Mounting Bracket y FSW: rendimiento en respuesta a la escasez de soldadores
Los mounting brackets o soportes de montaje son aplicaciones para soportar diversas cargas y elementos mecánicos en muchos sectores industriales. Inicialmente soldados por arco (TIG o MIG), los soportes de montaje presentan diversos problemas técnicos de rendimiento (como la falta de resistencia mecánica o problemas de estanqueidad), a los que se suma una grave escasez de soldadores cualificados. Con los distintos productos FSW de la gama Stirweld, abordamos estos déficits técnicos y humanos ofreciendo soluciones fáciles de usar y de bajo coste para el ensamblaje de mounting brackets.
Soporte de montaje y soldadura por fricción agitación: especificaciones técnicas
La soldadura por fricción-agitación es una técnica de soldadura en estado sólido. No se alcanza ningún punto de fusión ya que la deformación del material se realiza por la rotación de la herramienta FSW en el material. El FSW presenta muchas ventajas para el ensamblaje de soportes de aluminio, tanto en términos económicos como de rendimiento mecánico. Por ello, muchas industrias han recurrido a este nuevo proceso de unión para soldar sus mounting brackets a menor coste y sin defectos.
Aplicaciones de FSW adaptadas al sector de la movilidad
Como recordatorio, los mounting brackets son simples soportes de montaje en forma de ménsula. Estos soportes se utilizan para sostener diversos elementos mecánicos, como cables, tubos u otros equipos mecánicos. Estos soportes de montaje pueden encontrarse en equipos industriales, equipos militares y máquinas móviles.
En el sector de la movilidad, ciertos criterios, como el peso de los componentes, son cruciales. Es el caso de trenes, camiones, aviones, helicópteros, maquinaria agrícola, tanques, submarinos y muchos otros. Para cumplir este requisito de peso, aplicaciones como los soportes de montaje se fabrican en aluminio, que es uno de los metales más resistentes y ligeros. Cuanto más ligeros sean los componentes de un vehículo, menor será el consumo de energía y combustible.
En el caso de los buques y submarinos, también se prefiere el aluminio para limitar el riesgo de corrosión. El aluminio tiene la capacidad de pasivarse (reacción química en los metales). Esto se debe a la reacción del aluminio y el oxígeno, que forma una fina capa de óxido amorfo que protege al metal de la corrosión.
Una unión doble con soldadura por fricción-agitación (FSW) de alta resistencia
Con procesos de soldadura como la soldadura por arco (TIG/MIG) utilizada para ensamblar soportes de montaje, se producen con frecuencia defectos de soldadura. Estos defectos repercuten directamente en la resistencia mecánica de las aplicaciones. Gracias a un doble montaje -montaje mecánico y FSW-, los soportes de montaje de aluminio soldado por FSW se benefician de una gran resistencia mecánica.
Los pasos de un doble ensamblaje de soporte de montaje. en la soldadura por fricción-agitación:
Mounting bracket soldado por FSW
Desglose de los pasos de soldadura FSW de un mounting bracket
La doble junta de mortaja y espiga se combina con la soldadura por fricción-agitación, lo que proporciona una gran resistencia mecánica y un sellado perfecto.
Ensamblaje FSW de los soportes de montaje: configuración de soldadura en T
En la soldadura por fricción-agitación, existen diferentes configuraciones de soldadura: soldaduras a tope FSW, soldadura de traslape FSW y soldadura en T FSW.
Para soldar soportes de montaje por FSW, las piezas se colocan en una configuración de soldadura en T. En este caso, y tras una unión mecánica de mortaja y espiga, las dos piezas de aluminio se unen (verticalmente) una sobre otra (horizontalmente), formando una T.
Soportes de montaje soldados por FSW: un proceso más resistente y económico
La soldadura por fricción-agitación es un proceso de soldadura sin fusión ni aporte de material. La soldadura se produce en estado sólido mediante la deformación mecánica de la herramienta FSW en la pieza. Este proceso de soldadura tiene muchas ventajas para el montaje de sus soportes de montaje: técnicas, económicas, ecológicas y mucho más.
FSW para una resistencia mecánica perfecta
En comparación con las técnicas de soldadura por arco, un soporte de montaje soldado por FSW tiene el doble de resistencia mecánica. Esta mayor resistencia mecánica es el resultado de la doble unión de mortaja y espiga combinada con la soldadura por fricción-agitación.
FSW según Stirweld como forma de contrarrestar la escasez de soldadores en el mundo
Como muchos empleos del sector industrial y metalúrgico, el número de soldadores está en total declive. Se calcula que dentro de 5 años faltarán 400.000 soldadores en Europa, y lo mismo en Estados Unidos.
Gracias a los cabezales FSW Stirweld adaptables a los centros de mecanizado y a las células robotizadas desarrolladas por nuestros equipos, podemos ofrecer una nueva forma de soldar de forma totalmente automatizada. Los cabezales FSW Stirweld permiten ensamblar soportes de montaje mediante soldadura por fricción-agitación (FSW) de forma totalmente automatizada.
Además de ofrecer soldaduras de mucha mejor calidad con una resistencia mecánica impecable en comparación con los procesos TIG/MIG, el proceso FSW de Stirweld es una forma perfecta de cubrir la escasez de soldadores. De hecho, sólo se necesitan dos días de formación para formar a sus operarios en la soldadura por fricción-agitación. Esta formación es ofrecida directamente por Stirweld. Si desea más información, póngase en contacto con nosotros.
En comparación, un cabezal híbrido FSW Stirweld que puede instalarse en un centro de mecanizado representa el coste de un soldador durante 1,5 años.
Tenga en cuenta que también ofrecemos nuestros cabezales de soldadura por fricción-agitación (FSW) en alquiler por menos de 2000€/mes.
Para obtener más información sobre la compra o el alquiler de un cabezal de soldadura por fricción-agitación Stirweld, póngase en contacto con nosotros.
FSW para una soldadura sin defectos
A diferencia de la soldadura por arco, la FSW no presenta defectos de soldadura. Es frecuente encontrar defectos de porosidad o fisuración en aplicaciones soldadas mediante procesos de soldadura por arco (TIG/MIG). Estos defectos afectan a dos puntos esenciales de la soldadura: la resistencia mecánica y la estanqueidad de sus piezas.
Los defectos como la porosidad o las grietas en una soldadura afectarán a la resistencia mecánica y a la fatiga de su soporte de montaje. En FSW, una vez soldados, sus soportes de montaje se benefician de una gran resistencia mecánica (el doble que en la soldadura por arco) y de una soldadura perfectamente estanca (en comparación con el 30% de soldaduras no estancas en la soldadura MIG).
Estos defectos que no se dan en las operaciones de soldadura por fricción-agitación, ya que se observa cuidadosamente un conjunto de parámetros de soldadura para determinar la temperatura de soldadura ideal. La temperatura de soldadura puede medirse con nuestro equipo de medición de temperatura FSW, lo que permite establecer los parámetros óptimos para una soldadura perfecta y sin defectos.
FSW para ahorrar más
La comparación en este caso es muy sencilla: la soldadura por fricción-agitación para ensamblar un soporte de montaje es considerablemente más barata que la soldadura MIG:
FSW para una soldadura más ecológica
Los procesos convencionales, como la soldadura MIG, requieren el uso de gas. Además, las altas temperaturas necesarias para fundir los materiales en la soldadura por arco provocan un elevado consumo de energía, emisión de humos nocivos (ozono O3), pérdida de calor y radiación luminosa que repercuten en el medio ambiente.
A diferencia de estos procesos, la soldadura por fricción-agitación no utiliza ningún material y consume la mitad de energía que la soldadura por arco. En FSW, sólo la herramienta está en acción y gira con una eficiencia eléctrica cercana al 100%. El hecho de que la FSW no requiera aporte de calor, gas o material ni preparación de la superficie hace de la FSW un proceso de soldadura más respetuoso con el medio ambiente y más seguro para los operarios.
FSW como único proceso capaz de soldar aluminio de alta resistencia
La soldadura por fricción-agitación puede utilizarse para soldar cualquier aleación de aluminio, a diferencia de los procesos de soldadura convencionales como MIG o TIG. En efecto, las aleaciones de aluminio de alta resistencia (series 2000 y 7000) son muy difíciles de soldar con arco, mientras que con FSW, la operación de soldadura es la misma que para otras aleaciones del tipo 5000 o 6000. Estas aleaciones de alta resistencia se utilizan sobre todo en el sector aeronáutico o en determinadas aplicaciones, como los soportes de montaje, que deben tener una resistencia a la rotura superior a 500 MPa (MegaPascal).
En la soldadura MIG, sólo pueden soldarse las aleaciones de aluminio 5000 y 6000. Estas aleaciones tienen una resistencia máxima a la tracción de 250 MPa, la mitad que el aluminio 7000. Por lo tanto, estos soportes de montaje sólo pueden soldarse mediante FSW, un proceso que no alcanza el punto de fusión y que permite conservar las propiedades mecánicas del material base tras la soldadura.
Es bueno saberlo: antes de la tecnología FSW, era necesario soldar dos chapas de aluminio de 8 mm de espesor con una resistencia de 250 MPa para obtener una resistencia a la tracción equivalente a la de una chapa de 4 mm de espesor con una Rm de 500 MPa. Hoy en día esto ya no es necesario, ya que el aluminio 2000 o 7000 puede soldarse mediante FSW.
Experiencia en FSW de Stirweld en aplicaciones de soportes de montaje
Procesos certificados de soldadura por fricción-agitación
En Stirweld, todos nuestros soportes de montaje están certificados según la norma de soldadura FSW ISO 25239, lo que nos permite cumplir los requisitos de calidad y control certificados.
Todas nuestras aplicaciones se someten a tres pruebas de control de calidad:
Prueba de flexión
Prueba de tracción
Sección metalográfica
¿Quieres saber más?
Hoy en día, las tecnologías FSW desarrolladas en Stirweld permiten ensamblar soportes de montaje mediante soldadura FSW, y actualmente las utilizan empresas de los sectores ferroviario y militar. Si desea saber más sobre nuestros procesos y aplicaciones de soldadura por fricción-agitación, nuestros equipos de especialistas en FSW están a su disposición para responder a sus preguntas.
