En la industria metalúrgica, los ciclos de vida de los productos se acortan año tras año, lo que obliga a las empresas a lanzar nuevos productos al mercado en intervalos cada vez más cortos. En paralelo, también aumenta la exigencia de las normativas sobre calidad, seguridad y medio ambiente. Esto afecta especialmente a una disciplina concreta: la soldadura.

Los nuevos materiales y las geometrías complejas y más ligeras no solo requieren un know-how muy específico, sino también tecnología punta. Aquí es donde Fronius entra en escena con su vanguardista Centro de Prototipos y Producción, donde los especialistas en tecnología de soldadura ofrecen un servicio integral 360°: Desde el estudio de viabilidad hasta la producción en serie. Fronius trabaja para redefinir el futuro de la soldadura y te ayudará a que tus proyectos suban de nivel.

 

Celda de soldadura robotizada MIG-MAG (CMT). El control de sistema HMI-T21 aporta visibilidad en 3D en tiempo real, mientras que la cámara de supervisión del cordón de soldadura ArcView 2 de alta resolución brinda una visión directa del baño de fusión.. © Fronius España S.L.U

 

Know-how profundo y especializado en metalurgia

Nuevos tipos de piezas, como componentes ligeros respetuosos con el medio ambiente para la movilidad eléctrica o la construcción de vehículos ferroviarios, traen consigo requisitos muy diferentes. Cada vez con más frecuencia, las empresas se enfrentan a la tarea de soldar metales difíciles de unir, como aleaciones de aluminio, magnesio o titanio.

 

"Es indispensable contar con fuertes conocimientos técnicos, especialmente en el campo de la metalurgia", subraya Wolfgang Scherleitner, Director del Centro de Prototipos y Producción, y añade: "Para trabajar con aceros de alta resistencia y aleaciones ligeras se requieren tecnologías de soldadura avanzadas. Con el fin de garantizar la integridad estructural y la resistencia a la corrosión de estos metales es imprescindible combinar un alto nivel de conocimientos técnicos, procesos de soldadura modernos y parámetros perfectamente seleccionados". 

Las temperaturas extremadamente altas durante la soldadura y las rápidas velocidades de enfriamiento provocan cambios en la microestructura, que influyen enormemente en las propiedades mecánicas de los componentes unidos. Por ello, en Fronius se analiza el material base en el laboratorio tanto antes como después de las pruebas de soldadura, obteniéndose así conocimientos clave, requisito previo para conseguir cordones de soldadura impecables.

 

Hélice de barco fabricada con el nuevo proceso de soldadura CMT Fronius Additive Pro. © Fronius España S.L.U

 

Documentación obligatoria según normativas

Además de los grandes retos en materia metalúrgica y tecnología de soldadura, hay que tener en cuenta los requisitos regulatorios. Normas como EN 1090, que se aplica a las construcciones portantes de acero y aluminio, estipulan (en función de la categoría de diseño) la obligación de elaborar una documentación completa de los cordones de soldadura para garantizar su trazabilidad. En la construcción de vehículos ferroviarios son fundamentales las normas DIN EN 15085 e ISO 3834, ya que definen los requisitos de calidad y las obligaciones de documentación de los trabajos de soldadura. Normas como la DIN EN 1011, recomendaciones para la soldadura de materiales metálicos, también son esenciales en otros sectores. Todos estos factores incrementan los criterios de calidad que se exigen a las empresas metalúrgicas y a muchas de ellas las empujan a invertir en sistemas de soldadura automatizados. A su vez, esas demandas suelen conllevar nuevas competencias, como know-how especializado en programación; conocimientos que no siempre están disponibles, ni siquiera en las empresas industriales.

 

Experiencia en fabricación de alta tecnología para el futuro

En un entorno tan dinámico como el actual, Fronius ofrece una cartera de servicios a medida para las empresas gracias a su Centro de Prototipos y Producción. Sus profesionales de la soldadura prestan apoyo a clientes industriales de todo el mundo, con tecnología punta y amplios conocimientos para desarrollar nuevos productos y dominar la transformación hacia soluciones de alta tecnología respetuosas con el medioambiente.

Como explica Scherleitner: "Gracias a los amplios conocimientos de nuestros especialistas, logramos reducir de forma muy significativa los altos riesgos y costes que suelen entrañar el desarrollo de esos productos" .

 

Los análisis de viabilidad se llevan a cabo inicialmente en la planta austriaca de Wels, y posteriormente se fabrican prototipos si es necesario. Para ello, los clientes comunican sus requisitos, además de facilitar los datos en 3D de los componentes y los utillajes. Fronius analiza virtualmente esta información para extraer conclusiones sobre la soldabilidad, la accesibilidad y el tiempo de ciclo. Cuando surgen dificultades, se abordan con el cliente, y se desarrollan opciones de optimización y soluciones. El objetivo del trabajo de desarrollo es crear productos avanzados y preparados para el futuro.

 

Un servicio completo, desde el estudio de viabilidad hasta el producto final

En cuanto se dispone de datos de soldadura válidos y se han soldado con éxito los primeros prototipos, Fronius desarrolla un concepto de producción y se encarga de la fabricación de series piloto y de la producción en serie si es preciso. En caso de que la producción en serie se lleve a cabo en las instalaciones del cliente, Fronius también puede diseñar, construir y suministrar sistemas de soldadura robotizada personalizados, todo desde un único proveedor.

 

Por otro lado, se ofrecen servicios in situ de puesta en marcha, formación de empleados, mantenimiento y calibración periódicos de los sistemas, con el apoyo a nivel mundial de una red de 38 subsidiarias, representantes y Fronius Service Partners, repartidos en más de 60 países.

 

Sistemas modulares Fronius

"Nuestros clientes plantean requisitos muy diversos en relación con los componentes. No hay dos sistemas de soldadura robotizada iguales", advierte Scherleitner, "para garantizar la fiabilidad y la rentabilidad del sistema, a la hora de diseñar y ensamblar nuestros equipos, utilizamos un sistema modular de componentes de eficacia probada".

 

Todos los componentes están adaptados a los respectivos procesos de soldadura y se caracterizan por su excelente estabilidad, precisión de repetición y adaptabilidad a diferentes aplicaciones y cargas. El sistema modular incluye sistemas de antorchas, estaciones de servicio, robots manipuladores, tracks lineales, robots de soldadura, sistemas de depósito de pinzas y posicionadores.

 

Tecnología de simulación y sensores

La tecnología de simulación avanzada desempeña un papel fundamental en los análisis de viabilidad y la creación de prototipos. El software Fronius Pathfinder permite simular secuencias de soldadura en el gemelo digital del sistema. El software identifica los límites de los ejes, calcula los puntos inicial y final, así como las trayectorias, y establece los puntos de aprendizaje de manera autónoma. Permite detectar con antelación errores y colisiones, así como optimizar las secuencias, lo que ahorra tiempo y costes. Los expertos de Fronius pueden simular la deformación del material como parte del estudio de viabilidad y analizar cuál es la secuencia de soldadura más idónea.

"Además de la tecnología de simulación, ofrecemos soluciones avanzadas de gestión de datos", prosigue Scherleitner: "Con nuestra tecnología de sensores de inspección somos capaces incluso de escanear cordones de soldadura y analizarlos mediante software, en combinación con WeldCube. Concretamente, verificamos si las geometrías de los cordones de soldadura se encuentran dentro del intervalo de tolerancia en toda su longitud".

Durante la soldadura, WeldCube guarda y analiza los datos y permite supervisar y controlar con precisión todo el proceso. Así se garantizan la máxima calidad y eficacia en la producción. 

 

Simulación virtual de deformación del componente gracias al software especial. © Fronius España S.L.U

 

Precisión gracias a la medición en 3D

Los componentes soldados se analizan en 3D por medios ópticos gracias a una célula de medición robotizada, para comprobar la deformación y las desviaciones respecto de los datos CAD originales. Los resultados de estas mediciones se incorporan a las pruebas progresivamente asegurando la optimización continua de los trabajos de unión. Así, al final se dispone de parámetros de soldadura aptos para la producción en serie.

Ensayos exhaustivos en el laboratorio de soldadura

Fronius también dispone de un laboratorio de soldadura de última generación donde se realizan inspecciones visuales, ensayos destructivos y micrografías. Se trata de pruebas esenciales para asegurar la calidad y la integridad de los cordones de soldadura. Los resultados se entregan al cliente junto con el concepto de soldadura que constituye el punto final del estudio de viabilidad.

 

La fabricación aditiva, una técnica en auge

En la actualidad, la fabricación aditiva plantea exigencias muy especiales para la soldadura. Esta tecnología permite fabricar componentes complejos y personalizados con gran precisión y un consumo mínimo de materiales. Un buen ejemplo sería la construcción de tuberías con geometrías especiales, campo donde se están elaborando normas y requisitos completamente nuevos. Fronius está en la vanguardia del sector y fruto de ello es la novedosa curva característica Fronius Additive Pro para el proceso de fabricación aditiva con Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), que permite producir componentes de un modo rápido, rentable y preciso.

 

Más información en https://www.fronius.com

 

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