Cómo construir su arsenal de soldadura para reparación de moldes

La tecnología de soldadura para la reparación de moldes ha cambiado en la última década. El estándar de la industria solía ser la soldadura TIG, una técnica que todavía se utiliza para muchas reparaciones que requieren soldaduras de 0.060 pulgadas y más. Sin embargo, la soldadura por láser ha cambiado el panorama de la reparación de moldes, ya que puede producir soldaduras más pequeñas que las de una máquina TIG.  

Ambos procesos tienen fortalezas y debilidades que se complementan entre sí y es por eso que la mayoría de los talleres profesionales de soldadura utilizan ambos.  A continuación, ofrecemos un breve resumen de estos dos procesos principales de soldadura y sus consideraciones de compra:

 

Soldadura Micro-TIG

La soldadura micro-TIG consiste en una máquina TIG especial con una antorcha TIG de bajo amperaje utilizada bajo un microscopio. El microscopio le permite al operador utilizar un material de aporte de menor diámetro para crear soldaduras tan pequeñas como 0,010 pulgadas, dependiendo de la aplicación. La máquina se considera especializada porque está diseñada para funcionar a un amperaje mucho más bajo que una máquina TIG convencional.

La soldadura a un amperaje inferior significa que se forma un charco de soldadura más pequeño, lo cual es crítico para crear pequeñas soldaduras. La energía se suministra desde la máquina a un soplete de soldadura a través de un cable de alimentación que también transporta el gas, que protege la soldadura de la contaminación por oxígeno (ver Figura 1).

La fortaleza del proceso de soldadura TIG es que puede llenar agujeros profundos, áreas rugosas y crear grandes acumulaciones (ver Figura 2).  La soldadura Micro-TIG puede hacer soldaduras pequeñas, pero la soldadura por láser es capaz de soldar incluso más pequeño, con menos riesgo de daño accidental y distorsión a la pieza de trabajo.

La razón de esto es porque el arco del soldador micro-TIG puede desviarse del electrodo de la antorcha de soldadura durante el proceso, dañando los detalles sensibles alrededor del área de soldadura.  Además, un charco de soldadura TIG (independientemente del tamaño) se calienta hasta un par de miles de grados Fahrenheit, lo que puede causar distorsión y daños a los pequeños moldes e insertos durante la soldadura.

La experiencia del operador es el componente más crítico para el éxito de la soldadura micro-TIG. Es muy difícil convertirse en un soldador micro-TIG competente sin tener experiencia previa en soldadura, porque el operador tiene que aprender los pasos básicos como iniciar un arco antes de que él o ella pueda progresar.  

Para ser un soldador de micro-TIG, se debe primero convertir en un soldador TIG competente y luego se pasa a un microscopio especial de soldadura de moldes para practicar. Sin embargo, aprender a soldar bajo un microscopio toma tiempo, ya que el soldador aprende gradualmente sobre la profundidad de campo y el posicionamiento. Hay consultores disponibles que pueden ayudar a entrenar a soldadores TIG con experiencia en los fundamentos de la soldadura micro-TIG.

 

Soldadura láser

El proceso de soldadura láser comienza alineando el área de soldadura en el centro de la mira del microscopio. Cuando se engancha el láser, se formará un charco de soldadura en el centro de la mira.  En este punto, se añade el aporte.

En lugar de utilizar un arco generado a partir de una antorcha de soldadura, la soldadura por láser utiliza una longitud de onda de luz. El haz de láser se genera desde un punto fijo, normalmente una extensión o brazo unido a la base de potencia de la máquina (ver Figura 3). El láser puede ser un tipo neodimio con óxido de itrio y aluminio cristalino (Nd: YAG) que dispersa una luz pulsada a una longitud de onda de 1.064 milinewtons (mn).  Un microscopio también se adjunta al brazo y le permite al operador ver el detalle extremo, similar a un microscopio para soldadura micro-TIG.

El láser crea un charco microscópico pulsado de soldadura que permite depósitos de soldadura puntual de un par de milésimas de pulgada.  Cuando el láser pulsa, se forma un charco de soldadura que se puede ver bajo el microscopio. Cuando el láser no está pulsando, el charco de soldadura no se forma, permitiendo que la pieza de trabajo se mantenga fría.  Esta es la razón por la que la soldadura por láser tiene un bajo desplazamiento de calor, que es crítico para minimizar cualquier deformación de soldadura o distorsión. La duración y el tamaño de este pulso se pueden ajustar.

Existen algunos inconvenientes en la soldadura láser. Por ejemplo, este proceso es muy especializado. En mi taller de soldadura solo se utiliza para reparaciones muy pequeñas. Además, puede llevar mucho tiempo, dependiendo de lo que se está reparando. La mayoría de las veces, mis proyectos de soldadura con láser implican la reparación de áreas de cierre (ver Figura 4).

La mayoría de los talleres profesionales de soldadura de moldes son expertos en ambos procesos, y realizan soldadura láser o soldadura TIG dependiendo del trabajo y la preferencia del cliente. Muchas veces se utilizan ambos procesos en el mismo trabajo. Por ejemplo, la velocidad de la soldadura TIG se puede utilizar para reparar un área grande y luego se puede utilizar un soldador láser para corregir cualquier distorsión alrededor de la soldadura gracias a las capacidades de baja temperatura de esta soldadura.

 

Al comprar un soldador láser

Hoy se observa una tendencia entre los constructores de moldes a añadir o ampliar sus capacidades de reparación para servir mejor a sus clientes y es clave tener acceso a ambas tecnologías de soldadura TIG y láser. Aquí hay algunas consideraciones antes de invertir en una máquina de soldar:

 

La soldadura láser es fácil de aprender, al principio

 Una curva de aprendizaje más corta no significa que un soldador sea un experto en cuestión de semanas.  Como todo, se necesita tiempo.  Soldar una superficie plana es simple, pero soldar un borde o un detalle alrededor de áreas sensibles toma tiempo para dominarlo.  La mayoría de los fabricantes de láser serán capaces de proporcionar formación para ayudar al soldador a dominar los conceptos básicos, así como de compartir consejos sobre reparaciones más difíciles.

 

Comprenda las capacidades de la máquina

Investigue las capacidades de cada máquina de interés, incluyendo su potencia, maniobrabilidad y costo de mantenimiento.  Busque consejos de personas que tengan experiencia en el campo. Recomiendo no comprar una máquina de menos de 120 vatios, debido a que es una potencia muy baja para llevar a cabo reparaciones consistentes.  Además, los materiales de cobre y aluminio requieren mayores rangos de potencia para realizar reparaciones debido a la naturaleza inherente de estos materiales.

 

La soldadura láser no reemplaza por completo la soldadura TIG

Las áreas dañadas grandes requerirán una acumulación tan pesada de soldadura que usar un soldador láser implicaría un alto consumo de tiempo y sería ineficiente, como un área dañada con un 1/4 de pulgada de alto y ancho.  Aunque esto puede soldarse con láser, la soldadura TIG sería mucho más rápida.  Esta es la razón por la cual el soldador necesita acceso a ambos procesos, ya sea a través de una máquina interna o un proveedor externo de soldadura TIG experimentado.

 

Manténgase al día con la tecnología y nueva información

Siempre busque información actualizada sobre los últimos productos y equipos para descubrir formas más eficientes y rentables de realizar reparaciones de moldes.  La tecnología láser está en constante evolución ya que los soldadores láser se están volviendo más potentes, por lo que es inteligente mantenerse al día con las tendencias y la tecnología de la industria.