Principales Procesos de Soldadura Industrial y Unión de Metales

Procesos de Soldadura por Presión (Soldaduras Fuertes)

En estos procesos, la unión se logra mediante la aplicación de presión, a menudo acompañada de calor, pero sin llegar necesariamente al punto de fusión total de los materiales base.

• Presión en frío/caliente: Se basa en dos metales que se comprimen hasta unirse. Es fundamental alisar la superficie para lograr un contacto del 100%. Se debe utilizar un gas noble o vacío para evitar la oxidación.
• Ultrasonido: Se comprimen dos metales y se aplica ultrasonido, lo que genera calor mediante vibraciones. La temperatura alcanzada es aproximadamente 1/3 de la temperatura de fusión.
• Fricción: Consiste en generar rozamiento entre las piezas para deformarlas y generar el calor necesario para que se produzca la unión.
• Fricción y agitación: La energía para la soldadura proviene de un tercer cuerpo que es frotado contra las dos superficies que se desean unir.
• Fricción e inercia: Se coloca una de las piezas en un volante que rota a gran velocidad; el volante gira frenándose hasta detenerse junto a la otra pieza que se desea unir, y esa fricción genera la unión.
• Resistencia: Es una soldadura en caliente que aprovecha la mayor ductilidad del material para deformarlo mejor. Se aplica una descarga eléctrica a través del material que, por efecto Joule, genera calor y lo funde parcialmente.
• Puntos por resistencia: Se utilizan dos electrodos y una descarga eléctrica que funde y mezcla los materiales. Conviene que los metales tengan una menor conductividad para que el calor no se disipe rápidamente.
• Costura: Se emplean electrodos con forma de ruedas que realizan las costuras y sueldan las láminas de forma continua.
• Explosivo: Se utiliza para unir piezas o realizar forja. Se coloca un explosivo en una de las chapas; al detonar, la presión sobre la superficie donde no hay explosivo genera enlaces metálicos.
• Difusión: Se toman dos chapas, se les aplica presión y calor para facilitar la difusión, permitiendo que los átomos se muevan y generen un enlace metálico.

Procesos de Soldadura por Fusión

En la soldadura por fusión, se funde tanto el metal de aporte como el metal base para crear la unión.

• Soldadura por gas o llama: Utiliza distintos gases o reacciones químicas al aplicar calor para fundir los materiales.
• TIG (Tungsten Inert Gas): Se utiliza un electrodo de Wolframio (W). Al rozarlo con el metal, se genera un arco eléctrico azul que alcanza los 30,000 grados, fundiendo los metales base y el metal de aporte, el cual se encuentra en otro filamento.
• MIG (Metal Inert Gas): El metal de aporte actúa como el propio electrodo. Al rozarlo con el metal, genera un arco eléctrico que provoca su fusión y depósito constante; es necesario añadir metal de aporte continuamente.
• Electrodo revestido: Similar al proceso TIG, pero el filamento utilizado como electrodo y metal de aporte cuenta con un recubrimiento denominado fundente. Al suministrar calor, el fundente cae en la soldadura junto con el metal de aporte.
• Arco sumergido: Se utiliza un fundente de manera similar al proceso MIG. Se vierte un material granulado (arena) desde un tubo que actúa como fundente; dicho tubo contiene el electrodo y el metal de aporte. Se suelda debajo de ese montón de fundente y posteriormente se aspira el excedente.

Soldadura por Energía Concentrada y Otros Métodos

• Electroscoria: Aprovecha las impurezas que salen a flote, que suelen ser cerámicos con baja conductividad térmica. Se introduce escoria entre las dos piezas y, al aplicar calor en forma de chispa, la energía se acumula en la escoria permitiendo la fusión y unión de las capas. Aquí, la escoria funciona como fundente.
• Láser: No requiere material de aporte. Se juntan los dos metales y se funden mediante un haz láser. Es indispensable contar con una atmósfera inerte.
• Haz de electrones: Se lanza un haz que se concentra en un punto específico; esta alta concentración de energía permite la unión de los metales. No requiere metal de aporte, se realiza en cabinas cerradas y evita la oxidación.

Ventajas del Láser respecto al Haz de Electrones

• No requiere trabajar en condiciones de vacío.
• El haz se puede manipular mediante sistemas ópticos.
• No genera emisiones de rayos X.
• Ofrece una calidad superior con menores distorsiones en la pieza.