la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) generalmente requieren más preparación y una superficie más limpia para comenzar a producir soldaduras de calidad, pero generalmente requieren menos esfuerzo para la limpieza posterior a la soldadura.
   
• ¿Con qué material estoy trabajando? Algunos materiales, como el acero laminado en caliente, tienen una gruesa cascarilla de laminación en la superficie que debe eliminarse por completo antes de soldar. Los materiales más duros, como el Inconel, se endurecen por trabajo y requieren abrasivos de alto rendimiento, como la cerámica, para la preparación de la soldadura. Los materiales más blandos y no ferrosos, como el aluminio, pueden ser más susceptibles a la carga de las ruedas y requieren un abrasivo diseñado para evitar que el material se acumule en el abrasivo.
   
• ¿Cuál es el requisito de acabado final? Es importante conocer y comprender cualquier requisito de acabado al elegir su abrasivo. Es un error común pensar que elegir un abrasivo grueso hará el trabajo más rápido. Recuerde que el uso de un abrasivo grueso también facilita la eliminación de material excesivo o el daño de la superficie. Debido a que el patrón de rayado es más grueso, también puede ser más difícil ver las imperfecciones y grietas de la superficie durante la inspección visual. Si bien puede parecer que no está eliminando material tan rápido con un abrasivo más fino, a menudo es más productivo y puede evitar la repetición del trabajo y minimizar la cantidad de pasadas para lograr el acabado deseado en menos tiempo.

Cortar, ajustar y biselar  
Una vez que haya establecido su plan, el primer paso para preparar el metal para la soldadura suele ser cortar, ajustar y/o biselar el material base. La cantidad de cuidado y preparación que se pone en el corte inicial puede reducir la cantidad de trabajo que se dedica a la limpieza posterior.

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

Hacer el corte inicial lo más limpio, recto y consistente posible le facilitará la producción de resultados de calidad. El corte manual con una amoladora de ángulo recto 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 bastante práctica y habilidad.

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

Preparar y limpiar la superficie
Una vez que el material está cortado y biselado, es hora de preparar la superficie para el paso de soldadura inicial. La eliminación de cascarilla de laminación, productos químicos, contaminantes o revestimientos del material base ayuda a garantizar una penetración adecuada de la soldadura y elimina las impurezas, la porosidad y las 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. El óxido, los revestimientos de goma, la capa de polvo y la pintura son lo suficientemente livianos como para que se puedan limpiar de manera más efectiva con un cepillo de alambre.

Si la aplicación requiere un producto abrasivo para la limpieza de superficies, considere lo que está tratando de eliminar. Para la preparación de la soldadura, comience con una opción menos gruesa y solo aumente la agresión según sea necesario. Con recubrimientos más pesados ​​y cascarilla de laminación, la elección a menudo se reduce a una muela abrasiva o un disco de láminas.

Los discos de láminas se usan comúnmente en la preparación de soldaduras porque son fáciles de controlar y pueden esmerilar, terminar y mezclar en un solo producto. Una muela proporciona más agresividad y durabilidad, lo que es útil cuando se trabaja con costuras dentadas o irregulares, como la escoria de la antorcha. Pero tenga cuidado de no ser demasiado pesado con una muela abrasiva porque es fácil eliminar demasiado material base.

El grano grueso no siempre es lo mejor
Un error común que lleva a la frustración, la repetición del trabajo y el desecho es usar 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 eliminarán el material más rápido, eso no siempre es bueno.

Para las soldaduras más fuertes y consistentes, desea material y espesor de pared consistentes. Si usa un abrasivo demasiado agresivo, puede perforar o socavar la superficie. Y quitar demasiado material puede hacer que la pieza terminada quede fuera de las especificaciones y tolerancias finales.

Las muelas abrasivas duras generalmente eliminan la cascarilla de laminación con un esfuerzo mínimo, pero también requieren un mayor nivel de habilidad para evitar eliminar demasiado material. Los discos de láminas de grano grueso (24 y 36) y los abrasivos revestidos también pueden hacer el trabajo rápidamente, pero pueden obstruirse o cargarse, perdiendo un tiempo valioso y aumentando la fatiga y la frustración del operador. Puede mejorar significativamente los resultados eligiendo un abrasivo diseñado para limpiar el material y minimizar la carga utilizando una capa superior y grano de capa abierta.

Según el material y su estado, un disco abrasivo de láminas revestido de grano 60 puede proporcionar toda la agresividad necesaria y, en última instancia, realizar el trabajo más rápidamente que un disco de láminas de grano más grueso. El disco de grano 60 deja un mejor acabado y es menos probable que se agujeree o socave, lo que le permite obtener el acabado deseado más rápido con menos pasadas, sin decoloración por calor y con menos esfuerzo. Cada vez que puede reducir la cantidad de operaciones secundarias, reduce significativamente el costo operativo.

Elegir el producto adecuado
Hay varios perfiles disponibles de los diversos productos abrasivos que pueden facilitar o dificultar el trabajo.

Las ruedas de alambre son mucho más resistentes a la carga, pero no eliminarán el material base, lo que las convierte en una buena opción para eliminar los contaminantes y revestimientos de la superficie sin afectar el metal base. Los abrasivos están diseñados para cortar y eliminar el metal base. Debido a su construcción, los recubrimientos pesados ​​y el material base pueden acumularse entre los granos y reducir su capacidad de corte.

Al usar discos de láminas, elegir entre un tipo 27 (perfil plano) o un tipo 29 (perfil cónico) puede marcar una diferencia significativa. El perfil incorrecto en realidad limitará la cantidad de abrasivo en contacto con la superficie del metal. Elija un disco de láminas tipo 27 para ángulos de esmerilado más bajos (de 5 a 10 grados) y aplicaciones de presión más liviana como acabado y mezcla. Elija un disco de láminas tipo 29 cuando esmerile en ángulos más altos (de 15 a 30 grados), que es más típico cuando la agresión y la eliminación de material son más importantes.

Los cepillos de alambre también vienen en varios estilos y tamaños. El calibre del alambre y el tipo de nudo son los indicadores más efectivos del desempeño. Las opciones incluyen tirante, trenzado de cable y trenzado estándar.

• Cepillos para cordones tienen nudos que están retorcidos muy apretados para un perfil angosto. Estos cepillos se diseñaron para limpiar espacios reducidos y pases de soldadura iniciales en tuberías y soldaduras de pases múltiples, pero se usan comúnmente en aplicaciones de fabricación en general.
   
• Cepillos para torsión de cables use un nudo que esté retorcido hasta el final y más alambre en el nudo para darle más ancho, rigidez y agresividad. Pueden ser significativamente más efectivos para la preparación de soldaduras si no necesita específicamente entrar en un espacio angosto de 1/8 de pulgada.
   
• Cepillos giratorios estándar tener un nudo que no esté retorcido hasta el borde, lo que permite que las puntas se extiendan al final, lo que aumenta la conformabilidad. Son efectivos para componentes con muchas imperfecciones superficiales, texturas o contornos. Los operadores sin experiencia a menudo obtienen la limpieza más eficiente de los cepillos giratorios estándar porque cubren un espacio más amplio y son más fáciles de controlar.

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

• Reduzca el ángulo de afilado:  Al usar una muela abrasiva, un ángulo de esmerilado más bajo lo ayuda a maximizar el control y reducir el riesgo de ranurado. La esquina exterior de una muela abrasiva es la más agresiva, por lo que cuanto más inclinado sea el ángulo de enfoque, mayor será la posibilidad de que la muela elimine más material superficial del deseado y socave o agujeree la pieza de trabajo. Al reducir el ángulo, se amplía la superficie de contacto del disco con la pieza de trabajo y se reduce la agresividad del disco.
   
• Cuida tu presión: Si usa ruedas de alambre, recuerde que las puntas de los alambres están diseñadas para hacer el trabajo. Presionar demasiado fuerte puede hacer que los alambres se doblen y las puntas ya no golpeen el material.
   
• Use trazos consistentes: Ingrese la carrera de esmerilado tirando en lugar de empujando para ayudar a controlar la agresión de la muela abrasiva. Muele en línea con el material y utiliza movimientos suaves y uniformes en lugar de movimientos cortos y entrecortados. Esto proporciona resultados efectivos con abrasivos revestidos y abrasivos aglomerados.

• Evite rechinar los brazos: Cuando solo usa sus brazos para operar una muela abrasiva, la vibración de la rueda puede afectar sus muñecas y antebrazos. En su lugar, use sus piernas y los músculos grandes de su cuerpo para ayudar a mover y controlar el molinillo. Mueva todo el cuerpo en la dirección del movimiento en lugar de solo los brazos para minimizar la fatiga.

Preparación de metal para soldadura
Limpiar y preparar adecuadamente su material base es un primer paso fundamental para producir soldaduras de alta calidad. Recuerde que cuando se prepara para soldar, desea eliminar las impurezas y los recubrimientos de la superficie, no desea eliminar el exceso de material de la superficie. Elegir el producto adecuado para la preparación de la soldadura y seguir las mejores prácticas puede ayudarlo a lograr los resultados que desea.

Aparecido anteriormente en el blog de Weiler.