Máquina FSW: elige la mejor opción

Sin duda alguna, el precio es un criterio muy importante que debe tenerse en cuenta a la hora de elegir la solución FSW que mejor se adapte a sus necesidades. En ocasiones se piensa que el precio está íntimamente ligado a la calidad, es decir: cuanto más caro es un producto, mejor es. Sin embargo, esta idea no podría estar más lejos de la realidad. Veamos por qué:

Cuando hablamos de máquinas especializadas FSW el precio puede variar considerablemente. A partir de 600.000 euros podemos obtener una máquina FSW que nos permite soldar 2 metros de largo. Sin embargo, si necesitamos soldar una longitud mayor, este precio se incrementará. Por ejemplo, si necesitamos soldar más de 10 metros, la inversión ascendería a 2 millones de euros. Pero, ¿por qué un precio tan alto? La respuesta es simple: las máquinas especiales FSW se producen de forma unitaria (sin utilizar el principio de producción en masa).

En cuanto al robot, debemos ir pieza por pieza. El brazo robótico se produce en masa y, por lo tanto, su precio se reduce (unos 100.000 euros). Sin embargo, este brazo no puede realizar la soldadura FSW por sí solo: hay que acoplarle un cabezal FSW, integrarlo a través de barreras y desarrollar todo el entorno de software necesario. Todo esto, producido de forma unitaria, es lo que hará que una estación de trabajo robótica FSW aumente su precio, alcanzando los 400.000 euros.

La solución de Stirweld consiste en añadir un cabezal FSW a un centro de mecanizado CNC, lo que reduce enormemente el coste de la inversión desde el principio. Pero, además, este cabezal FSW se produce en masa. Por esta razón, el coste del cabezal FSW de Stirweld es inferior a 100.000 euros, un precio mucho más ventajoso que las otras soluciones FSW.

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Dependiendo de la aplicación para la que se utilice la tecnología FSW, el grosor de la soldadura será diferente. El 95% de las aplicaciones en el mercado de FSW son de menos de 5 mm de espesor; sin embargo, puede que no sea el caso para su aplicación. Eche un vistazo a los espesores de soldadura que las diferentes soluciones FSW pueden lograr para ver cuál se adapta mejor a su aplicación.

Una máquina especializada FSW puede aplicar una fuerza de soldadura muy importante, normalmente de hasta 60 kN. Teniendo en cuenta que 2 kN es igual a aproximadamente 1 mm de espesor de la soldadura, la máquina FSW puede alcanzar hasta 30 mm.

La fuerza de soldadura del brazo del robot está limitada a sólo 10 kN. Por lo tanto, el grosor de su soldadura se reduce drásticamente a 5 mm.

La fuerza de soldadura del cabezal FSW de Stirweld es de 20 kN, lo que lo posiciona como la opción intermedia para esta característica. Con el cabezal FSW, es posible realizar soldaduras con un espesor de hasta 12 mm y 20 mm en configuración de doble soldadura bilateral.

Una vez que se decide invertir en la soldadura por fricción-agitación, es lógico que se quiera tener acceso a ella inmediatamente. Asimismo, la tecnología FSW es sin duda una gran ventaja competitiva que debe ser explotada lo antes posible.

La máquina especializada FSW se fabrica a pedido. Esto significa que, una vez solicitado, el proceso de diseño, construcción, montaje, etc. se inicia desde el principio. Por lo tanto, el plazo de entrega de una máquina FSW es remarcablemente largo: entre 12 y 18 meses.

Lo mismo se aplica a los robots FSW y, por tanto, su tiempo de entrega es igualmente largo. Normalmente su plazo de entrega es de alrededor de 6 meses.

Sin embargo, el ciclo de fabricación del cabezal FSW es muy corto, por lo que podría estar disponible en tan solo 3 meses. Además, Stirweld tiene cabezales FSW en stock, lo que podría reducir el tiempo de entrega a tan solo un mes.

La precisión de la posición de la herramienta FSW en relación con la pieza cuando se realiza la soldadura por fricción-agitación es sumamente importante para lograr soldaduras de calidad. Veamos a continuación cuál de las soluciones FSW logra la mejor precisión:

La máquina especializada FSW es muy precisa. Específicamente, tiene una precisión de 0,01 mm.

En el caso del robot FSW, la precisión es de 1 mm. Esta baja precisión se debe a la falta de rigidez de las articulaciones de los robots y, en consecuencia, a la alta elasticidad de los robots en serie. Las deformaciones del robot bajo las altas fuerzas de FSW causan una desviación lateral de la herramienta FSW, lo que tiene un impacto en la calidad de la soldadura.

El cabezal FSW de Stirweld cuenta con el mismo nivel de precisión que una máquina especializada FSW, es decir, con una precisión de 0,01 mm.

Para producir soldaduras por fricción-agitación de calidad se debe ejercer una fuerza constante sobre la pieza. Por eso, el control de la fuerza es obligatorio y se puede encontrar con el mismo nivel de calidad en las máquinas especializadas FSW, los robots FSW o el cabezal FSW para máquinas CNC.

Cuando se quiere añadir una nueva tecnología hay que tener en cuenta el espacio que ocupará toda la maquinaria para asegurarnos de que habrá suficiente espacio en el taller. Para aquellos talleres de tamaño pequeño o mediano, así como para aquellos que ya tienen un gran número de máquinas, esta característica puede marcar la diferencia entre el acceso a dicha tecnología o no.

Una máquina especial de FSW tiene un tamaño muy grande y, por lo tanto, será necesario tener un gran espacio donde posicionarla.

El robot FSW es generalmente más compacto que una máquina especial FSW. Sin embargo, también hay que tener en cuenta que hay que preparar un espacio en el taller para posicionarlo.

En el caso del cabezal FSW, la huella es casi cero. Esto se debe al hecho de que el cabezal se añade directamente a una máquina CNC que ya se encontraría en el taller.

Aunque el interés principal es realizar soldaduras por fricción-agitación, también se recomienda tener en cuenta la modularidad de la solución para realizar otras acciones, puesto que ahorra tiempo y dinero.

La máquina especializada FSW no tiene ningún tipo de modularidad, ya que solo puede realizar soldaduras por fricción-agitación.

La estación robótica FSW también puede realizar únicamente soldaduras por fricción-agitación. Sin embargo, se considera que su modularidad es mayor, ya que podría ser reconfigurada para realizar otra operación en el futuro (como la recolección).

El cabezal FSW de Stirweld permite el más alto nivel de modularidad ya que transforma directamente la máquina CNC en una máquina híbrida de mecanización-soldadura. Como el cabezal FSW se monta y desmonta en solo 10 minutos, permite el acceso a la máquina CNC cuando sea necesario. También es posible realizar pequeñas operaciones de fresado simplemente cambiando la herramienta FSW por una herramienta de fresado (limitada a una velocidad de 6000 rotaciones por minuto).

La rigidez de la solución de FSW es importante ya que está directamente relacionada con su precisión.

Una máquina especial FSW es totalmente rígida y, por lo tanto, también totalmente precisa.

El robot FSW no es rígido y, debido a esto, pierde precisión.

El cabezal FSW para la máquina CNC tiene el mismo nivel de rigidez y precisión que una máquina FSW.

Dependiendo de la aplicación para la que se vaya a utilizar la soldadura por fricción-agitación, ésta puede ser una característica importante. Si su intención es soldar grandes superficies, siga leyendo:

El tamaño de la soldadura por fricción-agitación realizada por una máquina especializada FSW se limita al tamaño de dicha máquina.

El rendimiento de una estación robótica FSW no está limitado, ya que el brazo robótico permite realizar la soldadura por fricción- agitación tanto por delante como por detrás. Además, sería posible utilizar un riel para moverlo tanto como sea necesario.

El área de trabajo del cabezal FSW está limitada por el tamaño de la máquina CNC a la que se añade. Por lo tanto, con un cabezal FSW es posible realizar grandes soldaduras siempre y cuando la máquina CNC lo permita.

Lo mismo se aplica a la posibilidad de la soldadura 3D. Dependiendo de la aplicación para la que vaya a utilizar la soldadura por fricción-agitación, puede que encuentre esto una característica importante a la hora de elegir su solución FSW o no. Sin embargo, el 95% de las aplicaciones de FSW en el mercado sólo se realizan en una superficie plana (2D).

En el caso de una máquina especializada FSW, ésta solo puede soldar en el plano horizontal.

La estación robótica FSW puede soldar en 3 dimensiones: puede soldar horizontalmente, en reversa, verticalmente… de cualquier forma que se pueda imaginar.

Cuando hablamos del cabezal FSW para la máquina CNC, esta característica está directamente vinculada a la máquina CNC. Si se trata de una máquina de 3-, 4- o 5- ejes, será posible soldar en 3 dimensiones. Sin embargo, este es un movimiento más limitado que el de un brazo robótico.

Por último, en cuanto a la velocidad de la soldadura por fricción-agitación, cualquier solución FSW que elija tendrá el mismo rendimiento: hasta 3m/min.

Hemos revisado una por una todas las características que se deben tener en cuenta al seleccionar la solución de FSW que mejor se adapte a sus necesidades. Como sabemos que es mucha información, aquí presentamos un claro resumen:

Ahora que tiene toda la información que necesita, es su turno para pensar qué solución es la correcta para usted. ¿A qué característica le das más prioridad? ¿Inversión, precisión, plazo de entrega, modularidad…?

Ten en cuenta que si eres un recién llegado a la tecnología FSW, optar por el cabezal FSW para máquina CNC te facilitará mucho las cosas, ya que los expertos de Stirweld te guiarán en tus primeros proyectos de FSW. Además, nuestra línea de asistencia técnica está disponible después de la instalación del cabezal FSW para un comienzo en completa serenidad.