“El sistema de soldadura PIPEFAB es la cúspide de Lincoln Electric, ofreciendo un rendimiento óptimo en la soldadura de tuberías específicas con controles intuitivos, directos y sencillos, y un diseño llave en mano que minimiza el tiempo de configuración del soldador”, afirma Brian Senasi, Gerente Regional de Ventas de Lincoln Electric en Alberta.
Los cambios graduales son comunes en la fabricación, especialmente en la soldadura de tuberías. Por ejemplo, si se tienen parámetros para un proceso de soldadura de tuberías, modificarlos para introducir un nuevo proceso puede ser más problemático que beneficioso. Por eso, un método de soldadura de eficacia probada en algunas industrias tiene una vida útil más larga que en otras. Si no está roto, no lo arregles.
Pero a medida que surgen nuevos proyectos, los fabricantes de equipos de soldadura están desarrollando nuevas tecnologías para ayudar a los talleres a mejorar la productividad y la precisión de la soldadura.
La soldadura adecuada del espacio entre las raíces es la clave para un procedimiento de soldadura de tuberías exitoso, ya sea en el taller o en el campo.
“Nuestro sistema TPS/i es un sistema MIG/MAG ideal para soldaduras de raíz”, afirmó Mark Zablocki, Técnico de Soldadura de Fronius Canadá. El TPS/i es el sistema MIG/MAG escalable de Fronius. Su diseño modular permite adaptarlo para uso manual o automatizado según sea necesario.
“Para TPS/i, desarrollamos un sistema llamado LSC, que significa Control de Bajo Nivel de Salpicaduras”, explicó Zablocki. LSC es un arco de cortocircuito portátil mejorado con alta estabilidad de arco. El proceso se basa en cortocircuitos que ocurren a bajos niveles de corriente, lo que resulta en un reencendido suave y un proceso de soldadura estable. Esto es posible porque el TPS/i puede identificar y responder rápidamente a las fases del proceso que ocurren durante un cortocircuito. “Logramos un arco corto con suficiente presión para reforzar la raíz. LSC creó un arco muy suave y fácil de controlar”.
La segunda versión de LSC, LSC Advanced, ayuda a mejorar la estabilidad del proceso al operar sin fuentes de alimentación. Los cables largos aumentan la inductancia, lo que a su vez genera más salpicaduras y reduce la estabilidad del proceso. LSC Advanced soluciona este problema.
“Cuando se empieza a obtener una conexión larga entre los pines y la fuente de alimentación, de unos 15 metros. El alcance es cuando se empieza a usar el LSC Advanced”, dijo Leon Hudson, Gerente de Soporte Técnico de Área de Perfect Welding en Fronius Canadá. Al igual que muchos soldadores modernos, Fronius permite registrar cada soldadura.
“Se pueden estandarizar los parámetros de soldadura y fijarlos en la máquina”, dijo Hudson. “Esta máquina es equipable y solo el supervisor de soldadura puede acceder a estos parámetros con una tarjeta de acceso. Estos parámetros permiten registrar los kilojulios por pulgada que se generan con cada soldadura para garantizar que se cumplen las especificaciones correctas”.
Si bien el TPS/i es muy eficaz para soldaduras de raíz con un control estricto, la empresa ha desarrollado un proceso de Control Múltiple Pulsado (PMC) para completar las soldaduras de relleno con mayor rapidez. Este proceso de soldadura por arco pulsado utiliza procesamiento de datos de alta velocidad para adaptarse a velocidades de soldadura más altas, manteniendo un arco estable.
“El soldador compensa parcialmente los cambios en el alcance del operador para garantizar una penetración constante”, afirma Hudson.
El controlador de soldadura orbital AMI M317 está diseñado para aplicaciones en semiconductores, industria farmacéutica, industria nuclear y otras operaciones de fabricación de tuberías de alta calidad. Cuenta con controles avanzados y una interfaz de pantalla táctil para simplificar la soldadura automatizada. Issa
En la soldadura automática en el taller, cuando la tubería gira, el canal caliente se realiza en la posición 1G y el estabilizador PMC se puede ajustar automáticamente de acuerdo con los puntos altos o bajos de la superficie de la tubería.
“La soldadora TPS/i monitorea las características del arco y se adapta en tiempo real”, afirma Zablocki. “A medida que la superficie de soldadura oscila alrededor de la tubería, el voltaje y la velocidad del alambre se ajustan en tiempo real para proporcionar una corriente constante”.
La estabilidad y el aumento de velocidad son la base de muchas de las mejoras tecnológicas que facilitan el trabajo diario de los soldadores de tuberías. Si bien todo lo anterior aplica a la soldadura MIG/MAG, se ha encontrado una eficiencia similar en otros procesos como la TIG.
Por ejemplo, ArcTig de Fronius para procesos mecanizados acelera el procesamiento de tubos de acero inoxidable.
“El acero inoxidable puede ser complicado porque disipa mal el calor y se deforma con facilidad”, dijo Zablocki. “Normalmente, al soldar acero inoxidable, la mejor esperanza para una sola penetración es de 3 mm. Pero con ArcTig, el tungsteno se enfría con agua, lo que resulta en un arco más concentrado y una mayor densidad de arco en la punta. La densidad del arco es muy alta. Es resistente y puede soldar hasta 10 mm con ebullición completa sin preparación.
Hudson y Zablocki señalan rápidamente que cada propuesta de aplicación que presentan en esta área comienza con el programa del cliente y la tecnología que cumple con dichos requisitos. En muchos casos, las nuevas tecnologías ofrecen oportunidades para una mayor estabilidad, eficiencia y enriquecimiento de datos para garantizar un trabajo bien hecho.
Con el sistema de soldadura PIPEFAB, Lincoln Electric buscó crear un equipo que simplificara la soldadura de tuberías y la fabricación de recipientes.
“Contamos con muchos métodos diferentes de soldadura de tuberías utilizados en varias máquinas; en el sistema de soldadura PIPEFAB, hemos adoptado un enfoque centrado en reunir todos los diferentes métodos que pueden ser útiles para la soldadura de tuberías y combinarlos en un solo paquete”, dijo David Jordan, director de la División Industrial Global de Plomería e Industrias de Proceso de Lincoln Electric.
Jordan señala el proceso de transferencia de tensión superficial (STT) de la empresa como una de las tecnologías incluidas en el sistema de soldadura PIPEFAB.
“El proceso STT es ideal para la soldadura de raíz de tuberías ranuradas”, afirmó. “Se desarrolló hace 30 años para soldar materiales delgados, ya que proporciona un arco muy controlado con bajo aporte de calor y bajas proyecciones. Años después, lo descubrimos muy adecuado para la soldadura de cordón de raíz en la soldadura de tuberías”. Añade: “En el sistema de soldadura PIPEFAB, utilizamos la tecnología STT tradicional y mejoramos aún más el arco para optimizar el rendimiento y la velocidad”.
Los sistemas de soldadura PIPEFAB también están equipados con tecnología Smart Pulse, que monitorea la configuración de su máquina y ajusta automáticamente la potencia del pulso para proporcionar el arco perfecto para su trabajo.
“Si tengo una velocidad de alimentación de alambre baja, sabe que estoy usando un proceso de baja potencia, por lo que me proporciona un arco muy nítido y enfocado, ideal para bajas velocidades de alimentación de alambre”, dijo Jordan. “Cuando aumento la velocidad de alimentación, automáticamente genera una forma de onda diferente. El operador no necesita saberlo, simplemente se activa internamente. Estos ajustes le permiten concentrarse en soldar y despreocuparse del trabajo. Ajustes técnicos”.
El sistema fue diseñado para crear una máquina que permitiera a los soldadores hacer todo, desde el enrollado de raíces hasta el llenado y tapado, en una sola máquina.
“Cambiar de una tecnología a otra es muy fácil”, dijo Jordan. “Contamos con un alimentador doble en el sistema de soldadura PIPEFAB, lo que permite iniciar el proceso STT en un lado del alimentador con la antorcha y los consumibles adecuados para una pasada de raíz de separación. Se necesita una punta cónica para realizar esta soldadura de raíz y una pistola más ligera para mayor agilidad, y por otro lado, se estará preparado para rellenar y cerrar canales, ya sean de núcleo fundente, de núcleo duro o de metal”.
“Si va a instalar una raíz STT de alambre sólido de 0,35” (0,9 mm) con relleno y tapa de 0,45” (1,2 mm) o alambre con núcleo de metal o alambre con núcleo fundente, solo necesita instalar dos consumibles en un doblez a cada lado del alimentador”, explicó Brian Senacy, gerente de ventas de área de Lincoln Electric en Alberta. “El operador inserta la raíz y toma otra pistola sin tocar la máquina. Al apretar el gatillo de esa pistola, el sistema cambia automáticamente al otro proceso y configuración de soldadura”.
Si bien es importante tener nueva tecnología disponible en la máquina, también es importante para Lincoln y sus clientes que el sistema de soldadura PIPEFAB también pueda manejar procesos de soldadura de tuberías tradicionales, como TIG, electrodo y alambre con núcleo fundente.
Los clientes definitivamente desean aprovechar la tecnología STT avanzada para soldadura de alambre sólido o núcleo metálico, así como Smart Pulse. Si bien el nuevo proceso es el más importante, los clientes aún utilizan procedimientos obsoletos o anticuados de vez en cuando —dijo Senasi—. Aún necesitan poder ejecutar procesos de barra o TIG. Los sistemas de soldadura PIPEFAB no solo ofrecen todos estos procesos, sino que el diseño Ready-to-Run cuenta con conectores especiales para que sus antorchas TIG estén siempre conectadas y listas para usar.
Otra tecnología lanzada recientemente disponible como actualización del sistema de soldadura de PIPEFAB es el sistema MIG HyperFill de dos cables de la empresa, que aumenta significativamente las tasas de deposición.
“Durante el último año y medio, hemos comprobado la gran eficacia de la tecnología HyperFill para el recubrimiento de tuberías”, afirmó Jordan. “Si se añade un enfriador de agua y se utiliza una pistola refrigerada por agua, ahora se puede ejecutar este proceso de llenado y tapado de dos líneas. Hemos logrado tasas de deposición de 15 a 16 libras por hora; con nuestro mejor proceso de una línea, podemos alcanzar de 7 a 8 libras por hora. De esta manera, se puede más que duplicar la tasa de sedimentación en la posición 1G”.
“Nuestra serie de máquinas Power Wave es popular y potente, pero las ondas que contienen no son necesarias en el taller de tuberías”, afirma Senasi. “Se han eliminado elementos como las formas de onda de aluminio y bronce al silicio para centrarse en formas de onda realmente útiles para los equipos de soldadura de tuberías. El sistema de soldadura PIPEFAB ofrece opciones para acero y acero inoxidable 3XX, alambre sólido, núcleo metálico, alambre tubular, SMAW, GTAW y más: todos los patrones que necesita para soldar tuberías”.
Tampoco se requieren conclusiones semánticas. La tecnología Cable View de la compañía monitorea continuamente la inductancia del cable y ajusta la forma de onda para mantener un rendimiento de arco estable en cables largos o enrollados de hasta 20 metros. Esto permite que el sistema realice rápidamente los ajustes adaptativos necesarios para garantizar el funcionamiento estable del arco.
La monitorización de producción en la nube de Check Point puede configurarse para enviar automáticamente un mensaje a los supervisores cuando el rendimiento de la máquina cae por debajo de cierto umbral. La monitorización de producción de Check Point cierra el ciclo de mejora de procesos, de modo que, una vez implementados los cambios, se pueden supervisar y validar las mejoras —afirmó Senasi—. La recopilación de datos es cada vez más popular y los clientes sin duda hablan de las oportunidades que esto les brinda para gestionar mejor su negocio.
Las empresas se esfuerzan al máximo para modernizar los ya complejos procesos de soldadura automatizada, aprovechando la capacidad de recopilar datos durante las operaciones para enriquecer los mecanismos de retroalimentación del proceso. Un ejemplo es el controlador de soldadura orbital M317 de ESAB Arc Machines Inc. (AMI).
Diseñado para su uso en aplicaciones de semiconductores, farmacéuticas, nucleares y otras aplicaciones de tuberías de alta gama, cuenta con controles avanzados y una interfaz de pantalla táctil para simplificar la soldadura automatizada.
“Los controladores TIG orbitales anteriores fueron diseñados por ingenieros para ingenieros”, afirmó Wolfram Donat, arquitecto principal de software de AMI. “Con el M317, los soldadores nos muestran lo que necesitan. Queremos simplificar el acceso a la soldadura de tuberías. Aprender a usar una soldadora orbital puede llevar una semana. Acostumbrarse por completo puede llevar meses, y obtener el retorno de la inversión (ROI) del sistema puede llevar hasta dos años. Queremos acortar la curva de aprendizaje”.
El controlador recibe datos de diversos sensores, lo que permite a los operadores controlar sus soldaduras de diversas maneras. La pantalla táctil incluye un generador automático de planes de tuberías. El editor de programación permite al operador ajustar, configurar, añadir, eliminar y navegar por los niveles de corriente. En el modo de soldadura, el motor de análisis de datos proporciona datos en tiempo real y la cámara ofrece una vista en tiempo real de la soldadura.
Combinado con WeldCloud de ESAB y otras herramientas de análisis orbital, los usuarios pueden recopilar, almacenar y administrar archivos de datos localmente o en la nube.
“Queríamos crear un sistema que no estuviera desactualizado por una generación, pero que pudiera satisfacer las necesidades del negocio en el futuro”, dijo Donat. “Si una tienda no está preparada para el análisis en la nube, aún puede obtener datos de la máquina porque está local. Cuando el análisis cobra importancia, esa información está disponible para ellos”.
“El M317 combina la imagen de video con los datos de soldadura, les asigna una marca de tiempo y graba la soldadura”, dijo Donath. “Si está realizando una soldadura extensa y encuentra una protuberancia, no tiene que descartarla, ya que puede revisar cada instancia del problema que el sistema ha detectado”.
El M317 cuenta con módulos para escribir datos a diferentes velocidades. En aplicaciones como petróleo, gas y energía nuclear, la frecuencia de registro de datos puede depender de la calidad de los componentes específicos. Para calificar una soldadura, un tercero podría necesitar datos precisos que demuestren que no hubo desviaciones en la corriente, el voltaje ni en ningún otro punto durante el proceso.
Todas estas empresas demuestran que los soldadores disponen de cada vez más datos y mecanismos de retroalimentación para crear mejores soldaduras de tuberías. Con estas tecnologías, el futuro parece prometedor.
Robert Colman ha sido escritor y editor durante 20 años cubriendo las necesidades de diversas industrias. Se ha dedicado a la industria metalúrgica durante los últimos siete años, desempeñándose como editor de Metalworking Production & Purchasing (MP&P) y, desde enero de 2016, editor de Canadian Fabricating & Welding. Se ha dedicado a la industria metalúrgica durante los últimos siete años, desempeñándose como editor de Metalworking Production & Purchasing (MP&P) y, desde enero de 2016, editor de Canadian Fabricating & Welding. Последние семь лет он посвятил себя metallobrabatывающей промышленности, работая редактором журнала Metalworking Production & Purchasing (MP&P), а с enero de 2016 — редактором Fabricación y soldadura canadienses. Durante los últimos siete años, se ha dedicado a la industria metalúrgica, desempeñándose como editor de Metalworking Production & Purchasing (MP&P) y desde enero de 2016 como editor de Canadian Fabricating & Welding.在过去的七年里，他一直致力于金属加工行业，担任Producción y compras de metalurgia (MP&P) 的编辑，并自2016 年1月起担任Canadian Fabricating & Welding 的编辑。Producción y compra de metales (MP&P) Последние семь лет он работал в металлообрабатывающей промышленности в качестве редактора журнала Metalworking Production & Purchasing (MP&P), en enero 2016 año — в качестве редактора Fabricación y soldadura canadienses. Durante los últimos siete años, ha trabajado en la industria metalúrgica como editor de Metalworking Production & Purchasing (MP&P) y desde enero de 2016 como editor de Canadian Fabricating & Welding.Es graduado de la Universidad McGill con una licenciatura y maestría de la UBC.
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