2012-12-17Soldadura por fricción, menos contaminante y más efectiva
Agencia de noticias UN - Universidad Nacional |Investigadores estudian un método alternativo de soldadura para unir piezas a partir de efectos térmicos mecánicos con menor perturbación de la estructura del metal y ahorro eléctrico.“En los métodos de soldadura convencionales, en los talleres se usan elementos que pueden ser reemplazados empleando la técnica de soldadura por fricción-agitación, que consiste en la adaptación de un pin roscado que entra girando entre los materiales a unir, los reblandece por el efecto de la fricción y, con el giro de la herramienta, mezcla los materiales y crea el cordón de soldadura”, según explica Gabriel Jaime Espitia Mesa investigador del Grupo de Tribología y Superficies.
La docente e investigadora del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UN en Medellín, Diana López, agrega que “esta técnica aún está en desarrollo, pero presenta un potencial interesante sobre todo para materiales como aluminio y magnesio, que son difíciles de soldar con técnicas convencionales y que han ganado importancia en el mercado industrial por su alta relación resistencia-peso”.
En las técnicas de convencionales de soldadura, el metal se funde localizadamente, mientras que en esta técnica el material permanece en estado sólido y, por tanto, la energía que se requiere para aumentar la temperatura del metal es menor.
Los expertos explican que para fundir el aluminio es necesario aumentar su temperatura alrededor de 700ºC, mientras que al usar soldadura por fricción-agitación, la temperatura del metal aumenta máximo hasta la mitad de este valor. Con esto, además del ahorro energético, se elimina la necesidad de gases de protección para evitar la oxidación y contaminación del metal.
La herramienta, que funciona con un sistema adaptable a cualquier tipo de fresadora, tiene la particularidad de controlar los efectos de deformaciones, poros o esfuerzos residuales que quedan luego de la soldadura tradicional por el alto calentamiento que afecta la región de junta y sus regiones aledañas. En ese sentido, es una alternativa que se puede tener a mediano plazo para los talleres comunes y para industrias automotrices.
Los investigadores dicen que este tipo de soldadura por fricción y agitación con antecedentes desde hace 22 años en otros países, ha sido utilizada en la NASA para sus sistemas en transbordadores espaciales y por Apple en las carcasas de sus computadores.
El proyecto se ha encargado, además, de estudiar fenómenos térmicos y mecánicos a partir de ecuaciones para predecir el comportamiento de los materiales de la junta y obtener soldaduras sanas, y se han desarrollado experimentos exploratorios para llegar a los parámetros de proceso.
El proyecto cuenta con el apoyo de Colciencias y participan investigadores del Grupo de Investigación en Tribología y Superficies, así como docentes y estudiantes de pregrado y posgrado de la Facultad de Minas.
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