FAQs

¿Cuál es la mejor forma de soldar aluminio?

La soldadura del aluminio es una operación mucho más compleja que la de otros metales. La soldadura del aluminio requiere una gran habilidad y las herramientas adecuadas.
La mejor manera de soldar el aluminio es la soldadura en frío, o más exactamente, la soldadura en estado pastoso. La soldadura por fricción-agitación es un proceso innovador de unión en frío. La tecnología FSW permite unir las piezas mediante la aplicación de presión y fricción sin alcanzar el punto de fusión.
Esto hace que sea una forma excelente de soldar aluminio sin utilizar calor. La tecnología FSW también permite conservar las propiedades mecánicas del material.

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¿Cuál es la vida útil de la herramienta? (en metros de soldadura)

La vida media de nuestras herramientas es de 2000 metros de soldadura en una configuración típica de FSW.
La vida de la herramienta FSW varía en función de 2 factores clave: el uso correcto de la herramienta y sus ajustes. Las causas más comunes de desgaste son la fatiga cíclica en el perno y el desgaste abrasivo debido a la acción de la fricción.
Su vida también dependerá del grosor de las piezas y de los materiales soldados: aluminio/aluminio, aluminio/cobre, aluminio/acero…

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¿Cuáles son las ventajas de utilizar el cabezal FSW con pin retráctil?

El uso del cabezal FSW con pin retráctil ofrece la ventaja de no dejar un orificio de salida, a diferencia de los cabezales de soldadura estándar. Como su nombre indica, el pin se retrae al final de la soldadura. Permite cerrar directamente el agujero que aparece al final de la soldadura.
El uso del cabezal FSW con pasador retráctil evita la manipulación adicional para rellenar el orificio de salida de la soldadura. Esta ausencia de orificio de salida es especialmente necesaria en las aplicaciones aeroespaciales: suelo, fuselaje, etc.

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¿Podemos hacer la operación de mecanizado sin desmontar el cabezal FSW?

Sí, es posible pasar de la soldadura al mecanizado y viceversa sin desmontar el cabezal FSW.
El cabezal de soldadura Stirweld ha sido diseñado por expertos en FSW y mecanizado. Este sistema híbrido permite soldar y mecanizar sucesivamente. Basta con sustituir la herramienta FSW por una fresa. El cambiador automático de herramientas permite realizar fácilmente la soldadura por fricción-agitación y el mecanizado sencillo o el acabado de las piezas en la misma máquina sin intervención humana.

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¿Cuáles son los retos de la soldadura FSW 3D?

Un robot de 6 ejes con un brazo articulado equipado con un husillo FSW puede soldar en 3 dimensiones.
Este equipo ofrece una amplia gama de movimientos que permiten soldar en horizontal, en vertical, en el techo… Esta capacidad de soldadura multidireccional hace posible la soldadura en 3D de piezas grandes y complejas.
La soldadura robótica por fricción-agitación es una solución de unión eficaz y rentable para geometrías 3D complejas. El proceso también es popular para las operaciones de la línea de montaje, especialmente en la industria del automóvil.

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¿Cómo controlar la temperatura de las herramientas durante el proceso FSW?

Las soluciones FSW de Stirweld pueden equiparse con herramientas de medición de temperatura.
El portaherramientas inteligente de Stirweld se instala simplemente en sus cabezales y husillos de soldadura. Permite comprobar que el calor es constante durante el proceso de soldadura por fricción-agitación. Para una soldadura de calidad y un funcionamiento seguro, la interfaz de control de supervisión realiza un seguimiento de la temperatura de la herramienta.

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¿Cómo se realiza la soldadura por fricción-agitación?

La soldadura por fricción-agitación (FSW) consiste en ensamblar dos piezas llevándolas a un estado pastoso gracias a un perno giratorio, en particular gracias a un robot o a un cabezal FSW para CNC.
Concretamente, la herramienta giratoria se presiona en el material hasta que el hombro toca la superficie del material que se está soldando. La fricción permite que el material se caliente localmente a una temperatura suficiente para que sea fácilmente maleable sin fundirse. A continuación, la herramienta puede avanzar sobre las piezas a soldar. El material fluye de la parte delantera a la trasera de la herramienta para formar la unión soldada.
Para saber más, consulte nuestros vídeos sobre la tecnología de soldadura por fricción-agitación.

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¿Qué es el pin de la herramienta en la soldadura por fricción-agitación?

El pin de la herramienta FSW es uno de los componentes de nuestras herramientas de soldadura por fricción-agitación. Se encuentra en el extremo de la herramienta, en la prolongación del hombro. La longitud del pin de la herramienta FSW depende del grosor de las piezas a soldar y de la configuración de la soldadura.
El pin roscado garantiza una mezcla eficaz al penetrar en el material y mezclarlo. Este efecto de cizallamiento proporciona una cantidad adicional de calor que contribuye a la deformación plástica del material. Su punta afilada garantiza una mejor penetración del pin de la herramienta en la pieza y, por tanto, una operación de soldadura FSW más eficaz.
Stirweld ofrece una gama completa de herramientas FSW en función de los materiales de sus piezas. El gigante espacial francés Ariane ya confía en nosotros para la compra de sus herramientas FSW. Descargue nuestro catálogo que enumera nuestras herramientas FSW estandarizadas.

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¿Cuáles son las principales aplicaciones del FSW en la industria de la defensa?

La soldadura por fricción-agitación ofrece una respuesta para la gestión térmica óptima en el ámbito de la defensa. Las placas frías se utilizan para refrigerar sistemas integrados como los radares comerciales o la electrónica de control y potencia. Al permitir el ensamblaje de cualquier tipo de aleación de aluminio, la FSW facilita la fabricación de placas frías de aluminio mecanizadas. La FSW también se utiliza en la fabricación de intercambiadores de calor laminares y repartidores de calor en la industria de defensa.
La soldadura por fricción-agitación ha hecho posible el uso de grados de aluminio blindados o con propiedades mecánicas muy elevadas.

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¿Cuáles son las principales aplicaciones del FSW en la industria de las telecomunicaciones?

En la actualidad, varios sectores de la industria de las telecomunicaciones han adoptado el proceso FSW para soldar estos componentes de aluminio y cobre.
La soldadura por fricción-agitación optimiza la soldadura de placas frías mecanizadas para satélites y centros de datos.
Además, la tecnología FSW acoplada a Rheocasting permite la producción de grandes y complejas piezas conductoras térmicas.

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¿Qué grado de inclinación se consigue con el cabezal FSW?

Nuestra herramienta FSW no requiere inclinación para garantizar una soldadura sólida.
Cuando se utiliza nuestro cabezal FSW en una máquina de 5 ejes, se puede realizar la inclinación. El grado de inclinación del cabezal de soldadura Stirweld FSW está entre 0,5° y 3°.
El objetivo de este parámetro de posición es levantar el borde de ataque de la herramienta FSW giratoria. La inclinación retiene así el material mezclado por el hombro en la zona de soldadura.
El grado de inclinación se calcula según el proceso de soldadura por fricción-agitación.

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¿Cuáles son los defectos comunes en soldadura?

Hay 5 defectos principales de la soldadura FSW:
– La rebaba en los bordes de la soldadura;
– Agujero de gusano o túnel que es una porosidad presente en toda o parte de la longitud de la soldadura ;
– La falta de penetración, que es un defecto interno de la soldadura;
– Hooking, que es una elevación de la superficie del material;
– Kissing-bond, que aparece cuando la adhesión es nula.
Las rebabas y los agujeros de gusano son defectos comunes en las configuraciones de soldadura a tope y de traslape. Encuentre en nuestro artículo información detallada sobre los principales defectos encontrados en la soldadura por fricción-agitación.

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¿Puede el cabezal de soldadura FSW mecanizar y soldar?

Sí, el cabezal de soldadura FSW de Stirweld es un sistema híbrido que permite mecanizar y soldar.
El cabezal FSW se adapta a todas las máquinas-herramienta y se instala fácilmente para una operación optimizada de soldadura por fricción-agitación. El usuario puede montar y desmontar rápidamente la herramienta FSW para pasar de la soldadura al mecanizado y viceversa. El cambiador automático del cabezal de Stirweld es un dispositivo que ahorra tiempo: las dos operaciones pueden realizarse en el mismo CNC.

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¿En qué consiste la soldadura FSW de traslape?

En esta configuración de FSW, las piezas a unir se colocan una encima de la otra. Esta geometría de unión permite evitar la colocación de materiales disímiles o de piezas con espesores diferentes.
El proceso FSW mantiene intacta la cara posterior de las piezas ensambladas. Esto evita la necesidad de rectificar.
La soldadura de traslape es una de las configuraciones de soldadura más comunes en la soldadura por fricción-agitación.

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¿Necesitamos la autorización del fabricante del CNC para implementar el cabezal FSW?

No, no necesita permiso para montar un cabezal FSW en su centro de mecanizado.
El cabezal de soldadura de Stirweld es universal y puede instalarse fácilmente en cualquier tipo de CNC. El cabezal FSW se comporta como un módulo añadido a su CNC. Este cabezal de soldadura FSW no implica ninguna modificación de fondo o de forma de su máquina. Por lo tanto, la garantía del fabricante no está comprometida.

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¿Es posible soldar aluminio con acero inoxidable?

Sí, es posible unir piezas de aluminio y de acero inoxidable, aunque se sabe que ambos materiales son difíciles de soldar.
A diferencia del acero inoxidable, el aluminio es un metal ligero que se suelda a bajas temperaturas. Por tanto, unir estos materiales con procesos de soldadura convencionales es muy difícil.
La soldadura por fricción-agitación (FSW) es un proceso de unión en estado sólido sin fusión. La elección de la herramienta FSW adecuada para la aplicación garantizará la unión de piezas de materiales distintos, como el aluminio y el acero inoxidable.

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¿Cuáles son las principales aplicaciones del FSW en la industria naval?

La soldadura por fricción-agitación se aplica a la fabricación de grandes pisos de aluminio para estructuras navales. El proceso FSW también permite la producción de cubiertas y mamparos de aluminio extruido de alta resistencia, aleaciones que antes se consideraban no soldables.
Por último, el FSW se ha convertido en una excelente alternativa al remachado y al atornillado, que son propensos a la corrosión.
La FSW (Friction Stir Welding) es un proceso que permite una soldadura automatizada continua, ajustada y más rápida. Esta innovadora tecnología es cada vez más popular en la industria naval.
Para saber más, descargue nuestro folleto sobre las aplicaciones de la FSW en el sector naval.

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¿Es real la soldadura en frío?

Sí, es posible soldar en frío o, más exactamente, en estado pastoso.
Este proceso se basa en la unión de dos materiales en estado sólido sin superar la temperatura de fusión. La soldadura en frío se utiliza sobre todo en piezas de metal y plástico que pueden deformarse con el calor. Por tanto, es un proceso especialmente interesante para el aluminio. La soldadura en frío también es adecuada para unir materiales distintos.
La soldadura en frío se utiliza generalmente para diseñar juntas a tope o de traslape.
La soldadura por fricción-agitación (FSW) es una de las técnicas de unión en estado pastoso.

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¿Cuál es el mejor grado de aluminio para soldar?

Las series 1000, 3000 y 5000, que no están tratadas térmicamente, son las aleaciones de aluminio más fáciles de soldar.
La serie 6000 también es fácilmente soldable. Sin embargo, dependiendo de la técnica de soldadura, el proceso de unión puede provocar una disminución de las propiedades mecánicas del aluminio.
Las aleaciones de alta resistencia de las familias 2000 y 4000 son más complejas de soldar y requieren precauciones especiales.
Por último, algunos aluminios de alta resistencia, como la serie 7000, solo pueden soldarse mediante el innovador proceso FSW.

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¿Qué tipo de soldador necesito para soldar aluminio?

La cualificación del operario de soldadura depende de la tecnología elegida para soldar aluminio.
Es posible soldar ciertos tipos de aleaciones de aluminio con procesos de soldadura tradicionales como TIG o MIG. Estas técnicas requieren que el soldador tenga una cualificación de soldador (QS) expedida por un organismo oficial de certificación.
La soldadura por fricción-agitación se realiza en una máquina herramienta existente (CNC). El maquinista u operador formado en su máquina puede aprender fácilmente a soldar aluminio mediante FSW. La soldadura por fricción-agitación no requiere una cualificación de soldador.
Striweld le apoya durante todo el ciclo de implementación de la tecnología FSW. Formamos a sus técnicos en el uso de nuestras herramientas FSW. Ya están disponibles varios webinars para formarle en la soldadura por fricción-agitación del aluminio.

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¿Cómo garantizar la calidad de mi soldadura FSW?

Para garantizar la calidad de una soldadura FSW, es necesario realizar un estudio de prototipos de acuerdo con la norma ISO 25239. Estas prototipos se comprueban mediante ensayos destructivos y no destructivos.
Los ensayos no destructivos (END) incluyen tanto la inspección visual de la superficie como la inspección volumétrica. Algunos defectos son visibles a simple vista, como las rebabas y los agujeros de gusano. Por lo tanto, pueden detectarse fácilmente. Otras pruebas no destructivas pueden llevarse a cabo mediante dispositivos ultrasónicos (UT) o radiografía.
Los ensayos destructivos implicarán una acción sobre la soldadura, como un ensayo de doblado, un ensayo de tracción o un examen macrográfico.
Así, una vez realizadas y validadas estas comprobaciones, la soldadura FSW puede repetirse de forma industrializada, garantizando plenamente su calidad.

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¿Cuáles son las principales aplicaciones del FSW en la industria ferroviaria?

La tecnología FSW permite ensamblar paneles largos, piezas dobladas o plegadas o secciones huecas. Por ello, la soldadura por fricción-agitación tiene muchas aplicaciones en el ámbito ferroviario.
En el contexto de la construcción de trenes de alta velocidad, el proceso FSW se utiliza para la fabricación de diversos componentes, como suelos, techos y laterales. La soldadura por fricción-agitación está sustituyendo gradualmente al proceso MIG convencional.

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¿Qué es el defecto de túnel/agujero de gusano en la soldadura FSW?

El agujero de gusano es un defecto que puede encontrarse en la soldadura por fricción-agitación (FSW). Puede producirse en soldaduras a tope o de traslape de FSW.
Visible a simple vista, el agujero de gusano es una cavidad interna en la junta soldada. Esta porosidad está presente a lo largo de toda o parte de la longitud de la soldadura. Mecánicamente, este defecto de soldadura se comporta como una grieta.
El agujero de gusano se debe principalmente a una mala definición de los parámetros de soldadura.

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¿Es la misma herramienta utilizada para soldadura a tope y de traslape?

Sí, la herramienta FSW es la misma independientemente de la configuración de la soldadura (a tope o de traslape). La elección de la herramienta depende de la distancia a soldar, de la profundidad a soldar y, por tanto, del espesor de la pieza y del material de las piezas a soldar. Los expertos en FSW de Stirweld están a su disposición para ayudarle a elegir la herramienta adecuada para su aplicación.

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¿Qué tan difícil es soldar aluminio?

El aluminio es un metal complejo de soldar. Este metal ligero tiene la característica de ablandarse con el calor, lo que puede provocar deformaciones.
Además, algunas aleaciones de aluminio de alta resistencia pueden sufrir pérdidas de propiedades mecánicas en función del proceso de soldadura. Por tanto, es esencial elegir los parámetros adecuados para el tipo de aluminio que se va a soldar.
La soldadura del aluminio es, pues, una operación mucho más compleja que la de otros metales. La soldadura del aluminio requiere una gran experiencia y herramientas adaptadas, como las herramientas FSW. Stirweld facilita el ensamblaje del aluminio con el diseño de un cabezal de soldadura FSW que se adapta a cualquier centro de mecanizado.

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¿Cuál es la diferencia entre la soldadura por fricción y la soldadura por fricción-agitación?

La soldadura por fricción (o soldadura por fricción inercial) es un proceso en el que el calor necesario para soldar se obtiene frotando las piezas a unir bajo presión axial.
La soldadura por fricción-agitación (FSW) es una variante de la soldadura por fricción. La tecnología FSW está especialmente indicada para unir piezas que no son simétricas en su rotación. Mediante un pin roscado, el material se calienta y se ablanda para garantizar la unión de los materiales y la calidad de la soldadura.
La soldadura por fricción consta de una sola fase: la fricción de las piezas a soldar entre sí. En cambio, la soldadura por fricción-agitación combina dos fases: la fricción y la agitación gracias a una herramienta giratoria que penetra en las piezas a soldar mientras avanza.

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¿Cuál es el defecto de rebabas/flash en la soldadura FSW?

En la soldadura, el flash se refiere a la rebaba en el lado de retroceso debido a la rotación de la herramienta FSW.
La rebaba es el principal defecto que puede encontrarse durante una operación de soldadura por fricción-agitación. Las rebabas se producen principalmente cuando se aplica demasiado calor a las soldaduras a tope o de traslape FSW. Este calor intenso se debe a un esfuerzo de soldadura elevado o a una penetración excesiva. Además, las rebabas también pueden deberse a la separación entre las piezas soldadas. De hecho, en presencia de gap bridging, la herramienta FSW se hunde más (gracias al control de la fuerza) con el fin de llenar el vacío entre las partes y evitar cualquier orificio (agujero de gusano).
Estas rebabas son visibles a simple vista en los bordes de la unión. Se trata más bien de una imperfección estética. De hecho, esta pérdida de material plastificado en el borde del hombro no tiene ningún impacto en la resistencia de la soldadura.

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¿Cuáles son las principales aplicaciones del FSW en la industria del sector energético?

La soldadura por fricción-agitación (FSW) ha encontrado muchas aplicaciones en el sector energético avanzado.
El proceso FSW se utiliza para la fabricación de intercambiadores de calor, como los intercambiadores laminares o los de placas.
En la industria eólica, la FSW se ha convertido en una necesidad para la fabricación de grandes paneles ligeros, como las góndolas y las palas de los aerogeneradores.
Se utiliza en la producción de placas de aluminio para la refrigeración por agua de los paneles solares.
El proceso FSW también facilita la soldadura de componentes de cobre en serie, como los busbars.

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¿Cómo de efectiva es la soldadura por fricción-agitación?

La eficacia de la soldadura por fricción-agitación es especialmente conocida para unir materiales considerados difíciles de soldar, como el aluminio. La tecnología de soldadura por fricción-agitación puede utilizarse para soldar todas las aleaciones de aluminio. La soldadura FSW de la serie 5000 conserva el 100% de las propiedades mecánicas. Para las series 2.000, 6.000 y 7.000, se ha observado una reducción de las propiedades del 10 al 20%. Su eficacia es reconocida y permite dimensionar las estructuras a soldar en función de las aleaciones
La elección de una herramienta FSW adecuada también contribuye a la eficacia de las soldaduras de aluminio.

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¿Cómo saber si mi soldadura es lo suficientemente resistente?

Para garantizar la resistencia de su soldadura, ésta debe cumplir dos condiciones esenciales: la correcta penetración de la soldadura y la homogeneidad en toda su longitud.
Para obtener la máxima resistencia, es necesario que las piezas estén completamente penetradas. Cuanto mayor sea la penetración del material, más fuerte será la soldadura FSW.
Los materiales deben mezclarse a lo largo de toda la soldadura. De lo contrario, se reduce la resistencia de la unión.
La resistencia de la soldadura por fricción-agitación está garantizada por el cumplimiento de la norma ISO 25239 de FSW. Un estudio industrial garantiza el éxito de la aplicación del proceso FSW en sectores críticos como la industria aeronáutica, espacial y de defensa.
Nuestro departamento de creación de prototipos está a su disposición para cualquier pregunta relacionada con el control de calidad de sus piezas soldadas por FSW.

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¿Es posible soldar piezas bimateriales? (aluminio con acero, aluminio con cobre…)

Sí, es posible realizar soldaduras con materiales disímiles mediante el proceso FSW.
La soldadura por fricción-agitación es una tecnología innovadora que permite unir metales diferentes sin necesidad de fundir o añadir material. El proceso FSW permite soldar piezas incluso si sus materiales tienen propiedades mecánicas diferentes.
La FSW ha hecho posible la soldadura de materiales distintos, como por ejemplo el aluminio con acero.

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¿Desarrollan y fabrican herramientas específicas?

Sí, Stirweld ofrece el desarrollo de herramientas FSW personalizadas para satisfacer las necesidades específicas de nuestros clientes. También ofrecemos una amplia gama de herramientas FSW estándar disponibles en nuestro catálogo.
Estudiamos la solicitud del cliente y le ayudamos a elegir la herramienta adecuada para su proyecto de FSW. Proponemos la herramienta FSW perfectamente adaptada a su equipo y aplicaciones.

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¿Cuál es el defecto de hooking en la soldadura FSW?

El hooking es un defecto en la superficie del material que puede producirse en las operaciones de soldadura FSW. El material se eleva en los bordes de la zona de avance y se adelgaza en el lado de retroceso. Este defecto interno puede detectarse mediante macrografía.
El hooking se debe principalmente a una falta de agitación que crea una reducción de la sección soldada.
Este defecto de las zonas no soldadas conduce a una disminución de la resistencia mecánica de la soldadura a la tracción. Para evitar el hooking, es importante utilizar las herramientas de FSW adecuadas y realizar los ajustes apropiados.

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¿Cuál es la ventaja de añadir un control de fuerza a una máquina herramienta?

El centro de mecanizado está diseñado para funcionar con control de posición. La soldadura por fricción-agitación requiere un control de la fuerza y, por tanto, un sensor de fuerza para controlar la fricción del hombro en las piezas.
Integrado directamente en el cabezal de Stirweld, este sensor mide y mantiene una presión constante. El control de fuerza permite ajustar el posicionamiento de la herramienta en función de las variaciones de relieve de las piezas a unir. A diferencia del control de posición del CNC, el control de fuerza permite adaptarse a estas variaciones.
El control de fuerza es un elemento esencial para garantizar una soldadura FSW de alta calidad. La soldadura FSW perfecta requiere el control de la fuerza ejercida por el cabezal FSW durante la operación de soldadura.
Además, el control de la fuerza proporciona una seguridad adicional para su máquina herramienta. El sensor garantiza que no se alcance la fuerza máxima aplicable por la fresadora tradicional.

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¿Quién inventó la soldadura por fricción-agitación?

La soldadura por fricción-agitación (FSW) fue inventada por Wayne Thomas, del Welding Institute (TWI), en 1991. El TWI es una organización británica de investigación y tecnología especializada en soldadura.
En 1995, se presentó una segunda patente para ampliar la aplicación a nivel de herramienta.
A principios de 2015, la patente del Welding Institute pasó a ser de dominio público. Esto permitió que la soldadura FSW se explotara más ampliamente. Hoy en día, esta tecnología encuentra aplicaciones de alta calidad en todo el mundo.
Como miembro industrial de TWI, Stirweld participa, con sus equipos, en varios proyectos de colaboración que implican conocimientos de FSW.

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¿Cómo se comprueban los defectos de soldadura?

La calidad de las soldaduras FSW puede verificarse mediante ensayos no destructivos (NDT) y destructivos para garantizar el cumplimiento de la norma FSW ISO 25239.
La inspección visual permite observar los defectos visibles a simple vista que aparecen tanto en las configuraciones de tope como de traslape. El flash aparece como una rebaba en los bordes de la junta. El agujero de gusano es identificable por una porosidad extendida en toda o parte de la longitud de la soldadura.
Otros defectos relacionados con las operaciones de soldadura por fricción-agitación son internos. Solo las pruebas destructivas pueden verificar estos defectos de soldadura. Las piezas de control pueden ser examinadas mediante diferentes técnicas de ensayos destructivos: microestructura, ensayos de flexión, ensayos de tracción, exámenes macrográficos, análisis químicos…

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¿Cómo se gestiona la sujeción en paneles grandes? en una máquina convencional?

La sujeción tiene un impacto importante en la calidad de las soldaduras, por ejemplo en los grandes paneles de las máquinas herramienta. Las dos piezas que se van a unir deben estar firmemente sujetas a un soporte para soportar las fuerzas de soldadura.
El sistema de sujeción debe estar dimensionado para contrarrestar las fuerzas generadas por la herramienta giratoria. Diseñamos una plantilla de sujeción para sujetar las piezas durante el proceso de soldadura por fricción-agitación. Cada plantilla de sujeción es única y corresponde a la especificidad de los grandes paneles que hay que unir.
Cuando se sueldan piezas en serie, recomendamos el desarrollo de un sistema de sujeción específico para la pieza.

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¿Qué tipo de soldadura es más robusta?

La tecnología FSW garantiza una mayor calidad y resistencia de las soldaduras que las obtenidas mediante técnicas convencionales (TIG, MIG, EBW). Existen dos tipos de soldadura FSW: a tope o de traslape. La elección entre estas configuraciones depende de la aplicación.
Nuestros estudios demuestran que la soldadura a tope ofrece una mejor resistencia a la fatiga. Además, este tipo de soldadura no presenta ningún defecto “hooking”.

Para saber más, consulte nuestro artículo sobre la comparación entre la soldadura a tope y la soldadura a traslape.

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¿Cómo rellenar el orificio de salida del material soldado por FSW?

La herramienta FSW deja un orificio de salida durante la fase de retirada. Este orificio, situado al final del cordón, no influye en la calidad de la soldadura. Puede ser prohibitivo para ciertas aplicaciones de soldaduras circulares en campos especializados como la industria aeronáutica.
Para evitar este orificio de salida, hemos diseñado un cabezal de soldadura FSW con un pin retráctil. En este contexto, la fase de soldadura se realiza en una vuelta completa para cerrar la soldadura. El pasador retráctil se levanta cuando se sobreescribe la zona de soldadura.

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¿A qué profundidad se introduce la herramienta en el material?

La profundidad de penetración de la herramienta es uno de los principales parámetros del proceso FSW para garantizar la calidad de la soldadura. Para ello, es necesario realizar ensayos de prototipos para definir lo mejor posible los parámetros de soldadura. Uno de estos indicadores es la fuerza ejercida (en kN) de la que depende la profundidad de penetración de la herramienta.
La profundidad de penetración dependerá de la fuerza ejercida durante la operación de soldadura, pero también del grosor de las piezas a soldar.
Es esencial que el pin de la herramienta FSW penetre en toda la longitud de la pieza. Esto garantiza que el hombro roce con la pieza y genere el calor necesario para la mezcla.
La profundidad de penetración es el punto más bajo del hombro por debajo de la superficie de la pieza soldada. La profundidad debe ajustarse correctamente para garantizar la presión descendente necesaria para que la herramienta FSW penetre completamente en la junta soldada.
Un estudio preciso definirá la profundidad de penetración de la herramienta FSW según su aplicación para garantizar una soldadura óptima.

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¿Cómo se controla la distorsión cuando sólo se suelda por un lado?

Durante una operación de soldadura FSW, el hombro aporta calor a la parte superior de las piezas a soldar. Esto puede provocar una distorsión del material que requiere un mecanizado posterior a la soldadura para restablecer la planitud correcta.
Para controlar esta distorsión durante la soldadura por fricción-agitación, debe aplicarse menos calor a la pieza. Para ello, se recomienda soldar más rápido. También es aconsejable utilizar la herramienta FSW más pequeña posible. Nuestro equipo le ayudará a definir estos parámetros de soldadura, a elegir la herramienta FSW adecuada y a diseñar su sistema de sujeción.

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¿Cuáles son los tipos de procesos de soldadura?

Hay muchos procesos de soldadura que se aplican a diferentes trabajos y entornos laborales.
Los procesos de soldadura más comunes son
– Soldadura con electrodo revestido, más conocida como soldadura por arco o MMA
– Soldadura TIG, realizada con arco de gas con electrodo de tungsteno
– Soldadura MIG y MAG, realizada con arco de gas con electrodo de hilo macizo
– Soldadura por puntos de resistencia o soldadura por puntos
Para aplicaciones más precisas, existen técnicas más avanzadas como :
– Soldadura por arco sumergido con electrodo de hilo (SAW)
– Soldadura por plasma (proceso PAW) y corte por plasma (proceso PAC)
– Soldadura por láser
– La soldadura por resistencia
Por último, la soldadura por fricción-agitación (proceso FSW) es una tecnología innovadora patentada a principios de los años 90.

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Si la soldadura tiene un defecto como un agujero de gusano o un kissing-bond, ¿cómo repararlo?

Una soldadura por fricción-agitación puede tener defectos de agujeros de gusano o de kissing-bond. Para reparar estos defectos, es necesario volver a pasar la herramienta FSW sobre la soldadura.
En el caso de un defecto de agujero de gusano, la operación de soldadura debe repetirse manteniendo la misma posición. Para reparar un defecto de kissing bond o hooking, la herramienta FSW debe estar ligeramente desplazada respecto a la soldadura inicial. Nuestros expertos en FSW le ayudarán a definir los parámetros de soldadura. También le asesorarán durante todo el proceso de integración de la tecnología, especialmente para la producción de prototipos.

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¿Cómo gestionar la fuerza con el cabezal FSW durante las operaciones de FSW?

Una fuerza constante de la herramienta FSW sobre las piezas a unir es esencial para garantizar una soldadura de calidad.
Por este motivo, Stirweld ha integrado un sensor de fuerza en su cabezal de soldadura FSW. Esta función controla la presión ejercida durante el proceso de soldadura por fricción-agitación. El sensor registra los datos y alerta al operario de los cambios significativos en la fuerza ejercida.
El cabezal Stirweld FSW es universal. Permite integrar un sensor de fuerza en cualquier máquina herramienta para convertir su MOCN en una eficiente máquina de soldadura FSW.

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¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la soldadura por fricción-agitación?

La tecnología FSW ofrece muchas ventajas técnicas y ecológicas.
Como tecnología de soldadura ecológica, no implica ninguna fusión ni adición de material. No emite gases tóxicos ni radiación UV. El consumo de energía es reducido en comparación con otras técnicas de soldadura (TIG, MIG, EBW).
Permite el ensamblaje de materiales como las aleaciones de aluminio, conocidas como dificilmente soldables. Por último, al ser un proceso mecánico, la soldadura FSW es fácil de automatizar e industrializar.
Las limitaciones de la tecnología FSW son principalmente el tamaño y el precio de las máquinas. Los cabezales de soldadura de Stirweld se adaptan a las máquinas-herramienta CNC existentes y limitan en gran medida la inversión. Esta solución se convierte en una nueva ventaja para la empresa.
Para saber más sobre las ventajas de la FSW, consulte nuestro artículo aquí.

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¿Qué hay de la soldadura láser de la cubierta en una placa fría?

La soldadura por láser del aluminio, al igual que la soldadura por haz de electrones, presenta defectos de porosidad. Sin embargo, la soldadura de placas frías requiere un sellado del 100%. Además, la soldadura por láser requiere una separación menor entre las dos piezas.
La soldadura por fricción-agitación es una tecnología innovadora y popular para unir placas frías de aluminio o cobre líquido. La cubierta soldada por FSW garantiza un sellado perfecto de las placas frías. Esta técnica se utiliza para las placas frías mecanizadas en sectores de alta tecnología como los centros de datos, la aeronáutica, etc. También se utiliza para la fabricación de disipadores térmicos de aluminio fundido en el ámbito de la e-movilidad.

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¿Cómo gestionar la temperatura con el cabezal FSW durante las operaciones de FSW?

La temperatura de soldadura con el cabezal FSW se gestiona en función de 3 parámetros:

  • la velocidad de avance: cuanto más rápido avance la herramienta FSW, más frío estará el material
  • la velocidad de rotación: cuanto más rápido gire la herramienta, más caliente estará el material
  • la fuerza Z (que se refiere a la fuerza ejercida verticalmente durante la operación de soldadura): cuanto más presione el cabezal de FSW sobre las piezas a unir, más calientes estarán las piezas.

Es importante controlar estos 3 parámetros para garantizar una soldadura FSW buena y fuerte.
Para obtener una indicación de la temperatura durante sus operaciones de soldadura, puede utilizar el sistema de medición de temperatura de Stirweld.

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¿El aluminio es soldable?

Sí, pero algunas familias de aleaciones no son soldables: 2xxx y 7xxx debido a su alta sensibilidad a la fisuración.
Además, este metal ligero debe soldarse con cuidado para que las piezas no se deformen.
La soldadura por fricción-agitación (FSW) es una tecnología innovadora que puede utilizarse para unir todo tipo de aleaciones de aluminio, incluidas las que se consideran no soldables, como ciertos grados de aluminio de las series 2000, 6000 y 7000.

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¿Su equipo FSW es capaz de soldar estructuras 3D de doble curvatura?

Sí, el husillo robótico FSW de Stirweld puede soldar estructuras con geometría compleja, como la doble curvatura.
Nuestra tecnología de soldadura por fricción-agitación robótica ha hecho posible operaciones de soldadura de trayectorias complejas. Esta capacidad de soldadura multidireccional ha abierto oportunidades para sectores industriales avanzados como el aeroespacial, la aeronáutica, la defensa, las telecomunicaciones…

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¿Se requiere o se recomienda un precalentamiento antes de iniciar el proceso de soldadura?

No, el precalentamiento externo no es necesario para una operación de soldadura con tecnología FSW.
Hemos integrado una fase de retardo en nuestro proceso de soldadura que evita esta fase. Así, la acción de precalentamiento la realiza la propia herramienta mientras sigue girando en el mismo lugar. También es posible aumentar el calentamiento del material reduciendo la velocidad de descenso o aumentando la velocidad de rotación.

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¿Qué tipos de aluminio pueden ser soldados mediante FSW?

La tecnología FSW puede utilizarse para soldar todas las aleaciones de aluminio, incluidas las que no se pueden soldar con procesos convencionales.
Con este proceso, ahora es posible unir aleaciones de aluminio de alta resistencia, como las series 2000, 6000 y 7000.
La soldadura FSW también es popular para soldar los tipos 1xxx, 2xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx y algunos 7xxx de aluminio estándar.
La gama de espesores va desde la chapa fina de 1 mm hasta piezas de hasta 10 mm, soldables en una sola pasada. Nuestras herramientas FSW pueden soldar hasta 20 mm en una doble pasada.

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¿Para qué es utilizada la soldadura por fricción-agitación?

La soldadura por fricción-agitación es una técnica de soldadura en estado sólido que no alcanza el punto de fusión. Conocida por su capacidad para soldar materiales difíciles de soldar, la FSW se utiliza principalmente para la unión de alta calidad de piezas de aluminio y cobre. El proceso también es adecuado para unir piezas disímiles de aluminio y acero, por ejemplo.
La FSW sustituye a las técnicas tradicionales de soldadura por fusión debido a la excelente repetibilidad del proceso y la escasa deformación del material. Esta técnica tiene muchas aplicaciones en la industria. La tecnología FSW se utiliza, por ejemplo, para la producción de placas frías y depósitos de aluminio en diversos sectores como el ferroviario, el aeronáutico y el espacial.

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¿Su cabezal FSW está regulada por la fuerza?

Sí, el cabezal de soldadura Stirweld está controlado por la fuerza.
La presión ejercida sobre la pieza debe ser constante para garantizar la calidad de las soldaduras FSW. Por lo tanto, es esencial conocer y controlar la fuerza que se debe aplicar durante la operación de soldadura FSW. Este ajuste permite colocar la herramienta sobre las piezas a soldar y garantizar una buena compactación para evitar porosidades. Por ello, hemos equipado todos nuestros equipos FSW con sensores de fuerza.

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¿Cuáles son las principales aplicaciones del FSW en la industria aeroespacial?

La soldadura por fricción-agitación tiene muchas aplicaciones en la industria aeroespacial. De hecho, este sector ha adoptado la FSW, que permite soldar todas las aleaciones de aluminio
Una de las principales aplicaciones aeroespaciales es el montaje de tanques de hidrógeno en aluminio. La tecnología FSW proporciona una soldadura de mayor resistencia que los procesos de soldadura convencionales, como la TIG o la soldadura por arco.
El desarrollo de las placas frías de aluminio en la industria aeroespacial también fue posible gracias a la soldadura por fricción-agitación.
Las piezas de aluminio que antes se ensamblaban mediante remaches, como los laterales o los suelos de los aviones, pueden soldarse con FSW manteniendo las propiedades mecánicas del metal.

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¿Cuáles son las diferentes aplicaciones que se benefician del cabezal FSW con pin retráctil?

En comparación con un cabezal FSW convencional, el cabezal FSW con pin retráctil tiene una función adicional: la retirada progresiva del pin en el hombro para rellenar el orificio de salida de la soldadura FSW.
Al ser la única tecnología de herramienta FSW que no deja un orificio al final de la soldadura, es muy popular para determinadas aplicaciones, como las espaciales y aeroespaciales (depósitos, sustitución de remaches, etc.). El orificio de salida en una pieza cilíndrica se convierte en un importante defecto de fuga. El pasador retráctil se utiliza especialmente en soldaduras circulares (por ejemplo, tanques) en la industria aeroespacial para garantizar la estanqueidad de la soldadura.
El cabezal FSW con pin retráctil también ofrece la posibilidad de unir piezas con una profundidad de penetración variable.

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¿Puede utilizarse la técnica FSW aunque la herramienta no esté correctamente inclinada al desplazarse a lo largo de la soldadura?

Sí, ya no es necesario inclinar la herramienta durante el proceso de FSW con nuestra tecnología.
Otros procesos de soldadura por fricción-agitación requerirán que se fije un ángulo de inclinación de la herramienta para mejorar el acabado superficial de las juntas. El propósito de la inclinación es mantener el material que se suelda por debajo del hombro y así limitar las rebabas.
Al elegir la herramienta FSW de Stirweld para sus soldaduras, puede prescindir de este parámetro de inclinación. El hombro de nuestra herramienta FSW está diseñado como una espiral anticíclica. Esta característica le permite empujar el flujo de material hacia el centro para mantenerlo en la zona de unión.

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¿El certificado WPS es general para todas las piezas de FSW o específico para una aplicación?

La certificación WPS (Welding Procedure Standard) es válida para una aplicación específica. Depende del material, de su espesor y de la configuración de la soldadura. Por lo tanto, para cada aplicación es necesario calificar la soldadura según estos parámetros.
La certificación WPS describe así todos los parámetros de una soldadura FSW de calidad para una aplicación específica. Se obtiene tras haber realizado con éxito las pruebas de cualificación en prototipos.

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¿Cuál es el espesor máximo en la soldadura por fricción-agitación?

El cabezal FSW proporciona una soldadura de calidad de una sola pasada para piezas de hasta 10 mm de grosor. Nuestra tecnología FSW permite una capacidad de soldadura de hasta 20 mm con una doble pasada en ambos lados.
Este grosor también depende de la capacidad de las máquinas herramienta en las que se instala nuestro cabezal de soldadura.

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¿Cuáles son las principales aplicaciones del FSW en la industria del automóvil?

La industria del automóvil utiliza el proceso FSW a escala industrial para la construcción de vehículos más ligeros. La tecnología FSW permite fabricar componentes de aleación ligera como llantas de aleación, chapas de carrocería, bloques de motor o depósitos de combustible.
Uno de los principales retos del sector de la automoción es conseguir que los vehículos sean más ligeros para reducir sus necesidades energéticas. La integración del aluminio en la fabricación de automóviles es cada vez mayor. El proceso FSW ofrece la ventaja de poder soldar chapas de aluminio independientemente del tipo de aleaciones. La tecnología FSW también se ve favorecida para el diseño de disipador de calor en fundición de aluminio para vehículos eléctricos (e-mobility).

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¿Cuál es la fuerza de soldadura por fricción-agitación?

La fuerza de soldadura es la presión ejercida por el robot o la máquina durante la operación de soldadura por fricción-agitación. El control de la fuerza es uno de los elementos más importantes de una soldadura FSW de calidad.
La fuerza de soldadura por fricción-agitación se mide en kilo Newton. La fuerza aplicada se calcula en función del espesor, el material, la configuración de la soldadura y la pieza. La fuerza máxima de soldadura se define como la presión máxima que puede ejercer la herramienta sin provocar una deformación permanente de los materiales a soldar.
El proceso FSW implica una presión constante sobre la pieza. Por ello, el cabezal FSW está equipado con un sistema de control de fuerza que, junto con el control de posición del centro de mecanizado, garantiza una soldadura FSW de calidad y repetible. Para obtener más información sobre nuestro cabezal de soldadura FSW para centros de mecanizado, haga clic aquí.

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¿Es posible soldar aluminio y acero?

Sí, es posible unir piezas de aluminio y acero mediante procesos de soldadura recientes, incluida la soldadura por fricción-agitación.
Las propiedades físicas, el coeficiente de dilatación y el potencial electroquímico de estos dos materiales son muy diferentes. Con las técnicas de soldadura convencionales, a veces es difícil garantizar la calidad de las soldaduras de aluminio/acero.
El proceso FSW, inventado en 1991, permite soldar aluminio con acero. En comparación con el proceso tradicional de atornillado/remachado, la soldadura FSW aumenta la resistencia mecánica y garantiza una unión estanca sin metal de aportación.

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¿Cuáles son los distintos tipos de soldadura FSW?

Los tipos más comunes de soldadura por fricción-agitación son la soldadura a tope y la soldadura de traslape.
La configuración más habitual de la FSW es la soldadura a tope. Las piezas a unir, de igual grosor, se colocan una contra otra. En la soldadura de traslape, las dos partes se colocan una encima de la otra.
La elección del tipo de configuración FSW depende de los materiales a soldar y de la geometría de la pieza. Por ejemplo, sólo la soldadura de traslape permite ensamblar materiales heterogéneos (aluminio/cobre, aluminio/acero).
Encontrará más detalles sobre estos tipos de soldadura en nuestro artículo sobre la comparación entre la soldadura a tope y la soldadura de traslape.

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¿Se puede utilizar la misma herramienta para soldar cobre y aluminio?

No, es importante utilizar una herramienta FSW adecuada para el material que se va a soldar.
El cobre y el aluminio reaccionan de forma diferente al calor durante el proceso de soldadura. Si la temperatura es demasiado alta, el cobre tenderá a pegarse, mientras que el aluminio se deformará. Recomendamos elegir la herramienta adecuada para una aplicación de cobre o una aplicación de aluminio.
Para garantizar una soldadura de calidad para cada aplicación, Stirweld ha diseñado herramientas FSW que se adaptan a los materiales que se van a unir.

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¿Cuál es el defecto de falta de penetración en la soldadura FSW?

La falta de penetración (LoP) se produce cuando el metal no llena completamente el espesor de la junta. Este defecto interno puede producirse durante las operaciones de soldadura a tope.
Esta falta de penetración de raíz se debe principalmente a que el pin no llega al fondo del material. Así, un pin demasiado corto no permitirá soldar todo el espesor. Si la longitud del pin está adaptada, la falta de penetración indica un esfuerzo de forjado insuficiente.
Para evitar la falta de penetración, es importante elegir las herramientas FSW adecuadas y los ajustes correctos.

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¿Qué es el proceso de soldadura por fricción-agitación?

La soldadura por fricción-agitación es un proceso de soldadura en estado sólido sin necesidad de metal de aportación. Esta técnica se conoce más comúnmente como FSW (Friction Stir Welding). Esta tecnología innovadora fue inventada y patentada en 1991 por The Welding Institute (TWI).
Como su nombre indica, el FSW es un proceso que produce una soldadura combinando el calentamiento y la agitación mediante la rotación de la herramienta. El calor necesario para soldar se obtiene por la fricción constante del hombro de la herramienta sobre las piezas a soldar. El pin de la herramienta asegura el amasado del material llevado a un estado pastoso. Así, deforma plásticamente el material al penetrar en las piezas a soldar.
Para obtener más información, descargue nuestro libro blanco sobre los principios y las tendencias del FSW.

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¿Cuáles son las principales aplicaciones del FSW en la industria aeronáutica?

La soldadura por fricción-agitación (FSW) es una técnica de soldadura que se ha democratizado en el sector aeronáutico.
La tecnología FSW ofrece la posibilidad de soldar paneles grandes o complejos, como las placas del casco de los aviones. También proporciona una alternativa robusta y fiable al remachado.
Además, la FSW ofrece nuevas perspectivas para la fabricación de aviones más respetuosos con el medio ambiente. Esta innovadora tecnología permite reducir los desechos del mecanizado. La industria aeronáutica está estudiando el diseño de depósitos de hidrógeno criogénicos basados en el FSW.

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¿Está el hombro de la herramienta en contacto con la superficie de la pieza durante el proceso de FSW?

Sí, en la soldadura FSW, el hombro debe estar en contacto permanente con la superficie de la pieza. Es la fricción del hombro contra la pieza lo que proporciona el calentamiento necesario para la operación de soldadura por fricción-agitación.
El hombro es uno de los componentes de la herramienta FSW. Su función principal es calentar el material por fricción para ablandar las piezas a soldar. Para ello, la herramienta FSW giratoria se sumerge en el material hasta que el hombro está en contacto directo con la superficie superior de la pieza.

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¿Qué significa FSW en soldadura?

FSW significa Friction Stir Welding, en español: soldadura por fricción-agitación.
Inventado en 1991 por The Welding Institute (TWI), el proceso FSW se basa en el ensamblaje de dos piezas mediante el calentamiento de los materiales. El estado pastoso se obtiene gracias a la fricción de una herramienta giratoria unida a un amasado que genera la deformación plástica.
La mayor ventaja de la soldadura por fricción-agitación es su capacidad para unir dos piezas sin alcanzar la temperatura de fusión. Esto se denomina soldadura en frío. Así, el material no sufre grietas, deformaciones o pérdida de resistencia como en una soldadura por fusión tradicional.

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¿Es posible soldar aluminio y cobre?

Sí, es posible unir piezas de aluminio y cobre aunque estos materiales tengan características físicas diferentes.
Soldar aluminio con cobre permite, entre otras cosas, limitar la resistividad eléctrica de este último. Por ello, la soldadura FSW se utiliza en placas frías y bus bars para aplicaciones eléctricas.
La soldadura por fricción-agitación (FSW) permite una unión metalúrgica entre materiales distintos. Esta tecnología, respetuosa con el medio ambiente e innovadora, ha hecho posible en particular la soldadura de aluminio y cobre.

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¿En qué consiste la soldadura FSW a tope?

La soldadura a tope FSW consiste en unir las piezas firmemente para limitar el grosor de la unión.
La herramienta FSW giratoria se pone en contacto con los materiales a unir. El material se ablanda por la acción de calentamiento del hombro. La mezcla del material garantiza una soldadura completa y de calidad.
La configuración de soldadura a tope FSW es preferible para unir piezas de igual espesor.

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