Variables en el proceso de soldadura

ANÁLISIS DE VARIABLES EN EL PROCESO DE SOLDADURA MIG/MAG
RESUMEN
El Proceso de Soldadura Mig/Mag o Gas metal arc welding (GMAW) es muy utilizado en muchos tipos de industria manufacturera y de mantenimiento. Las principales características de este proceso son la productividad y la calidad.
En este trabajo, se analiza el modelado analítico y experimental del proceso GMAW y se desarrolla unsoftware para la predicción de la geometría del cordón de soldadura. En la primera parte, se describe el proceso de soldadura GMAW y se analiza las relaciones entre la variables de soldadura con la geometría del cordón y su calidad. Posteriormente, se analizan las técnicas de modelado usualmente utilizadas para modelar soldadura, implementando un modelo basado en la interrelación de las variablesfísicas, que ocurren en el arco voltaico.
Adicionalmente, se describe el software GeoSolda desarrollado para predecir la geometría del cordón de soldadura en función de las variables secundarias y primarias del proceso de soldadura GMAW.
Palabras clave: GMAW, MIG/MAG, Modelado, Variables de soldadura
INTRODUCCIÓN
La Soldadura es una técnica de unión que garantiza, en la pieza fabricada oreparada, una continuidad de las propiedades mecánicas y metalúrgicas. De los innumerables procedimientos que existen para unir piezas metálicas, se destacan los procesos de soldadura basadas en fusión; en éstos, los bordes de las piezas se unen por la fusión del metal de las mismas piezas, pudiendo ser opcionalmente adicionado un metal de aporte.
A nivel de aplicaciones industriales, la familia deproceso de soldadura por fusión más importante es la que obtiene su energía del arco voltaico. De esta familia, el proceso que tiene mayor difusión en la soldadura de fabricación es el proceso MIG/MAG ("Metal Inert/Active Gas"), también conocido por GMAW ("Gas Metal Arc Welding").
Actualmente, existe una tendencia muy marcada a la automatización de los procesos de soldadura. Para automatizar losprocesos de soldadura, es necesario contar con modelos que permitan predecir y simular el proceso de soldadura en su conjunto global, pues estos modelos posibilitan aplicar mejores estrategias de control y soldar con parámetros optimizados.
La complejidad de los procesos de soldadura es muy grande. Hay aproximadamente una docena de variables que influye directa o indirectamente en la geometría delcordón de soldadura y a su calidad; por ello, modelar estos sistemas es siempre un gran desafío.
Se debe destacar que la tendencia a la automatización total de este proceso obedece a varias causas, entre la que se destaca: Incremento de la calidad, Incremento de de la confiabilidad y Mayor productividad. También se considera que los procesos de soldadura son de riesgo para la salud e integridad delos operadores. En los procesos de arco voltaico, se producen emisiones intensas de luz visible, de rayos infrarrojos y ultravioletas. También es inevitable la formación de gases y humos tóxicos en cualquier proceso de soldadura; cabe destacar que se producen gases aún más tóxicos y peligrosos cuando se suelda sobre materiales oxidados, pintados o sucios con aceites o grasas. De ahí, también surgela importancia de que las piezas deban limpiarse meticulosamente, antes de ser soldadas.
Los motivos anteriormente descritos dan realmente un argumento sólido para mejorar las condiciones de trabajo del soldador, usando sistemas automáticos de soldadura.
EL PROCESO MIG/MAG
En un Proceso MIG, se usa un gas inerte como protección que puede ser Argón, Helio o una combinación de ambos. En unproceso MAG, se usa como gas de soldadura Dióxido de Carbono (CO2); cabe destacar que este gas sólo se utiliza para soldar aceros no aleados.
Las principales ventajas que ofrece el proceso MIG/MAG son:
* Se puede soldar en todas las posiciones
* Ausencia de escoria para retirar
* Buen apariencia o acabado (pocos salpicados)
* Poca formación de gases contaminantes y tóxicos
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