¿Qué es la soldadura por fricción y agitación en encofrados de aluminio?

¿Qué es la soldadura por fricción y agitación (FSW)?

La soldadura por fricción y agitación es un proceso de unión en estado sólido, lo que significa que los materiales que se sueldan no se funden. Una herramienta giratoria genera calor a través de la fricción, lo que ablanda el material en la interfaz. Luego, la herramienta giratoria revuelve el material para formar una unión fuerte y duradera entre las dos piezas de aluminio u otro metal.

¿Qué es la soldadura por fricción y agitación en encofrados de aluminio?

En el caso de los encofrados de aluminio, se utiliza FSW para unir láminas de aluminio grandes y delgadas, que suelen emplearse para construir paneles de encofrado. El encofrado de aluminio es ligero, muy duradero y resistente a la corrosión, lo que lo hace ideal para su uso en vehículos de nueva energía.

¿Cómo funciona la soldadura por fricción y agitación en encofrados de aluminio?

1. Las láminas o componentes de aluminio que se van a soldar deben estar alineados con precisión. Estos pueden incluir paneles, vigas o los marcos de la estructura del encofrado.

2. En la unión entre las dos láminas de aluminio se coloca una herramienta giratoria especialmente diseñada. La herramienta consta de un pasador y un hombro. El pasador genera calor localizado mediante fricción, mientras que el hombro aplica presión a las piezas de trabajo.

3. La herramienta giratoria se mueve a lo largo de la junta, revolviendo el material, lo que hace que se ablande y fluya, formando una unión fuerte. Esta acción de agitación también ayuda a reducir la porosidad, un problema común en la soldadura tradicional.

4. Una vez finalizado el proceso de soldadura, los materiales se enfrían y se solidifican para formar una unión fuerte y sin defectos.

FSW puede producir plantillas de aluminio de alto rendimiento, duraderas y rentables en comparación con la soldadura convencional.

Materiales comunes para herramientas rotativas en soldadura por fricción y agitación

Los aceros para herramientas, como el H13 y el M2, son los materiales más utilizados para herramientas rotativas en soldadura por fricción y agitación. Son conocidos por su excelente dureza, resistencia al desgaste y tenacidad a altas temperaturas.

Las aleaciones de cobalto como Stellite® (una marca registrada de Kennametal) se utilizan a menudo en herramientas de soldadura por fricción y agitación debido a su excelente resistencia al desgaste y a las altas temperaturas. Estas aleaciones mantienen su dureza y resistencia incluso a temperaturas de alrededor de 1000 °C, lo que las hace especialmente adecuadas para soldar plantillas de aluminio.

El carburo de tungsteno se utiliza en herramientas rotativas de alto rendimiento debido a su excelente dureza y alto punto de fusión. Por ejemplo, el carburo de tungsteno tiene una dureza muy alta y puede soportar un desgaste significativo.

La selección del material adecuado para la herramienta rotativa en la soldadura por fricción y agitación es crucial para garantizar la calidad y la longevidad de las uniones soldadas. El material debe tener un equilibrio entre alta resistencia, resistencia térmica, resistencia al desgaste y rentabilidad. Los aceros para herramientas, las aleaciones a base de cobalto y el carburo de tungsteno son opciones viables, cada una de las cuales ofrece ventajas únicas para aplicaciones específicas de soldadura por fricción y agitación.