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Asistencia técnica

APLICACIÓN FSW

Paneles reforzados soldados por FSW

Características técnicas mejoradas de paneles reforzados de aluminio a través de la soldadura por fricción-agitación.

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¿Por qué elegir la soldadura por fricción-agitación para el ensamblaje de sus paneles reforzados?

Los paneles reforzados de aluminio que comprenden una lámina “piel” y refuerzos, se utilizan ampliamente en industrias como la aeronáutica, automotriz, ferroviaria, naval y de construcción de puentes. Anteriormente ensamblados principalmente mediante remachado o soldadura MIG, estos paneles se están uniendo cada vez más utilizando soldadura FSW debido a sus superiores beneficios técnicos en los componentes ensamblados.

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Paneles más largos

Con FSW, los perfiles de aluminio, que obligatoriamente deben tener menos de 400 mm de ancho, pueden soldarse a tope para superar esta limitación.

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Más ligeros y mayor rigidez

La optimización del perfil con FSW elimina formas innecesarias, resultando en paneles más rígidos y ligeros.

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Unión permanente

Este método irreversible no requiere perforación ni adición de elementos externos, ofreciendo una excelente resistencia a la corrosión.

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Producción económica

Comparado con el remachado, la soldadura MIG o láser, el FSW ofrece una solución más económica.

Especificaciones técnicas de los paneles reforzados soldados por FSW

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Los paneles reforzados fabricados de aluminio de alta resistencia son esenciales en sectores industriales con exigentes demandas técnicas y mecánicas, como la aeronáutica y el sector espacial. Estos sectores a menudo requieren el uso de aleaciones de aluminio de las series 2000 o 7000 debido a sus superiores propiedades mecánicas y rendimiento bajo condiciones exigentes, haciéndolos ideales para aplicaciones que requieren tanto resistencia como durabilidad.

La longitud de los paneles reforzados puede extenderse hasta 12 metros, lo que hace que el tamaño de la pieza sea un determinante crucial al seleccionar la técnica de ensamblaje apropiada. La longitud sustancial requiere una consideración cuidadosa del método de ensamblaje para garantizar un rendimiento óptimo y la integridad de los paneles.

La geometría del panel reforzado puede variar, incorporando refuerzos en forma de “T”, rectangulares, triangulares o omega. Debido a la complejidad de estas piezas, el proceso de soldadura exige un control meticuloso de la fuerza para ejecutar exitosamente la operación. Este requisito asegura no solo la precisión en el ensamblaje de las partes, sino también la integridad y el rendimiento de los paneles reforzados resultantes.

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Herramienta FSW: Elegir la herramienta FSW correcta es crucial para la calidad de la soldadura. Considera cuatro parámetros clave para la selección: longitud de la soldadura, profundidad de la soldadura, geometría de la herramienta y material de la pieza. Estos factores influyen significativamente en la efectividad de la herramienta y en la calidad de la soldadura resultante.

Diseño de la plantilla de sujeción: La sujeción segura de los refuerzos es vital al soldar paneles reforzados de aluminio para evitar levantamientos o separación de las partes. Una herramienta de sujeción local especializada, utilizada con abrazaderas globales, es necesaria para seguir la costura de soldadura, asegurando soldaduras sin defectos. Nuestro equipo de expertos está disponible para ayudar en el diseño de un dispositivo de sujeción adaptado a sus aplicaciones específicas.

Parámetros de soldadura: La calidad de la soldadura está influenciada por parámetros como la velocidad de rotación, la tasa de alimentación y la fuerza Z. Realizar pruebas de prototipado en cupones es esencial para identificar los parámetros de soldadura óptimos, asegurando que las soldaduras resultantes sean fuertes e intactas. Estas pruebas son cruciales para lograr la calidad y la integridad de soldadura deseadas.

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Sección transversal metalográfica

Para verificar la ausencia de porosidad y falta de penetración en las soldaduras, así como para asegurar un buen contacto entre la herramienta FSW y la superficie de la pieza, se requieren dos secciones transversales metalográficas.

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Prueba de tensión

Realizada para evaluar la resistencia a la tracción de paneles soldados por FSW en conformidad con la norma ISO25239. Durante estas pruebas, el refuerzo soldado a la piel está sujeto a fuerzas de tracción en una prueba estática.

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Prueba de doblado

La prueba de doblado en S implica doblar la soldadura para evaluar la resistencia del panel reforzado de aluminio que ha sido soldado utilizando FSW.

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Prueba visual

La prueba visual identifica exceso de rebaba y verifica la correcta fuerza del hombro de la herramienta FSW en la pieza. Las anomalías pueden sugerir debilidades en la soldadura.

Soldadura por fricción-agitación aplicada a paneles reforzados en tiempo real

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Comparación entre la tecnología FSW y las técnicas tradicionales de ensamblaje de paneles reforzados

Soldadura por fricción-agitación vs. Remachado

  • Fuerza e integridad estructural: La soldadura por fricción-agitación genera juntas de soldadura que a menudo son más fuertes y duraderas que las creadas por remachado. El método FSW forma juntas soldadas continuas, distribuyendo las tensiones más uniformemente. Esto mejora la fuerza y durabilidad de los paneles.
  • Reducción del peso: La soldadura por fricción-agitación no añade peso extra al producto final ya que no requiere materiales adicionales (como remaches). Esto es una ventaja significativa, particularmente en las industrias aeroespacial y automotriz donde el peso es una preocupación crucial.
  • Flexibilidad de diseño: La soldadura por fricción-agitación permite una mayor flexibilidad en el diseño de juntas, lo cual puede ser beneficioso para aplicaciones complejas o especializadas.
ensamblaje por remachado

Soldadura por fricción-agitación vs. TIG y MIG

  • Control térmico: La soldadura por fricción-agitación opera a temperaturas más bajas en comparación con la soldadura MIG o TIG, reduciendo así la distorsión y deformación del material. Esto es vital para mantener la integridad de los paneles reforzados.
  • Calidad de la junta: Las juntas FSW son a menudo más fuertes y duraderas, mostrando una resistencia a la fatiga mejorada. El proceso también produce menos defectos, como porosidad o grietas, mejorando así la fiabilidad de la junta.
  • No se necesitan materiales de relleno: A diferencia de la soldadura MIG o TIG, el FSW no requiere materiales de relleno (alambre de soldadura), simplificando el proceso y reduciendo costos.
  • Impacto mínimo en el material: la soldadura por fricción-agitación impacta mínimamente en la microestructura del material, lo que preserva mejor las propiedades mecánicas del material original.
soldadura tig mig

Paneles reforzados de aluminio: preocupaciones claves para sectores críticos

En el ámbito de la fabricación avanzada, la aparición de la soldadura por fricción-agitación como una técnica confiable ha transformado cómo las industrias abordan el ensamblaje y diseño. Los paneles reforzados soldados por FSW se destacan, no solo por su robustez, sino también por su adaptabilidad y eficiencia en la construcción. Estos paneles son conocidos por su estabilidad mecánica, atributos ligeros y resistencia a desafíos ambientales, cualidades que son buscadas en sectores de alta demanda. Industrias que van desde la automotriz hasta la aeroespacial, de la construcción naval a ferroviaria, han presenciado los beneficios transformadores de estos paneles soldados.

Los paneles reforzados juegan un papel crucial en varios sectores donde la alta resistencia mecánica es imperativa:

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Automotriz

Conduciendo hacia un futuro más ligero

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Aeroespacial

Volando con fuerza

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Naval

Navegando mares sólidos

gestión térmica ferroviaria

Ferroviario

Vías de resistencia

Confían en nosotros

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“En Calip, utilizamos la tecnología de soldadura por fricción-agitación por tres razones principales. En primer lugar, para fines de sellado. Nuestros clientes acuden a menudo a nosotros con problemas de estanquidad para sus componentes y consideramos que la tecnología FSW es la única solución fiable. En segundo lugar, valoramos la resistencia mecánica que ofrece la FSW. Como trabajamos con perfiles muy grandes que a veces requieren un nuevo montaje, la resistencia mecánica de la soldadura es crucial. La tercera ventaja es la repetibilidad, que garantiza una calidad constante en múltiples soldaduras.”

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Gabriel Venet

Doctor en ingeniería mecánica

reseña del cliente stirweld grupo calip
testimonio del cliente grupo calip

“La tecnología FSW tiene la virtud de que, cuando sueldas, no degradas el material como otros procesos u otras tecnologías de unión. La principal ventaja que vemos en Stirweld es la intercompatibilidad y la flexibilidad que el cabezal nos proporciona en comparación con una máquina dedicada.”

testimonio del cliente stirweld

Mario Alberto Solís Alvarez

Ingeniero de Innovación en I+D

grupo Nemak
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Para profundizar: recursos completos sobre paneles reforzados soldados por FSW

¿Tiene curiosidad por saber más sobre paneles reforzados soldados por FSW? Le proporcionamos todo lo que necesita, incluyendo webinars, artículos de blog y libros blancos.

Webinar – 45 min – Retransmisión en diferido

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Explora la innovadora técnica de soldadura por fricción-agitación para unir paneles reforzados. Las cualidades especiales de las aleaciones 6xxx y las complejidades de las aleaciones de aluminio de alta resistencia 2xxx y 7xxx se aclaran en este webinar. Aprovecha el conocimiento que los principales actores de la industria tienen para ofrecer.

Artículos de blog – 5 min

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Libro blanco – 20 min

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Explora en profundidad la fabricación precisa de paneles reforzados de aluminio utilizando FSW en este documento técnico. Supera los desafíos de ensamblaje utilizando un proceso que prioriza la robustez y la durabilidad.

superar los retos de la fabricación de Placas frías

Libro blanco – 20 min

Soldadura por fricción-agitación: principios y tendencias

Explora los matices de la FSW con nuestro documento técnico. Aprende sobre sus beneficios operativos, las fortalezas distintivas del producto, los beneficios económicos, la gama de equipos y las tendencias actuales del mercado.

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