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Sala de prensa Luchando contra la fatiga
2 de agosto, 2016 08:30 CET SSAB World

Luchando contra la fatiga

La calidad de las soldaduras resulta crucial para el rendimiento de toda aplicación de acero. Ello es especialmente válido en las piezas fabricadas en acero de alta resistencia (HSS) por los mayores niveles de esfuerzo a los que se ven expuestas. Ahora, Thomas Stenberg, un doctorando investigador de Estocolmo, ha creado un nuevo método para garantizar la calidad de las soldaduras.

Las eventuales deficiencias y fracturas de los productos HSS suelen aparecer en torno a las soldaduras. Las piezas que se mueven o vibran son más susceptibles a la fatiga –y al desgaste– al intensificarse el esfuerzo concentrado entre la soldadura y el material de base. Si la soldadura es de calidad inferior probablemente comenzarán a aparecer fisuras.

Según explica Anders Ohlsson, responsable de tecnologías de soldadura y corte térmico del Knowledge Service Center de SSAB, la realización de comprobaciones fiables sobre la calidad de las estructuras soldadas resulta muy costosa. Como consecuencia de ello, una de las principales limitaciones del sector siderúrgico en nuestros días es su incapacidad para garantizar de forma eficaz la calidad de las soldaduras en sus productos.

“El soldado suele realizarse durante la fabricación, pero su calidad únicamente puede controlarse mediante inspecciones visuales una vez completado el proceso. Por lo tanto, los componentes pueden recorrer todo el proceso de fabricación antes de detectarse una soldadura defectuosa, tras lo que deberán ser reparados o desechados”, afirma.

“Mientras tanto, debido a las limitaciones de tiempo y costes, normalmente solo se puede inspeccionar una pequeña parte del conjunto de la producción. Así pues, aunque inviertas una gran cantidad de tiempo en efectuar inspecciones de las soldaduras, sigues corriendo el riesgo de suministrar al mercado piezas con soldaduras defectuosas”, agrega Ohlsson. 

Ahora, gracias a una innovación de Thomas Stenberg, doctorando de la Real Universidad Politécnica de Estocolmo, dicha problemática pronto será historia. Stenberg y sus colegas han desarrollado un nuevo y fiable método de control de calidad que se sirve de un escáner de perfil láser para evaluar la superficie soldada y medir la calidad de la soldadura. El aspecto más revolucionario del referido método es que dicha evaluación se efectúa en tiempo real (“en línea”) durante el propio proceso de soldadura.

“Este sistema brindará retroalimentación instantánea al operario de soldadura sobre el cumplimiento de todos los requisitos en la junta soldada”, abunda Stenberg. “De no cumplirse, el robot soldador podrá regular los parámetros de proceso para asegurarse de que la calidad de la soldadura se ajuste al resultado deseado sin necesidad de interrumpir el mismo ni de repetir la tarea”.

Ohlsson añade que el nuevo método de control de calidad alberga potencial para revolucionar el modo en que muchos de los clientes de SSAB utilizan los HSS, abriendo la puerta a más aplicaciones que exploten la cualidades superiores de estos, entre las que se incluye un peso inferior de los componentes y un menor consumo de combustible.

“Reduciendo al mínimo los fallos originados por la fatiga podremos utilizar los HSS en numerosas aplicaciones donde a día de hoy no es posible, como, por ejemplo, en equipos y componentes que sabemos que están sujetos a elevadas concentraciones de esfuerzos. Entre dichas aplicaciones podrían estar los chasis de fabricación, así como equipos forestales, chasis de remolques y componentes usados en la producción de energía”, señala Ohlsson.

A juicio de Stenberg, que en 2015 se alzó con el premio al reto universitario del Swedish Steel Prize de SSAB por su novedoso trabajo sobre el nuevo método de control de calidad, este procedimiento podrá proporcionar ventajas considerables a los clientes que lo implanten. 

“En primer lugar estimamos un incremento de la productividad de en torno al 50% por el aumento de la velocidad de desplazamiento del robot unido a una reducción de hasta el 30% del consumo de material de relleno de soldadura”, detalla. “Permitirá asimismo a los fabricantes el acortamiento de los plazos de entrega gracias a la disminución del número de inspecciones, reduciendo además al mínimo la necesidad de desechar y de reacondicionar los productos”.

 

 

Áreas de aplicación

La nueva tecnología de control de calidad ha sido concebida en primera instancia para una serie de métodos de soldadura, entre otros, MMA, MIG/MAG, TIG, SAW, soldadura láser y por plasma. Desde la perspectiva de SSAB, ello lo adecua en particular al programa de productos de acero de alta resistencia Strenx.

Nuevo método de control de calidad 

Este método se basa en una novedosa tecnología de comprobación de la calidad que se sirve de un sensor de perfil láser al objeto de evaluar la superficie del cordón de soldadura y de cuantificar los parámetros necesarios para garantizar la calidad de los componentes estructurales sujetos a una carga generadora de fatiga. El operario de soldadura utiliza el escáner de perfil láser para medir la superficie soldada y evaluar la calidad de la soldadura. Si se estima inapropiada, el robot soldador puede regular los parámetros de proceso al objeto de asegurarse de que la calidad de la soldadura se ajuste al resultado deseado. Thomas Stenberg y sus colegas trabajan actualmente en el desarrollo de una versión comercial de este método, que se prevé que esté disponible en el mercado en el plazo de uno a tres años.

Texto: Isabell Kliger