www.ferrepro.mx
SANDBLAST PROS Y CONTRAS DEL PROCESO
PLASMA ARC WELDING DESCRIPCIÓN
Master Remover® Ferrous and light metal paint removal solutions
Sustainable paint removal processes Master Remover® processes provide a sustainable paint removal solution for paint applicators globally. It efficiently removes a variety of coatings from a wide range of substrates and may be utilized off-line or in-line as well as by spray or immersion, offering superior process versatility. Master Remover® is the ideal in-house paint removal solution, supplying the performance, quality and safety demanded by automotive OEMs and Tier 1 suppliers.
Paint layer build-up is a common source of paint defects. Routine paint removal with Master Remover® improves productivity. Master Remover® processes are formulated to remove paint (e-coat, wet paint and powder paint) from multiple metal substrates (suitable for Fe, Zn, Al, Mg and Cu).
Features and benefits • Provides quick return on investment for in-house installation • Preserves intended substrate • Consistent, high performance • Long solution life • Free of chlorinated solvents and sulfuric acid, providing a safer work environment • Imposes less strain on equipment than mechanical and thermal paint removal processes • Provides 100% first-pass paint removal, eliminating necessity for secondary cleaning operations
DÉFICIT DE SOLDADORES
David L. McQuaid, quien ha sido Presidente de American Welding Society, Inc. desde el 2016, estima que para el año 2025, los Estados Unidos se enfrentarán con una escasez de más de 400,000 profesionales de la soldadura. Si bien un déficit de soldadores no es ciertamente un concepto nuevo, ese número parece haber crecido notablemente en los últimos años.
Cambio generacional Los temores sobre la brecha de habilidades, según McQuaid, crecen con la incidencia de generaciones más jóvenes entrando en la fuerza de trabajo; combinado con las generaciones mayores, y más calificadas, retirándose.
Fuente Bethe Croy, Associate Editor www.impomag.com
SEGURIDAD
RECUBRIMIENTOS EN POLVO
CONTROL DE EXPOSICIÓN Desde hace más de 30 años, uno de los componentes de la pintura en polvo es el isocianurato de triglicidilo (TGIC); este compuesto químico se presenta en forma de polvo blanco y normalmente se comercializa bajo un nombre comercial, como Araldite PT810 o Tepic G. Se utiliza como agente de polimerización en los revestimientos de poliéster de estas pinturas.
Fuente: www.ibermutuamur.es/wp-content/ uploads/2015/03/Prevencion_CEI_35.pdf
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DERMATITIS ALÉRGICA
POSIBLES DAÑOS GENÉTICOS
La exposición en los técnicos aplicadores se puede producir por tres vías: la respiratoria, la dérmica y digestiva. Hasta hace unos años el único efecto sobre la salud en humanos que se conocía era la dermatitis alérgica, pero a raíz de ciertos estudios llevados a cabo en 1991, sobre los efectos en animales por vía inhalatoria, se intensificaron los estudios sobre humanos.
En animales el compuesto es muy tóxico por ingestión e inhalación, sensibilizante cutáneo, irritante de ojos y posiblemente sensibilizante por inhalación e irritante de piel y nasal. Estudios en animales ya han demostrado que el TGIC puede causar daños genéticos por lo que actualmente está clasificado como tóxico, irritante y mutagénico de categoría 2.
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TÉCNICA
EN TORNO AL PROCESO GMAW
BENEFICIOS DEL PROCESO Los beneficios del proceso GMAW incluyen su alta tasa de deposición, el uso eficiente del material de relleno, la eliminación de la escoria y la eliminación del flujo y la reducción del humo.
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MAYOR LIBERTAD
SELECCIÓN ACERTADA
La soldadura por arco de gas metalizado (GMAW) es un proceso de soldadura semiautomática que utiliza un electrodo de alambre, alimentado a través de una pistola de soldadura. Esta alimentación continua de alambre durante la soldadura, libera en cierta forma al soldador, permitiéndole enfocarse completamente en la posición de la pistola, de modo que mantenga la longitud de arco adecuada.
Los electrodos de alambre sólido utilizados en GMAW, requieren de un gas protector para proteger el charco de soldadura fundido, de las impurezas en la atmósfera, específicamente oxígeno y nitrógeno. Seleccione el gas de protección correcto para obtener el mejor resultado del metal de relleno. Cuando se aplica el proceso correctamente, el resultado final no produce escoria, lo que reduce significativamente el tiempo de limpieza.
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NÚMEROS
RECUBRIMIENTO EN POLVO
El tamaño mundial del mercado de
REVESTIMIENTOS EN POLVO fue de 8,660 millones de dólares en 2015
Se espera un crecimiento significativo para los inmediatos años, principalmente debido a sus propiedades superiores sobre las pinturas convencionales, incluyendo alta resistencia a la corrosión, acabado de alta calidad, rentable y reducido tiempo de procesamiento.
Fuente: www.grandviewresearch.com
• FACTORES DE IMPULSO
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El mercado de recubrimientos en polvo está impulsado por factores como el apoyo a las regulaciones ambientales, el aumento de la demanda de electrodomésticos, la creciente industria de
la construcción, la adopción creciente de revestimientos en polvo sobre revestimientos líquidos; y el rápido crecimiento económico en los países emergentes.
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Teléfono: +1.909.472.4100 (USA) • 01 +818.400.7795 (MEXICO) Portal: www.iapmort.org • Correo Electrónico: IAPMO-MEX@iapmort.org F9
NÚMEROS
RECUBRIMIENTO EN POLVO
Según un estudio de Global Market Insights Inc., se pronostica que el mercado mundial de recubrimientos en polvo superará los
3,800 kilo toneladas en 2023,
con un CAGR* (tasa de crecimiento anual compuesta) de 6.8 %
*CAGR, por sus siglas en inglés, es un término específico para la relación de progresión geométrica, que proporciona una tasa de rendimiento constante, durante el período de tiempo.
El análisis de Global Market Insights prevé también ingresos de
15,580 millones de dólares para 2023.
Fuente: www.pcimag.com
• SEGMENTACIÓN DE MERCADO
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El mercado de aplicación de recubrimientos en polvo, se segmenta en electrodomésticos, arquitectura, industrial general, mobiliario, agricultura, construcción, automoción y otros. El segmento de aplicaciones de
electrodomésticos fue el segmento más grande en 2015, en términos de volumen, debido al aumento en la adopción de recubrimientos en polvo en países emergentes y desarrollados.
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CONTENIDO
FERREPRO EDICIÓN VEINTE
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SOLDADURA GMAW PARA ALUMINIO Teniendo el aluminio y sus aleaciones propiedades específicas, es necesario dar un trato especial al soldar, como tomar en cuenta que algunas aleaciones son tratables por calor y otras no.
34 AUMENTO DE TIEMPO DE ARCO Los sistemas avanzados de gestión de la información de soldadura apoyan a los líderes de proyecto y sus administradores, con datos para evaluar las operaciones de soldadura de su empresa e impulsar la mejora continua.
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62TRANSISTORES IGBT Han permitido desarrollos que no habían sido posibles antes para equipos que trabajan a altas potencias, por ejemplo en máquinas de soldar o variadores de frecuencia, sistemas de alimentación ininterrumpida, entre otras.
A veces los mayores avances tecnológicos comienzan con una sencilla y poderosa idea. Los nuevos consumibles patentados FlushCut™ de Hypertherm utilizan un revolucionario sistema de diseño de boquillas. Los usuarios de Powermax105® y 125 ahora tienen la capacidad de cortar accesorios y salientes al ras del metal base tanto como es posible, eliminando la necesidad de un rectificado excesivo. Para una consulta más detallada sobre los nuevos consumibles de FlushCut, vaya hypertherm.com/FlushCut.
PLASMA | LÁSER | CHORRO DE AGUA | AUTOMATI ZACIÓN | SOFTWARE | CONSUMIBLES
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CONTENIDO
FERREPRO EDICIÓN VEINTE
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MEDICIÓN DE GROSOR Y DUREZA DE PINTURA El espesor de la película seca, es probablemente la medida más crítica en la industria de revestimientos, debido a su impacto en el proceso de revestimiento, calidad y costo.
52 FLUIDOS PARA MECANIZADO El uso de refrigerantes es esencial en la producción, en particular en la industria metalúrgica; los procesos de mecanizado no son factibles sin refrigerantes.
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58SUSTENTABILIDAD POWDER COATING El recubrimiento en polvo ofrece un beneficio añadido: la reflexión de la radiación solar, ayudando a mantener el metal, y por ende el edificio, fresco.
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DIRECTORIO
Director Editorial Enrique Sánchez Co-editora Alice Mora
Presidente y Director General Lic. Enrique Sánchez esanz@bestconcept.mx Dirección de Administración Lic. Angélica Morales administracion@bestconcept.mx Gerente Administrativo Rocío García C. Gerente Comercial Lic. Elvira Santos santos@bestconcept.mx Gerente de Operaciones Ing. Javier Sánchez Publicidad publicidad@bestconcept.mx
Diseñadora Montserrat Gamboa
VENTAS DE PUBLICIDAD
Ilustración Jaime Ruelas Daniel Olivares
publicidad@bestconcept.mx 52 55 5543 4581 5682 4672 Ciudad de México
Fotografía ESANZ Karina Sánchez Jessi Sanmore Colaboradores Adán Hernández, Alicia Paz, Federico Cruz, Alice Mora, Alejandra López, Saúl Linares, Marco Salinas, Guillermo Salas, Leobardo Durán, José Luis Ibarra, Pepe Ochoa, Ignacio Senobio.
Asuntos Editoriales editorial@bestconcept.mx Suscripciones suscripciones@bestconcept.mx
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Logística Gerardo Arvizu Web Master Eduardo Reyes
Impreso Por: Best Printing Tel. 5682 4672 Distribuido Por: Best Concept
Año 5, Número 20. Editor Responsable: Enrique Sánchez. Número de Certificado de Reserva otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor:04-2016-041911474600-102. Número de Certificado de Licitud de Título y Contenido: 16767. Domicilio de la Publicación: Av. Eugenia 701-A Col. Del Valle C. P. 03100, México, D. F. Imprenta: Best Printing Av. Eugenia 701-A Col. Del Valle C. P. 03100, México, D. F. Distribuidor, Despacho Everardo Flores, Centeno No. 580, Col. Granjas México, CP 08400, CDMX. Precio: $50. El contenido de los artículos es responsabilidad exclusiva de los autores. Todos los derechos están reservados. Prohibida la reproducción parcial o total incluyendo cualquier medio electrónico o magnético con fines comerciales. Periodicicidad bimensual. Fecha a de impresión: Octubre de 2017 EDITADA E IMPRESA EN MÉXICO.
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CARTA EDITORIAL
AFECTOS Y EFECTOS DE LA TECNOLOGÍA
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os robots son cada vez más sofisticados, pero, a su vez, más accesibles para cierto sector de la industria. Actualmente se utilizan en la realización de tareas muy complejas; sin embargo, en un futuro cercano, es muy probable que se apliquen en labores simples, sencillas y cotidianas. La diferencia de gastos y costos de operación, en comparación con los seres humanos se está reduciendo, en beneficio de los robots. La presencia de robots en la industria global está creciendo notablemente: para 2013, había 1,2 millones de robots en fábricas y almacenes; la cifra se se elevó a 1,5 millones en 2014. El impacto de estos desarrollos, confirma que los robots están ayudando a incrementar la producción y la productividad material de la industria, pero no están contribuyendo a generar puestos de trabajo. Además, debido a la globalización, muchos empleos han cambiado de lugar, y lo seguirán haciendo en la medida en que se renegocian ciertos tratados comerciales; ya que los empleadores siempre buscan mano de obra barata y países con menos regulaciones de seguridad y medio ambiente. El lento crecimiento de los empleos de la industria manufacturera, debe ser uno de los principales focos de atención para la autoridad económica. Con una basta población predominantemente joven en México, una de las medidas más efectivas, ayer, hoy y siempre; es la educación de calidad, entrenamiento y capacitación técnica permanente de la población económicamente activa. Tan importante es la productividad de la industria, como el bienestar material de la población.
Enrique Sánchez Editor en Jefe
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NEWS NUEVA PALETA DE
COLORES PARA ALUMINIO
La empresa Axalta en colaboración con la compañía internacional de aluminio Reynaers Aluminium, presentaron ICONICA, la colección de colores de la gama Super Durable de recubrimientos en polvo de Axalta, que contiene 40 tonalidades a través de cuatro paletas distintivas; la presentación se realizó en el reciente "Festival van de Architectuur" que tuvo lugar en Amberes, Bélgica. El objetivo es lograr una fusión de diseño, calidad e innovación para llegar a empresas de la construcción y proporcionar a los arquitectos, bellos y duraderos productos de aluminio recubiertos.
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NUEVA LÍNEA DE
GALVANIZADO La acerera Galvasid ubicada en Apodaca, Nuevo León, realizó la contratación de la empresa española Ingeteam, con el principal objetivo de modernizar su equipo eléctrico y de automatización para sus nuevas líneas de galvanizado, de pintura y un Skin Pass que se construyen en México. El material obtenido estará dirigido a la construcción, a electrodomésticos y accesorios metálicos en general. La nueva línea de galvanizado será capaz de fabricar 250,000 toneladas de chapa de acero galvanizado al año, mientras que la línea de pintura será capaz de imprimir 200,000 toneladas anuales.
Según el estudio Global Paint & Coatings, realizado por la firma
Kusumgar, Nerlfi & Growney
el consumo global de revestimientos fue de
121 mil millones de dólares en 2016
CURSO PROCESOS DE
SOLDADURA TIG Y MIG
El instituto de formación para el trabajo del Estado de Jalisco, a través del IDEFT ofrece cursos de capacitación en Procesos de Soldadura TIG Y MIG para los diferentes tipos de metales, conforme a las especificaciones técnicas y procedimientos de seguridad e higiene. Los cursos tienen una duración de 180 horas y establecen como requisito, tener un curso previo de Soldadura Oxigas del acero en posiciones. Entre otros puntos se obtendrán los conocimientos para soldar juntas en distintas posiciones con soldadura MIG, así como los procesos para unir juntas de aceros al carbono, aceros inoxidables y aluminio con soldadura TIG.
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NEWS SECTOR AUTOMOTRIZ
ES ÁREA DE OPORTUNIDAD El director ejecutivo sectorial automotriz de ProMéxico, Armando Cortés Galicia, aseguró que el segmento de herramientas representa una área de oportunidad de negocios para la proveeduría de la industria automotriz, ya que México importa aproximadamente 2,000 millones de dólares (mdd) de herramientas, ocupando así el tercer lugar a nivel internacional, superado sólo por Estados Unidos y China. El funcionario precisó que México tiene un déficit de 1,700 mdd en ese tipo de insumos, lo que constituye una ventana de oportunidad para las empresas nacionales, en procesos como troquelado y estampado, fundición y forja; además de maquinados, inyección de plásticos, entre otros.
Se prevé una tasa de crecimiento del
ABB EN COLABORACIÓN
CON SECTORES ENERGÉTICOS La empresa ABB llevó a cabo en abril, la compra de la austriaca B&R que le proveerá de soluciones tecnológicas para automatización industrial y, dando continuidad a la colaboración con los sectores energéticos y manufactureros, recién nombró a Vicente Magaña como presidente y director general de su empresa en México. Con ventas netas de 9,350 millones de pesos (mdp) en el mercado mexicano, ABB ha desarrollado diversos proyectos en conjunto con PEMEX y CFE, aportando su tecnología para automatizar y electrificar una de las terminales de carga en el puerto de Lázaro Cárdenas, Michoacán, entre otros.
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4%
hasta el 2021
SOLUCIONES QUÍMICAS
PARA SECTOR MINERO MEXICANO The Chemours Company -empresa de capital norteamericano del ramo químico- invertirá 150 millones de dólares (mdd) en la construcción de una nueva planta de producción de soluciones mineras en el estado de Durango. Esta planta que generará 1,000 empleos directos durante la construcción y 350 empleos directos e indirectos una vez que esté en operación. Chemours es el mayor productor mundial de cianuro de sodio sólido, el cual es esencial en las operaciones mineras. La compañía informó que esta planta manufacturera en México aumentará de manera significativa su capacidad de producción e incluirá tecnología de última generación y modernos procesos de producción.
La región Asia-Pacífico es el
principal consumidor de recubrimientos con
47% del volumen
ACABADOS DE
ESMALTE DE PORCELANA La empresa George Koch Sons, LLC, anunció la adquisición de sistemas de acabado de ingeniería para ofrecer la experiencia del esmalte de porcelana a la cartera de KOCH en sistemas de acabado automatizados, incluyendo pintura líquida, polvo, electrocoat, anodizado y enchapado. Con la incorporación los sistemas de esmaltes de porcelana, dirigirán la gestión de ventas de cuentas globales a la industria de aparatos electrónicos y electrodomésticos.
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DEFELSKO Medidor de espesores El PosiTector PC Powder Checker mide revestimientos en polvo sin curar, usando tecnología de ultrasonido no destructivo para calcular y predecir automáticamente el espesor final posterior al curado. Ideal para ensayos de espesor de recubrimientos, perfil de superficie, condiciones ambientales, salinidad, etc. Es resistente para entornos de revestimientos en polvo, disolventes, ácidos, aceites, agua y polvo. Trabaja en rango de mediciones de 0 a 110 µm, a un tiempo de medición 2 a 5 segundos. Cuenta con memoria hasta 100.000 lecturas y con garantía de 2 años. www.defelsko.com
SOLUCIONES & PRODUCTOS COB INDUSTRIES Electrodos de tungsteno Los electrodos de tungsteno Techweld MultiStrike son totalmente trazables, duraderos y funcionan permitiendo la soldadura de aceros y aleaciones con corriente continua y, aluminio con técnicas de corriente alterna que proporcionan soldaduras de entrada de calor, más estrechas e inferiores; además de rendimiento estable en el rango actual de 0 a 300 amperios. www.cob-industries.com
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3M Mascarillas desechables Los modelos FFP1 y FFP2 son mascarillas desechables para protección contra polvo y pintura. La primera está hecha de un material filtrante de alto rendimiento y facilita la respiración reduciendo la resistencia y aumentando el confort del usuario. El modelo FFP2 tiene un diseño de 3 paneles y se adapta a rostros de diferentes formas y tamaños permitiendo un mayor movimiento facial durante la conversación. Ambas tienen una válvula de alta ventilación que elimina el calor generado y acumulado. www.3m.com.mx
HONDA Hidrolavadora industrial Equipo eléctrico de agua fría serie MI-T-M para uso continuo de trabajo pesado. Modelo JP-3004-0ME3, con carro de estructura metálica reforzada. Motor eléctrico de 8 HP con protección térmica y de falla de tierra. Motor de 220V, trifásico, 20A, con arrancador magnético. Trabaja con bomba tripex con pistones cerámicos para uso rudo, inyector de detergentes, válvula térmica para evitar sobrecalentamiento del agua en modo reciclado, filtro de entrada, pistola de agua con lanza de 92 cm. www.mitm.com
GRACO Pulverizadores manuales Los pulverizadores manuales Ultra Airless están diseñados específicamente para pequeños proyectos interiores, exteriores y especiales. La verdadera ventaja es el perfecto acabado y la máxima portabilidad en el trabajo. Los modelos inalámbricos incluyen 2 baterías de iones de litio compactas DeWalt de 20V, cargador de baterías, bolsas de almacenamiento, botella para líquido o pintura y malla de filtro. Trabajan en el rango de presión de 500 – 2000 psi. www.graco.com
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GEMA Sistema modular para aplicación de pintura El OptiFlex incluye todos los módulos necesarios para su aplicación, como el controlador de pistola OptiStar, el control de reciprocadores OptiMove y muchos otros. Consiste en módulos que pueden adaptarse a las necesidades individuales del cliente para la instalación de 21 unidades de control en el rack. Cuenta con pantalla grande y fácil de leer para el monitoreo de dispositivos, unidad de control de pistola OptiStar con la posibilidad de guardar 250 programas y unidad de control OptiAir para mangueras de soplado y fluidización en el tanque. Opcionalmente, la comunicación PLC a través de la red CAN-Bus. La tecnología patentada Digital Valve Control (DVC) permite un control preciso del consumo de polvo. www.gemapowdercoating.com/es/
HYPERTHERM Sistema plasma portátil El Powermax45® XP ofrece una mejor capacidad de corte en metales de hasta 16 mm (5/8 pulg.), así como también mayores velocidades de corte y ajuste de gas automático para una instalación y operación más rápida y sencilla. Trabaja con las nuevas antorchas Duramax® Lock que permiten el corte mecanizado y manual de una mayor variedad de espesores de metal, junto con mejores capacidades de ranurado y marcado. El sistema es ideal para corte en bisel, corte de largo alcance, corte de acabado superficial, ranurado, corte de orificios, marcado, entre otros. www.hypertherm.com/es/
NEDERMAN Desempolvador de cartucho El filtro de cartuchos FilterMax DF es una solución para los problemas de contaminación del aire de las industrias del metal, así como del polvo no explosivo en otros sectores. Cuenta con una amplia gama de cartuchos con grado de protección IP 54, para diferentes aplicaciones tanto en interiores como en exteriores. El filtro puede manipular hasta 13.000 m³/h y está equipado con el sistema de limpieza automática basado en impulsos de aire comprimido que limpia los cartuchos secuencialmente mientras la unidad está en funcionamiento. La unidad FilterMax DF también puede limpiarse en reposo, si es necesario. www.nederman.es
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AXALTA Recubrimiento para tuberías La compañía Axalta Coating Systems presenta su última incorporación a la línea de recubrimientos internos de tuberías resistentes a la corrosión de la colección Nap-Gard® Functional Coatings. NapGard 7-0015 Tan FBE interno es un polvo de epoxy termoestable, una opción para los sistemas que necesitan un revestimiento flexible que proporcione protección del diámetro interno de tuberías contra la corrosión en entornos de pozos graves hasta 105 °C (221° F). Adecuado para ambientes con altas concentraciones de H2S, CO2 y otros contaminantes de gas que requieren el uso de aleaciones de cromo metálico para evitar la corrosión y el fallo. www.axaltacs.com
ROSTAING Guantes aluminizados Guantes anti-calor con protección hasta 100 °C, ideales para trabajos en ambientes secos como: soldadura, calderería, proyecciones, etc. Su cuero de terciopelo en palma, dedos y antebrazos ofrece un buen agarre natural. Además está diseñado con refuerzo de aluminio en la parte superior de la mano y el antebrazo que asegura una excelente resistencia al calor radiante y convectivo. El guante es flexible y permite una buena habilidad y destreza de la mano y los dedos. www.rostaing.com
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ARTÍCULO
MIDIENDO EL ESPESOR De recubrimientos Por: Elcometer
Para medir el espesor de la película seca se usa un medidor de espesor de revestimiento (también denominado medidor de pintura). El espesor de la película seca, es probablemente la medida más crítica en la industria de revestimientos, debido a su impacto en el proceso de revestimiento, calidad y costo.
L
as mediciones del espesor de la película seca pueden usarse para evaluar la vida esperada de un revestimiento, su apariencia y el rendimiento del producto, asegurando el cumplimiento de una serie de normas internacionales. El espesor de película seca se puede medir usando dos
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métodos: medición destructiva del espesor, donde se corta al sustrato usando un cortador; y medición de espesores de revestimiento no destructivos, utilizando técnicas que no dañan el revestimiento o el sustrato, por ejemplo métodos de medición de espesor magnético, de inducción magnética y de corriente de Foucault.
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ARTÍCULO
Las mediciones no destructivas del espesor del recubrimiento se pueden tomar tanto sobre superficies magnéticas de acero, así como en superficies metálicas no magnéticas, como acero inoxidable o aluminio. Los calibradores de espesor de revestimientos digitales, son ideales para medir el espesor de revestimiento sobre sustratos metálicos. La inducción electromagnética se utiliza para revestimientos no magnéticos, sobre sustratos ferrosos como el acero; mientras que el principio de corriente de Foucault se utiliza para revestimientos no conductores, sobre sustratos de metales no ferrosos.
FUNCIONAMIENTO DE UN MEDIDOR DE ESPESORES El espesor de la película seca, puede medirse en superficies de acero magnético o en superficies metálicas no magnéticas; como acero inoxidable o aluminio, utilizando un medidor de espesor de recubrimiento digital. El principio de inducción electromagnética se utiliza para revestimientos no magnéticos, sobre sustratos magnéticos como el acero. El principio de corriente de Foucault se utiliza para revestimientos no conductores, en sustratos de metales no ferrosos.
Medidores de espesor de revestimiento de imanes permanentes
Un imán permanente está montado en un brazo equilibrado y la fuerza requerida para extraer este imán de la superficie del recubrimiento es una medida del espesor del recubrimiento. La fuerza se aplica a través de un muelle helicoidal unido al
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Las mediciones no destructivas del espesor del recubrimiento se pueden tomar tanto sobre superficies magnéticas de acero, así como en superficies metálicas no magnéticas, como acero inoxidable o aluminio. brazo equilibrado en un extremo y una rueda de escala en el otro. A medida que se gira la rueda de escala, la fuerza se incrementa progresivamente hasta que el imán se eleva de la superficie. La escala se dibuja en unidades de espesor en lugar de fuerza y el espesor del recubrimiento se puede leer contra un puntero sobre la caja del instrumento.
Medidores de espesor de revestimiento de inducción electromagnética
Los medidores de espesor de revestimiento electrónicos, para medir materiales de sustrato magnético, utilizan el principio de inducción electromagnética. Se usa un sistema de sonda de tres bobinas donde la bobina central es alimentada por el instrumento y las otras dos bobinas; a cada lado de la bobina central, detectan el campo magnético resultante. La señal generada por el instrumento es sinusoidal y por lo tanto, un campo magnético alterno se establece alrededor de la bobina central. Cuando no hay materiales magnéticos que influyen en la sonda, entonces el campo magnético corta a través de las otras dos bobinas por igual. A medida que la sonda se aproxima al sustrato no revestido, el campo se desbalancea con más campo, cortan-
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ARTÍCULO
do la bobina más próxima y cortando menos la bobina más alejada. Esto produce una tensión neta entre las dos bobinas, que es una medida de la distancia al sustrato (el espesor del recubrimiento).
Medidores de espesor de revestimiento de Foucault En el caso del principio de corriente de Foucault, se utiliza una sonda de una sola bobina con una señal de frecuencia relativamente alta, varios megahertz, para generar un campo alterno en el metal no ferroso bajo el recubrimiento. El campo hace que las corrientes de Foucault circulen en el sustrato, que a su vez tienen campos magnéticos asociados. Estos campos influyen en la sonda del grosor del revestimiento y provocan cambios en la impedancia
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eléctrica de la bobina. Estos cambios dependen del espesor del recubrimiento.
Los errores son las diferencias entre los valores de la lectura y el valor de la norma. Éstos se expresan más convenientemente como un porcentaje de la lectura.
¿QUÉ TAN PRECISOS SON LOS CALIBRADORES DE ESPESOR DE RECUBRIMIENTO?
La calibración es el proceso por el cual los fabricantes de un medidor de espesor de recubrimiento se preparan durante la fabricación para asegurar que el calibre cumple con las especificaciones de precisión requeridas. El procedimiento normalmente requiere que el calibrador de espesor del revestimiento, se ajuste a valores conocidos de grosor y se compruebe los valores de grosor intermedio.
Una decisión clave sobre la selección general de un medidor de espesor de revestimiento adecuado es qué tan precisas deben ser las lecturas. Dentro de la gama de tipos de calibre disponibles, hay una progresión de calibres, moderadamente precisos a muy precisos, esto se refleja en los precios de los calibradores de grosor de recubrimiento; cuanto más preciso, mayor será el costo.
Los medidores de espesor de revestimiento electrónicos, para medir materiales de sustrato magnético, utilizan el principio de inducción electromagnética.
Además, el proceso de aplicación del revestimiento y otros factores afectan a la variabilidad del espesor del recubrimiento sobre una superficie particular, así como la habilidad y los conocimientos del operador del medidor de grosor del revestimiento. La medida básica del rendimiento de un indicador de grosor de recubrimiento es la precisión con la que el medidor toma lecturas. Por exactitud debemos entender que es la diferencia entre la lectura y el grosor de recubrimiento verdadero.
Calibración, precisión y confiabilidad de los equipos
Para probar la exactitud de un calibre particular, es importante tener estándares de espesor de recubrimiento rastreables. Con el calibre ajustado a cero, en un sustrato liso sin recubrimiento y ajustado a un patrón de espesor, conocido o cerca del grosor máximo; se miden las normas de espesor intermedio y las lecturas se comparan con el espesor real del patrón.
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ARTÍCULO
por ejemplo, un ajuste de calibre en acero dulce leerá un valor diferente para el mismo recubrimiento de espesor en acero de alto contenido de carbono. Se observan efectos de linealidad similares en sustratos finos o curvados y particularmente en sustratos perfilados tales como acero limpiado con chorro de arena utilizado para estructuras de acero estructural. Para superar estos efectos, la mayoría de los medidores de grosor del revestimiento tienen características que le permiten ajustar el medidor al trabajo que se está realizando, maximizando así la precisión de las lecturas.
Ajuste del calibrador de grosor del recubrimiento
El proceso de aplicación del revestimiento y otros factores afectan a la variabilidad del espesor del recubrimiento sobre una superficie particular; así como la habilidad y los conocimientos del operador del medidor de grosor del revestimiento
En los instrumentos electrónicos modernos, los valores en los puntos clave a través del intervalo de espesor del revestimiento, se almacenan como puntos de referencia en la memoria del medidor. La medición de los calibradores de grosor del revestimiento se verá afectada por el tipo de material, la forma y el acabado superficial del sustrato metálico a ensayar. Por ejemplo, las propiedades magnéticas de las aleaciones de acero varían, y la conductividad de diferentes aleaciones de aluminio y diferentes metales no ferrosos, cobre, latón, acero inoxidable, etcétera, también varían. Estas variaciones pueden afectar a la linealidad de un medidor de grosor de revestimiento. Esto significa que,
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El ajuste es la técnica mediante la cual se puede configurar el medidor de grosor del recubrimiento, para las condiciones que prevalecen para el trabajo. Además de las diferencias de material, la forma y el acabado superficial, el ajuste se puede llevar a cabo a una temperatura elevada, o en presencia de un campo magnético extraviado. Mediante el ajuste del calibre de grosor del revestimiento a estas condiciones predominantes, los errores resultantes se reducen en gran medida e incluso se eliminan.
MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DEL PERFIL DE ANCLAJE DE LA SUPERFICIE El efecto de la rugosidad de la superficie, en particular el producido por el perfilado deliberado del sustrato, por limpieza por chorro con grano, por tiro o por limpieza mecánica, es bastante significativo.
En muchas situaciones tanto para la construcción nueva como para la reparación de estructuras, se requiere limpieza por chorreo de la superficie para eliminar la contaminación y para crear un patrón de anclaje para mejorar la adhesión del sistema de recubrimiento al sustrato. La medición del perfil es importante para lograr la especificación, pero también para asegurar que el proceso de limpieza por chorro esté en control y no produzca una altura de perfil inadecuada o excesiva. Existen dos normas ASTM que se ocupan de la evaluación del perfil de superficie, D 4417, Métodos de prueba estándar para la medición de campo del perfil de superficie de acero desgrasado y D 7127, Método de prueba estándar para medir la rugosidad superficial de superficies de metal limpiadas Es importante para el control del proceso de limpieza por chorreado abrasivo, que se mida la altura de pico a valle, del perfil de superficie; de modo que se consiga un perfil adecuado para una buena adhesión del recubrimiento, pero que el perfil no sea demasiado profundo para aumentar el volumen de pintura, necesaria para obtener el espesor sobre los picos. Cuando se evalúa la altura del perfil en el campo, la velocidad de lectura y la simplicidad del método, son aspectos clave, ya que el retardo entre la limpieza por chorro de una superficie de acero, y la aplicación de la primera capa protectora del revestimiento, es vital para asegurar que se evite la corrosión de la superficie. En una futura entrega halaremos ampliamente de los métodos para la medición del perfil de anclaje de la superficie.
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CÓMO AUMENTAR Tiempo de arco y rendimiento Por: Miller
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Los sistemas avanzados de gestión de la información de soldadura pueden ayudar a las empresas a mejorar el tiempo de soldadura, pero lo más importante es que también pueden dar a las empresas la capacidad de analizar y reducir el tiempo de inactividad, así como evaluar las actividades de no soldadura.
Foto: atomitechnology.com
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ombinando, esta funcionalidad puede conducir a mayores eficiencias en la operación de soldadura y la producción de mayor número de piezas en menor tiempo. Al tratar de mejorar cualquier operación de soldadura, las empresas deben recordar que la búsqueda de un mayor rendimiento, no debe separarse nunca del propósito para mejorar la calidad. Producir más partes por día sólo es beneficioso, si esas partes están bien hechas. Los sistemas avanzados de gestión de la información de soldadura (que se denominarán en lo sucesivo sistemas AWIM, por sus siglas en inglés), apoyan ambos objetivos proporcionando a los líderes de proyecto y sus administradores, datos en tiempo real que los capacitan para evaluar las operaciones de soldadura de su empresa e impulsar la mejora continua.
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Los sistemas AWIM cumplen los siguientes parámetros y los miden cuidadosamente: ■ Tiempo de arco ■ Tasas de depósito de soldadura ■ Rendimiento ■ Tiempo del ciclo
Actividades de valor y no valoradas
El uso de estos sistemas para encontrar formas de aumentar el tiempo de arco en la operación de soldadura es valioso, pero hay más cosas que ha-
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cer para mejorar el rendimiento, que sólo pasar más tiempo de soldadura. Tener la capacidad de analizar y reducir el tiempo de inactividad, así como optimizar y evaluar las actividades de no soldadura, también son esenciales para mantener los niveles de productividad. Las empresas también pueden utilizar sistemas AWIM para evaluar la eficacia de su elección en el metal de aportación y las tasas de deposición (por ejemplo, velocidades de alimentación de alambre), para asegurar que los operadores de soldadura sean lo más eficientes y productivos posible. En otras palabras, pueden
examinar si los operadores de soldadura están a velocidades de desplazamiento óptimas, al mismo tiempo que minimizan las condiciones de sobre o bajo soldadura, lo que ayuda a mantener bajos los costos.
Análisis y mejora de las actividades previas a la soldadura
Para aumentar el tiempo de arco y el rendimiento, primero debe haber procesos eficaces de pre-soldadura en su lugar. Aunque ciertas actividades previas a la soldadura son esenciales, todavía pueden ser racionalizadas. Los sistemas AWIM pueden
ayudar a identificar las actividades de pre-soldadura que actualmente están teniendo lugar, y ayudar a identificar qué actividades deben o no deben estar ocurriendo. Mediante el examen de estas actividades, la dirección puede determinar si el tiempo dedicado a las actividades de soldadura previa es razonable, o si hay margen de mejora y, en caso afirmativo, dónde debe realizarse esa mejora. En algunos casos, puede estar pasos arriba en la operación. Por ejemplo, los datos pueden revelar que los operadores de soldadura pasan una cantidad excesiva de tiempo tratando problemas de tolerancia, esperando en las piezas o preparando juntas que requieran la eliminación de la escala del molino. Si éste es el caso, la dirección puede tomar medidas para abordar las actividades que ocurren antes de que una parte llegue a la operación de soldadura. Dichos análisis y acciones, ayudan a identificar y mantener la rendición de cuentas en los respectivos departamentos responsables de tales cuestiones; también puede proporcionar a los administradores algunas ideas para mejorar la operación general.
des, los operadores de soldadura se preparan para el éxito en la célula de soldadura cuando se produce la soldadura.
Mejora de la eficiencia en la célula de soldadura
Con el fin de aumentar el tiempo de arco y/o el rendimiento, es fundamental tener una comprensión de lo que está sucediendo en la célula de soldadura, cuando el operador de soldadura no está realmente soldando. Esto es especialmente importante, ya que en muchos casos el tiempo de arco en una operación de soldadura suele ser mucho menor de lo que cabría esperar. Los sistemas AWIM
Tener la capacidad de analizar y reducir el tiempo de inactividad, así como optimizar y evaluar las actividades de no soldadura, también son esenciales para mantener los niveles de productividad.
Para apoyar aún más las actividades que sucederán más adelante en la célula de soldadura, los sistemas AWIM ayudan a estandarizar las instrucciones de trabajo, identificando qué partes necesita un operador de soldadura, así como los números de piezas y las cantidades. Esto asegura que el operador tiene todas las partes correctas y necesarias para completar la tarea. Además, estos sistemas pueden proporcionar detalles sobre cómo cargar la pieza correctamente en el dispositivo apropiado, y proporcionar un procedimiento de soldadura por puntos, que asegure la consistencia en el dimensionamiento y la ubicación de las tachuelas. Al ofrecer una visión de estas activida-
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pueden ayudar a identificar dónde hay margen de mejora. Pueden utilizarse para recopilar información sobre cada actividad que se está llevando a cabo y determinar si estas actividades necesitan ocurrir dentro de una célula de soldadura, o tal vez se pueden abordar de manera más eficiente y rentable en otros lugares. En muchos casos, las actividades de soldadura no son invaluables para el proceso de soldadura, pero no todas las tareas deben ser realizadas por un operador de soldadura experto. Por ejemplo, en lugar de tener un operador de soldadura profesional para moler y preparar las piezas para la pintura - lo que podría dar lugar a menos tiempo en el arco - una empresa podría asignar a un empleado dedicado a esta tarea para liberar valioso tiempo de soldadura para múltiples operadores de soldadura. Los sistemas AWIM también permiten que los operadores de soldadura indiquen cuándo se producen cambios de consumibles, como otro medio para identificar las actividades no de soldadura y generar a partir de ello mayores eficiencias. Esta característica permite a la gerencia identificar si los operadores de soldadura están reemplazando los consumibles con demasiada frecuencia, y si cambiar a un producto de mayor calidad y más duradero puede resultar en una solución más rentable, contribuyendo a un mayor tiempo de arco y/o rendimiento. De forma similar, la conmutación de alambre también puede monitorizarse como una actividad de no soldadura, para asegurar que se está usando el tipo de embalaje más eficiente.
Analizar y validar la productividad
Los sistemas AWIM pueden monitorear las velocidades de alimentación
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de alambre y las tasas de deposición, proporcionando información sobre cómo los parámetros de ajuste pueden producir mejores resultados. Los datos de estos sistemas también pueden revelar una oportunidad para una conversión del cable, para aumentar los esfuerzos que ganan mejoras de productividad y calidad. El uso de herramientas de cálculo de costos en conjunto con un sistema AWIM puede ofrecer a las compañías una línea de base, a partir de la cual pueden medir y validar cualquier mejora que realicen, en lugar de analizarlas a través de esfuerzos manuales de estudio de tiempo. Esto permite a los gerentes rastrear, en tiempo real, si los cambios que han implementado benefician realmente la operación de soldadura. Por ejemplo, un sistema AWIM puede rastrear las tasas de deposición para ayudar a determinar cuánto más eficiente podría ser una operación de soldadura, utilizando un metal de relleno diferente, tal como un alambre de metal - un producto capaz de aumentar las velocidades de deposición y velocidades de desplazamiento, 20 por ciento o más. Estos sistemas pueden entonces examinar tiempos de arco y comparar el tiempo de ciclo completo del trabajo, con tiempos de ciclo antiguos para calcular exactamente cuánto más productiva es la operación, después de tal conversión de metal de aporte. Es importante analizar todos estos factores, ya que podría haber escenarios en los que las mayores tasas de deposición, en realidad se traducirá en menos tiempo en el arco, debido a las “velocidades de viaje” más rápido. En este escenario, el objetivo sería mantener el arco actual a tiempo, junto con las tasas de deposición más altas que pueden producir tiempos de ciclo más bajos y aumentar la productividad.
Un sistema AWIM puede rastrear las tasas de deposición para ayudar a determinar cuánto más eficiente podría ser una operación de soldadura, utilizando un metal de relleno diferente. Configuración de parámetros y aumento de la eficiencia
Los sistemas AWIM pueden ayudar a las empresas a mejorar la calidad general de sus productos, al asegurar que los operadores de soldadura cumplan con los estándares y directrices adecuados. Pueden monitorear y ayudar a controlar la entrada de calor, reducir la distorsión y minimizar las condiciones de soldadura; por sobre o bajo soldadura, controlando la duración y la deposición de la soldadura, re-
duciendo así los costos de mano de obra y los residuos de metal de relleno, mejorando el rendimiento. Por ejemplo, si un operador de soldadura necesita hacer una soldadura de 10 pulgadas, se puede calcular basándose en el tamaño, la longitud y la velocidad de alimentación del alambre - cuánto tiempo debe tardar esa soldadura en completarse. La gerencia puede programar el sistema AWIM, para dar a los operadores de soldadura una ventana de tiempo para completar la soldadura para que no estén por encima o por debajo de la duración prescrita. Hacer esto asegura que 1) la soldadura está en su lugar y 2) que la soldadura es de tamaño adecuado. Estos sistemas también ayudan a prevenir la sub o sobre soldadura, supervisando el depósito de soldadura. Puesto que algunos procedimientos de soldadura permiten un rango de velocidad de alimentación de alambre, y los operadores pueden preferir
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funcionar a diferentes velocidades de alimentación de alambre dentro de ese rango, una compañía podría configurar el sistema para rastrear la deposición en lugar de la duración del seguimiento y lograr el mismo resultado. También, los sistemas AWIM protegen contra errores proporcionando a los operadores de soldadura secuencias guiadas que los llevan paso a paso, a lo largo de todo el proceso. Los operadores de soldadura deben terminar cada soldadura, en el orden correcto, antes de proceder a la siguiente. Los sistemas pueden alertar a los operadores de soldadura de las soldaduras perdidas, de las secuencias incorrectas y de la soldadura por sobre o bajo, y cuando han violado un parámetro de soldadura predeterminado. Cualquier soldadura o pieza no conforme, puede ser marcada y una alerta puede ser enviada inmediatamente al departamento apropiado, para resolver el problema antes de que la pieza salga de la celda de soldadura. Esta característica permite un control de calidad inmediato y la corrección rápida de errores. La administración también puede configurar los sistemas AWIM para seleccionar automáticamente el programa adecuado y predeterminar el conjunto de parámetros de soldadura, que un operador debe usar para cada soldadura a lo largo del proceso, que puede ser diferente de una soldadura a la siguiente. Esto ahorra tiempo de los operadores de soldadura, cambiando automáticamente los programas y los parámetros durante todo el procedimiento de soldadura a los valores prescritos. También evita que el operador tenga que caminar de nuevo a la máquina para realizar cambios manualmente.
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Estos sistemas pueden crear informes detallados sobre el recuento de piezas, el tiempo de arco, la eficiencia del equipo y más. Usando la información recolectada por estos sofisticados sistemas, las compañías están mejor armadas para tomar decisiones sobre cómo mejorar su proceso, reducir costos y conducir la mejora continua. Aumentar la rentabilidad Además de determinar cómo mejorar el tiempo de arco y el rendimiento, los sistemas AWIM pueden realizar un seguimiento de los costos para ayudar a las empresas a ser más rentables. Estos sistemas pueden crear informes detallados sobre el recuento de piezas, el tiempo de arco, la eficiencia del equipo y más. Usando la información recolectada por estos sofisticados sistemas, las compañías están mejor armadas para tomar decisiones sobre cómo mejorar su proceso, reducir costos y conducir la mejora continua. Al final, los sistemas AWIM, proporcionan una manera de analizar el panorama más amplio dentro de la operación de soldadura, para que los administradores y propietarios puedan optimizar todo el proceso y confirmar que sus esfuerzos son, de hecho, ahorrar dinero y tiempo. También capacitan a los operadores de soldadura para que asuman una mayor propiedad de la operación y ayuden a mejorar la empresa y, en última instancia, la rentabilidad.
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Una introducciรณn a la
SOLDADURA GMAW EN ALUMINIO Por: Lincoln Electric
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El uso de aluminio como material estructural es bastante reciente, de hecho, cuando el monumento de Washington fue terminado en diciembre de 1884, fue encapsulado en una pirámide de 100 onzas de aluminio puro, porque el aluminio era considerado un metal precioso.
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l aluminio no era ampliamente utilizado en ese momento porque es un metal muy reactivo, nunca se encuentra en su estado elemental en la naturaleza; generalmente está estrechamente unido al oxígeno como óxido de aluminio (Al²O³), también conocido como mineral de bauxita. Aunque la bauxita como mineral es abundante, todavía no se ha descubierto un método de reducción directa para producir aluminio a partir de la bauxita. Fue sólo en 1886, cuando el estadounidense Charles M. Hall y el francés Paul Heroult, descubrieron casi simultáneamente (pero de forma independiente), procesos electrolíticos para obtener aluminio puro a partir de óxido de aluminio, logrando con ello una enorme disponibilidad del metal en cantidades comerciales. Los procesos descubiertos por Hall y Heroult todavía se utilizan hoy, con algunas modificaciones. La enorme cantidad de energía eléctrica necesaria para producir aluminio es la razón principal de su elevado costo, en relación con el acero.
El aluminio se utiliza ampliamente en numerosas
Foto: atomitechnology.com
aplicaciones:
▪ Conduce la electricidad y el calor casi tan bien como el cobre.
▪ Es ampliamente utilizado en barras eléctricas de autobús y otros conductores, intercambiadores de calor de todo tipo y utensilios de cocina. ▪ Se vuelve más fuerte que frágil con una temperatura decreciente, por lo que ha encontrado una amplia aplicación en equipos criogénicos a temperaturas tan bajas como 452 ° F (-269 ° C). ▪ Es muy resistente a la corrosión en la mayoría de los ambientes, por lo que ha encontrado amplias aplicaciones en ambientes marinos y químicos. Las características que hacen muy atractivas las aleaciones de aluminio, como materiales estructurales, son su peso ligero (un tercio del peso del acero para volúmenes iguales) y con resistencia relativamente alta (igual, en muchos casos a la de los grados de acero para la construcción). Esta combinación ha dado lugar a un mayor uso de aleaciones de aluminio en aplicaciones tales como automóviles de pasajeros, camiones, remolques por carretera y vagones de ferrocarril. Además, la estructura de la mayoría de las aeronaves se fabrica principalmente a partir de aleaciones de aluminio, aunque las piezas suelen estar unidas por remaches en estas aplicaciones.
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Las características que hacen muy atractivas las aleaciones de aluminio, como materiales estructurales, son su peso ligero y con resistencia relativamente alta. Contrastes entre la soldadura de aluminio y la soldadura de acero
A menudo nos acercamos a la soldadura de aluminio como si se tratará sólo de acero brillante. La mayoría de los soldadores comienzan aprendiendo a soldar el acero, teniendo en cierto momento, algunos se ven en la necesidad de pasar a la soldadura de aluminio. Vale la pena mencionar que la mayoría de los equipos de soldadura están diseñados para soldar acero, ofertando la soldadura de aleaciones de aluminio como una idea tardía (afortunadamente esto ha comenzado a cambiar). Para comprender bien las diferencias entre el acero y el aluminio, se necesita un acercamiento especializado a la soldadura del aluminio. Las diferencias entre la soldadura de acero y la soldadura de aluminio, pueden ser enunciados en tres puntos: 1. Casi todos los aceros son soldables si se toma bastante cuidado; mientras que ciertas aleaciones de aluminio no son simplemente soldables por arco. Discutiremos en detalle la soldabilidad de las diferentes familias de aleaciones, en este punto, digamos que muchas aleaciones de aluminio, especialmente las más fuertes, no son soldables. 2. Todos los aceros son tratables por calor; algunas aleaciones de aluminio son tratables por calor, pero otras no. Incluso para las aleaciones de
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aluminio tratables térmicamente, los tratamientos térmicos son totalmente diferentes de los usados para el acero. De hecho, si calienta algunas aleaciones para templar, se volverán más suaves en vez de endurecer. 3. Al soldar aceros, casi siempre puede hacer una soldadura tan fuerte como el material original. En aleaciones de aluminio, la soldadura rara vez será tan fuerte como el material original. Esto suele ser cierto para soldaduras, tanto en aleaciones tratables térmicamente, como las no tratables por calor. La diferencia de resistencia entre la zona de soldadura o la zona afectada por calor (ZAC) y el material parental a menudo es significativa, usualmente 30% o más.
ceptos básicos sobre la metalurgia del aluminio. El aluminio puede ser aleado con una serie de elementos diferentes, tanto primarios como secundarios, para proporcionar resistencia mejorada, a la corrosión y soldabilidad general. Los elementos primarios que se unen con aluminio son cobre, silicio, manganeso, magnesio y zinc. Es importante señalar que las aleaciones de aluminio se dividen en dos clases: tratable por calor o no tratable.
METALURGIA DEL ALUMINIO
Las aleaciones tratables térmicamente, son aquellas que son tratadas por calor para mejorar las propiedades mecánicas. Para tratar una aleación, es necesario calentar los elementos de aleación en una solución sólida a alta temperatura y luego enfriarla, a una velocidad que produzca una solución altamente saturada.
Para entender el aluminio, primero debemos comprender algunos con-
El siguiente paso en el proceso, es mantener la solución a una tempera-
tura baja, lo suficiente para permitir una cantidad controlada de precipitación de los elementos de aleación. Con aleaciones no tratables en calor, es posible aumentar la resistencia sólo mediante el trabajo en frío o el endurecimiento por deformación. Para ello, debe producirse una deformación mecánica en la estructura metálica, produciendo mayor resistencia y menor ductilidad y, por tanto, resultando en una mayor resistencia a la deformación.
ALEACIONES DE ALUMINIO Al igual que el Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) registra las químicas y calidades del acero; la Asociación de Aluminio (AA) registra las designaciones de aleación, propiedades químicas y propiedades mecánicas, para aleaciones de aluminio. Sin embargo, el sistema de designación de la aleación es total-
Aleaciones forjadas Las familias son algo diferentes de las designaciones para las aleaciones forjadas. Estas designaciones tienen sólo tres dígitos, seguidos por un punto decimal y un dígito más. Para estas aleaciones, el primer dígito muestra la familia de aleaciones. Los dos dígitos siguientes se asignan arbitrariamente. Las modificaciones de la aleación están indicadas por un prefijo de la letra: 356 sería la versión original de una aleación, A356 es la primera modificación, B356 es la segunda modificación, etc. El número que sigue al punto decimal designa si la aleación se produce como fundición de la final forma o como un lingote para la refundición.
mente diferente del utilizado para los aceros. Además, se utilizan diferentes sistemas de designación para aleaciones forjadas y fundidas. Las designaciones de aleación forjada utilizan un número de cuatro dígitos, más una designación de temple. Las aleaciones de aluminio se dividen en ocho “familias” dependiendo de los principales ele-
mentos de aleación. Es importante tomar en cuenta que la designación del material no otorga ninguna indicación de aleación o resistencia de soldadura. ■ El aluminio puro (serie 1XXX) no contiene elementos de aleación y no es tratable térmicamente, se utiliza principalmente en tanques químicos y tuberías debido a su resistencia
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Elementos secundarios Además de los elementos primarios en una aleación de aluminio, hay una serie de elementos secundarios, cromo, hierro, zirconio, vanadio, bismuto, níquel y titanio. Estos elementos se combinan con el aluminio para proporcionar mejor resistencia a la corrosión, mayor resistencia y mejor tratamiento térmico.
a la corrosión superior. Esta serie también se utiliza en conductores de bus eléctricos, debido a su excelente conductividad eléctrica. Se suelda fácilmente con alambres 1100 y 4043 de relleno. ■ El cobre (serie 2XXX), proporciona alta resistencia al aluminio. Esta serie es tratable por calor y se utiliza principalmente en partes de aviones, remaches y productos como tornillos. La mayoría de las aleaciones de la serie 2XXX se consideran pobres para la soldadura por arco, debido a su sensibilidad al craqueo en caliente. La mayoría de estas aleaciones no deben soldarse, sin embargo, las aleaciones 2014, 2219 y 2519; se sueldan fácilmente con alambre de relleno 4043 ó 2319. Estas tres alea-
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ciones son ampliamente utilizadas en la soldadura de fabricación. ■ El manganeso (serie 3XXX), produce una serie que no se puede tratar con calor, usada para la fabricación y acumulación de propósito general. De intensidad moderada, la serie 3XXX se utiliza para la formación de aplicaciones, incluida la utilidad y furgoneta remolque hoja. El endurecimiento de la tensión mejorará proporcionando una buena ductilidad y propiedades de corrosión mejoradas. Normalmente soldada con alambre de relleno 4043 ó 5356, la serie 3XXX es excelente para la soldadura y no propensa a la fisuración en caliente. Sus resistencias moderadas evitan que esta serie se utilice en aplicaciones estructurales.
■ El silicio (serie 4XXX) reduce el punto de fusión del aluminio y mejora la fluidez; su uso principal es como metal de aportación. La serie 4XXX tiene buena soldabilidad y se considera una aleación no tratable. La aleación 4047 se utiliza a menudo en la industria automotriz, ya que es muy fluido y bueno para la soldadura fuerte. ■ El magnesio (serie 5XXX), cuando se añade al aluminio, tiene excelente soldabilidad, buena resistencia estructural y no es propenso al craqueo en caliente. De hecho, la serie 5XXX tiene la mayor resistencia de las aleaciones de aluminio no tratables. Se utiliza para tanques de almacenamiento de productos químicos y recipientes a presión, así como aplicaciones estructurales, vagones de ferrocarril, camiones de volteo y puentes, debido a su elevada resistencia a la corrosión. ■ Con silicio y el magnesio (serie 6XXX). Esta serie, de resistencia media, es tratable térmicamente y se utiliza principalmente en aplicaciones de extrusión de tuberías, barandas y estructuras. La serie 6XXX es propensa al craqueo en caliente, pero este problema puede ser superado
por la elección correcta de la junta y el metal de relleno. Se puede soldar con serie 5XXX o 4XXX, sin agrietamiento, es necesaria una dilución adecuada de las aleaciones de base con el alambre de relleno seleccionado. Un alambre de relleno 4043 es el más común para el uso con esta serie. Las aleaciones 6XXX nunca deben ser soldadas de forma autógena, ya que se romperán. ■ El zinc (serie 7XXX), añadido al aluminio con magnesio y cobre, produce la aleación de aluminio termo-resistente de mayor direza. Se utiliza principalmente en la industria aeronáutica. La soldabilidad de la serie 7XXX está comprometida en los grados de cobre más altos, ya que muchos de estos grados son sensibles a la fisuración, debido a los amplios rangos de fusión y a las temperaturas de fusión de bajo sólido. Los grados 7005 y 7039 son soldables con hilos de relleno 5XXX; son ampliamente utilizados para los marcos de bicicletas y otras aplicaciones extruidas. ■ Otras aleaciones (serie 8XXX). Otros elementos que están aleados con aluminio (como ejemplo el litio) caen dentro de esta serie. La mayoría de estas aleaciones no suelen ser
soldadas, aunque ofrecen una rigidez muy buena y se utilizan principalmente en la industria aeroespacial. Relleno las selecciones de alambre para estas aleaciones termotratables incluyen la serie 4XXX.
DESIGNACIONES TÉRMICAS La información anterior permite que una aleación de aluminio sea reconocida por su química, pero no por el tratamiento térmico o propiedades mecánicas. Para mostrar estas propiedades, se asignan las designaciones de temple. La designación completa de una aleación puede ser 6061-T6 ó 5083-H114. La mayoría de estas designaciones son diferentes para aleaciones tratables térmicamente y no tratables; sin embargo, dos denominaciones comunes se aplican a todas las aleaciones: Temple “O”. Cuando a una aleación se le da esta designación, el proveedor ha recocido la aleación, normalmente a 343-300 °C, y es lo más suave posible. Temple “F”. Cuando se suministra una aleación de esta clase, se entrega
“tal como se fabrica”. Esto significa que el proveedor garantiza que la química del material cumpla con los requisitos químicos para la aleación especificada, pero no hay afirmaciones sobre las propiedades mecánicas de la aleación. Este carácter es a menudo especificado por fabricantes que, posteriormente forjan o forman el material suministrado y establecen propiedades mecánicas, por tratamiento térmico después de la formación. Para discutir el resto de las designaciones de temple, necesitamos discutir las aleaciones tratables por calor y las no tratables por calor.
Aleaciones tratadas sin calor Estas aleaciones no pueden ser reforzadas por el tratamiento térmico, sin embargo, pueden reforzarse mediante el trabajo en frío, también llamado endurecimiento por deformación. Si una aleación de aluminio se deforma a temperaturas elevadas, 315 °C o superior, se produce poco o ningún fortalecimiento. Sin embargo, si la aleación se deforma a temperaturas más bajas, ganará fuerza. En general, cuanto más se deforme la aleación, más fuerte es; finalmente, en algún punto, la aleación no tendrá ductilidad y se fracturará. Por otro lado,
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H "Denominaciones de temple" El primer dígito indica las operaciones básicas H1- Cuerda endurecida solamente H2- Strain endurecido y recocido parcial H3- Cuerda endurecida y estabilizada El segundo dígito indica el grado de endurecimiento por deformación HX2- Rebaño de cuartos HX4- Medio duro H6 Tres cuartos duro HX8- Completamente duro HX9- Extra duro
cuanto mayor sea el contenido de aleación, más ganará fuerza al ser deformado. La designación de temple para aleaciones endurecidas por deformación, se compone generalmente de dos dígitos, el primer dígito muestra si la aleación es sólo tensada o si ha sido parcialmente recocida y/o estabilizada. El segundo dígito muestra cuánto
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endurecimiento por deformación ha sido puesto en la aleación. Valores numéricos más altos, significan mayores niveles de deformación, lo que expresa mayores rendimientos y resistencias a la tracción.
Aleaciones tratadas por calor Las aleaciones de aluminio son tratables por calor debido a un fenó-
meno llamado endurecimiento por precipitación. No se endurecen por una transformación martensítica, como sucede con el acero. En el endurecimiento por precipitación, un metal puede ser disuelto en otro en una “solución sólida”, y la solubilidad generalmente aumenta con la temperatura. Por ejemplo, al igual que el azúcar se disuelve en una taza de té cuando se calienta; el cobre, zinc o, combinaciones de magnesio y silicio, se disolverán en aluminio a medida que se calienta. Cuando las aleaciones tratables térmicamente se calientan a aproximadamente 510 °C y se mantienen durante unos minutos, todos los elementos de aleación se toman en una solución en aluminio sólido. Esto se denomina “tratamiento térmico en solución”. Normalmente la aleación se enfría en agua después de este punto para llegar al temple T4. Aunque el temple T4, es sustancialmente más fuerte que el temple “O” recocido, el propósito primario de temple no se refuerza por transformación de fase. En su lugar, el en-
friamiento sirve para mantener las adiciones de aleación en solución a temperatura ambiente. Si el aluminio se enfría lentamente, del tratamiento en solución, las adiciones de aleación se volverán a precipitar y no se producirá ningún refuerzo. Las resistencias a la tracción y al límite de elasticidad del material, aumentarán durante varias semanas después del tratamiento térmico y pueden aumentar significativamente en algunas aleaciones. Después de este período inicial, la aleación es estable indefinidamente. El cliente generalmente no es consciente de este aumento inicial de la fuerza, porque el productor del aluminio no envía la aleación, hasta que la dureza se haya estabilizado. La mayoría de las aleaciones se venden con una resistencia máxima T6. Para obtener temples de T4 a T6, el material se pone en un horno a una temperatura de 163 ° C a 204 ° C y se permite a la edad de 1 a 5 horas. Los elementos de aleación disueltos formarán pre-precipitados sub-microscópicos en el material y producirán la máxima resistencia. Si este tratamiento térmico de envejecimiento se lleva a cabo a una temperatura demasiado alta, o durante demasiado tiempo, los precipitados se harán demasiado grandes y se producirá una condición de “sobrecarga” de menor resistencia.
EFECTOS DE LA SOLDADURA EN ALEACIONES DE ALUMINIO Vale la pena reiterar que es más fácil discutir los efectos de la soldadura sobre las propiedades mecánicas de las soldaduras de aluminio, si hablamos por separado de las aleaciones
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tratables sin calor y las aleaciones tratables térmicamente.
Efectos en tratamiento sin calor
Como ya se señaló, estas aleaciones pueden ser reforzadas por el trabajo en frío. Las aleaciones trabajadas en frío pueden tener rendimiento y resistencias a la tracción, dos veces superiores a las de la aleación templada “O”. Estas aleaciones trabajadas en frío pueden suavizarse de nuevo hasta el estado “O” por recocido a 343-371 °C. Dado que el calor de la soldadura produce temperaturas considerablemente más altas que esto en la línea de fusión de soldadura, el resultado de la soldadura es que, la ZAC (zona afectada por el calor) de soldaduras en aleaciones no tratables (es decir, 1XXX, 3XXX, 4XXX y 5XXX) se recoja. Por lo tanto, la resistencia
de la junta de soldadura es siempre igual a la resistencia del material base recocido templado “O”, independientemente de cuál sea el temple inicial del material parental. Si solda material de templado “O”, la soldadura será tan fuerte como el material original de partida. Si se suelda cualquier material endurecido por deformación (es decir, trabajado en frío), la soldadura será más débil que el material de partida, tal vez significativamente más débil.
Efectos en tratamiento térmico
No hay una declaración general que pueda hacerse sobre la resistencia soldada de las aleaciones tratables térmicamente. Como se ha indicado anteriormente, la soldadura será generalmente más débil que el material parental. Sin embargo, las propiedades soldadas dependerán fuertemen-
te del temple del material antes de la soldadura, y también de los tratamientos térmicos realizados después de la soldadura. En este caso, la ZAC es de aproximadamente 1/2 pulgada (12,7 mm) de ancho. La anchura real de la ZAC dependerá de una serie de cosas, incluyendo el proceso de soldadura usado y el grosor del material. Anchos de ZAC de 1 pulgada (25,4 mm), no son infrecuentes en materiales delgados. La dureza y resistencia de la soldadura es típicamente más baja en la ZAC. Debido a esto, la resistencia de la aleación de relleno de soldadura, no es una preocupación principal, cuando se realizan soldaduras a tope. Una soldadura con más frecuencia fallará en la ZAC. A diferencia de las aleaciones no tratables por calor, la dureza (y por lo tanto la resistencia) en la ZAC, no siempre es la misma; dependiendo del temple del material antes de la soldadura y si la soldadura es post-soldada. Si la soldadura en material T4 o T6 es posterior a la soldadura, la resistencia de la HAZ puede aumentar significativamente. El tratamiento térmico exacto después de la soldadura, varía con la aleación, pero generalmente se recomienda el envejecimiento a aproximadamente 400 ° F (204 ° C) durante aproximadamente una hora. Finalmente, si se elige la aleación de relleno correcta, la soldadura lograda puede ser completamente tratada térmicamente y las propiedades T6 restauradas. Tenga en cuenta que esto requiere un tratamiento térmico de resolución, apagado y re-envejecimiento. Esto es a menudo práctico para estructuras pequeñas, pero no para las grandes. Por ejemplo, los bastidores de bicicleta de aluminio se fabrican a menudo de esta manera.
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Las propiedades soldadas dependerĂĄn fuertemente del temple del material antes de la soldadura, y tambiĂŠn de los tratamientos tĂŠrmicos realizados despuĂŠs de la soldadura.
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MAQUINADOS
TECNOLOGÍADE REFRIGERANTES INDUS T RI A ME TA LÚRGIC A
EL USO DE REFRIGERANTES ES ESENCIAL EN LA PRODUCCIÓN, EN PARTICULAR EN LA INDUSTRIA METALÚRGICA; PROCESOS DE MECANIZADO NO SON FACTIBLES SIN REFRIGERANTES.
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nfrían y lubrican las herramientas y piezas de trabajo, mientras limpian las virutas y otros desechos de la pieza de trabajo, lo cual es una valiosa contribución a los altos estándares de los procesos de producción actuales. Generalmente en forma líquida, los refrigerantes se aplican sobre la zona de formación de la viruta, para lo que se utilizan aceites, emulsiones y soluciones. Pueden estar elaborados a partir de destilados de petróleo, grasas animales, aceites vegetales y agua, así como otros ingredientes crudos. Dependiendo del contexto y del tipo de fluido de corte que se esté considerando, puede denominarse fluido de corte, aceite de corte, compuesto de corte, refrigerante o lubricante. Los fluidos de corte o refrigerantes se utilizan en una gran cantidad de operaciones de mecanizado por arranque de viruta.
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Hay varios tipos de fluidos de corte, que incluyen aceites, emulsiones de aceite-agua, pastas, geles, aerosoles (nieblas) y aire u otros gases; pudiendo llevar varios aditivos como antiespumantes, aditivos para extrema presión, antioxidantes, biocidas, solubilizadores, inhibidores de corrosión, etcétera.
CALOR EN EL MECANIZADO Durante el proceso de mecanizado de metales se generan altas temperaturas, tanto en el corte, como en la fricción de la viruta a lo largo de la herramienta de corte; la temperatura alcanzada depende del balance entre la generación de calor y su tiempo para disiparse. Con los fluidos de corte se disminuye el coeficiente de fricción, se alarga la vida útil de la herramienta, mejora el acabado superficial, incrementa la producción y se reducen los costos. La mayoría de
los procesos de mecanizado de metales pueden beneficiarse gracias al uso de fluidos de corte, dependiendo del material de la pieza de trabajo. Algunas de las funciones de los fluidos de corte son: Lubricación, reducir el coeficiente de fricción entre la herramienta y la pieza y entre la herramienta y la viruta que está siendo eliminada. Refrigeración, el fluido debe eliminar el elevado calor que se produce en la operación de mecanizado. Eliminación de viruta, el fluido debe retirar eficientemente la viruta lejos de la zona de operación para no interferir en el proceso y permitir la calidad superficial requerida. Protección frente a la corrosión, el fluido acuoso podría oxidar y corroer la pieza, la herramienta o la máquina, para evitarlo, las formulaciones incorporan protectores frente a la corrosión. Chemetall, empresa líder en innovación tecnológica en productos químicos especializados para procesos
La vida extendida de la herramienta, el mantenimiento reducido y la higiene mejorada del trabajador, son sólo algunos de los beneficios que ofrece un eficiente sistema de refrigerante. de fabricación y acabado de metales, opinan que “al momento de seleccionar un adecuado refrigerante para las tareas de maquinado, se deben tomar en cuenta las tecnologías ecológicas disponibles (por ejemplo, sin DCHA, libres de bactericidas o no cloradas); se debe buscar una larga vida útil de la herramienta, reduciendo el consumo de refrigerante, pero sin mermar una excelente lubricidad”, afirma el equipo de Desarrollo de Chemetall. “Nuestro versátil portafolio de tecnologías de alto rendimiento Tech Cool® es adecuado para aplicaciones de rectificado y maquinado de ligero a pesado. Nuestros procesos están diseñados para una amplia gama de sustratos, tales como acero, hierro, fundición, cobre, latón, aluminio, aleaciones y compuestos. Tenemos muchas soluciones que aportar, gracias a nuestra variedad de tecnologías de aceite soluble, sintético y semisintético”, concluyen.
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TECNOLOGÍAS
TRANSISTOR BIPOLAR DE PUER TA A ISL A DA
EL USO DE LOS TRANSISTORES DE POTENCIA TIENE COMO CARACTERÍSTICAS ESPECIALES LAS ALTAS TENSIONES E INTENSIDADES QUE TIENEN QUE SOPORTAR Y, POR ENDE, LAS ALTAS POTENCIAS A DISIPAR.
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os transistores IGBT (Transistor Bipolar de Puerta Aislada), han permitido desarrollos que no habían sido posibles antes para equipos que trabajan a altas potencias, por ejemplo en máquinas de soldar o variadores de frecuencia, sistemas de alimentación ininterrumpida, convertidores de potencia y domótica; entre otras importantes aplicaciones comerciales e industriales. La característica estática de operación de un transistor IGBT, fue propuesto por primera vez por Yamagami en su patente japonesa S47-21739, que fue presentada en 1968; sin embargo, este modo de operación se presentó por primera vez, aunque de forma experimental, en el dispositivo de cuatro capas laterales por BW Scharf y JD Plummer en 1978. Los módulos IGBT grandes consisten típicamente en muchos dispositivos en paralelo que pueden manejar altas corrientes, del orden de cientos de amperios y con voltajes de blo-
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queo de 6,000 voltios; muy adecuado para velocidades de conmutación de hasta 100 kHz, por lo que ha sustituido al BJT en muchas aplicaciones. Por sus características, es ideal para aplicaciones de alta y media energía; como fuente conmutada, control de la tracción en motores y cocina de inducción. Un IGBT presenta una caída de tensión directa, significativamente menor en comparación con un MOSFET convencional, en dispositivos con mayor nivel de tensión de bloqueo; aunque los MOSFETS exhiben una tensión directa, mucho menor a densidades de corriente más bajas, debido a la ausencia de un diodo Vf en la salida BGB del IGBT. Un MOSFET es un dispositivo semiconductor utilizado para la conmutación y amplificación de señales, el nombre completo es Transistor de Efecto de Campo de Metal-Óxido-Semiconductor (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) y se debe a la constitución del propio transistor.
TRANSISTORES DE POTENCIA Existen básicamente tres tipos de transistores de potencia: bipolar, unipolar o FET (Transistor de Efecto de Campo) y el IGBT. El IGBT ofrece a los usuarios las ventajas de entrada del MOSFET, más la capacidad de carga en corriente de los transistores bipolares: trabaja con tensión, con tiempos de conmutación bajos (alta frecuencia de funcionamiento) y un margen de potencia en conducción, mucho mayor (como los bipolares). El circuito de excitación del IGBT es como el del MOSFET, mientras que las características de conducción son como las del BJT.
IGBT EN LAS MÁQUINAS DE SOLDAR Normalmente el generador de energía para soldadura de arco es simple y basado en trasformadores, mien-
Los transistores IGBT, han permitido desarrollos que no habían sido posibles antes para equipos que trabajan a altas potencias, por ejemplo en máquinas de soldar o variadores de frecuencia. tras que las máquinas de soldadura IGBT, o inversores, son bastante más complicadas en su interior. Estas pueden manejar altas cargas para soldadura de arco. La forma en que funcionan estas máquinas de soldar, es convirtiendo el suministro eléctrico en alta tensión, para luego almacenarla en un banco de condensadores. Esto se conmuta en un segundo transformador, por un controlador de microprocesador, tal y como se requiere para generar la corriente de soldadura necesaria. Estas máquinas de soldadura basadas en inversores de alta frecuencia, son más eficientes y se tiene más control que con las máquinas de soldar tradicionales. La estructura consiste en un transistor bipolar, una compuerta y un transistor de potencia. Todos estos controlan la energía en la máquina. Desde el advenimiento de los semiconductores de alta potencia, como el transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), ahora es posible construir una fuente de alimentación conmutada capaz de hacer frente a las altas cargas de soldadura de arco.
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Electrodos Infra® es una empresa que ha sido reconocida como Empresa Socialmente Responsable, lo cual es el resultado de nuestro compromiso y pasión en nuestro trabajo; por supuesto, además de una enorme satisfacción, este reconocimiento nos impulsa a seguir contribuyendo con la sociedad y con el medio ambiente
Gracias a la investigación, continuamos innovando en todos nuestros productos, siempre a favor del medio ambiente. En Electrodos Infra® trabajamos para brindar soluciones de soldadura para todo tipo de industrias, fabricando electrodos convencionales, electrodos especiales, microalambre, alambre para arco sumergido, varillas TIG, seguetas y soluciones “hágalo usted mismo”, a través de kits. Tal es el caso del nuevo electrodo AW ECOWELD® E-7018, que es un electrodo que mantiene todas las características de nuestros electrodos E-7018, pero con el beneficio de generar menos emisiones de CO2 al momento de ser utilizado.
Esto, al igual que nuestro primer electrodo ecológico AW ECOWELD® E-6013, son pequeños pasos que avanzamos para poder contribuir con el planeta y con la sociedad.
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El futuro de Electrodos Infra® está orientado a incorporar nuevas líneas de productos para proveer a nuestros clientes, soluciones de acuerdo a sus necesidades, desarrollando innovaciones en procesos, productos y nuevas tecnologías. Sin duda, nuestro principal motivador es la calidad, misma que estamos ofreciendo al mercado, y que sabemos que se encuentra en constante cambio y que nos empuja a seguir creciendo e innovando. Gracias por confiar en Electrodos Infra®, tu mejor opción.
LABORATORIOS DE ELECTRODOS INFRA En los Laboratorios de Electrodos Infra®, acreditados ante la EMA, ofrecemos soluciones para todas las necesidades de la Industria Metal-Mecánica, desde los ensayos para calificaciones de procedimientos de soldadura y calificación de soldadores, hasta los análisis químicos, físicos y metalográficos de materiales. Ofrecemos análisis de microestructuras, determinación de tamaño de grano, inclusiones no metálicas, perfiles de microdureza Vickers y otras investigaciones específicas que soliciten.
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ARTÍCULO
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REVESTIMIENTOS EN POLVO Aportando sustentabilidad Por: Russell Deane, AkzoNobel
Los lectores saben de las credenciales verdes del aluminio, con sus impresionantes tasas de reciclaje, basadas en el hecho de que el reciclaje sólo toma el 5% de la energía de la producción de aluminio virgen. En contraste, es menos conocido que el uso de revestimientos en polvo de aluminio, que además de proporcionar a los diseñadores una ilimitada gama de opciones de color, contribuye también, y de forma muy notable, a la ecología.
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os usuarios de recubrimientos en polvo también están adoptando tecnologías cada vez más ecológicas, desde la instalación de procesos más eficientes, hasta el desarrollo de ventanas combinadas de madera y aluminio, un uso perfecto con dos materiales sustentables. La “Guía de diseño de edificios enteros” de los Estados Unidos recomienda: “acabado de fábrica, en lugar de recubrimiento de campo cuando sea posible ... El revestimiento en polvo es preferible a los sistemas de aplicación de recubrimiento a base de solventes”.
Desde el inicio El revestimiento en polvo de aluminio extruido, es un proceso muy eficiente, especialmente en líneas de revestimiento verticales modernas. Las extrusiones de aluminio, de hasta 8m de longitud, se cuelgan verticalmente, muy juntas, antes de ser pre-tratadas (a menudo con pretratamientos orgánicos, en lugar de los antiguos sistemas basados en cromo) en un eficiente proceso de aspersión. El polvo se aplica entonces en cabinas especialmente diseñadas, con todo el polvo rociado recolectado y re-rociado.
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ARTÍCULO
Cuando el color necesita ser cambiado, la cabina se sella y las cuchillas de aire presurizadas, conducen cualquier polvo adicional que se haya depositado en el suelo a un sistema de reciclaje que lo colecta para el uso posterior. Esto asegura un uso del 99% del material de revestimiento en polvo, que se cuece a continuación en un horno para fundir y formar un revestimiento resistente y duradero. Un ejemplo de la alta calificación otorgada al revestimiento en polvo como un proceso verde, es el que otorgo Metalliform, fabricante británico de asientos para aulas y estadios. Ellos atrajeron financiamiento del Carbon Trust del Reino Unido, un organismo gubernamental dedicado a reducir el uso de combustibles fósiles, para la instalación de equipos de recubrimiento en polvo nuevos y más eficientes. La empresa AkzoNobel también está mostrando el camino en el campo de la reducción de residuos en el proceso de revestimiento, con su proceso de control de revestimiento “onLine”. El sistema supervisa el proceso de recubrimiento total, alertando a los operadores y a los técnicos remotos de AkzoNobel instantáneamente, por lo que en caso de un problema, intervengan para minimizar desperdicios y rechazos.
Ejemplos notables El recubrimiento en polvo protege el sustrato de aluminio de la intemperie y por tanto de la oxidación o corrosión filiforme. Hoy en día también ofrece un beneficio añadido: la reflexión de la radiación solar, ayudando a mantener el metal, y por ende el edificio, fresco. Lo anterior es reconocido por el programa de “Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental” (LEED) del
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Consejo de Edificios Verdes de los Estados Unidos, con créditos tanto para la reducción de efectos de islas de calor, como para el impacto en la eficiencia energética del edificio. Una nueva innovación para los perfiles de aluminio, tales técnicas se han utilizado en la cubierta durante varios años. El efecto se consigue mediante el uso de nuevos pigmentos reflectantes infrarrojos (IR). Las tasas de reflexión IR pueden aumentarse hasta 6 veces, dependiendo de la sombra. En una línea similar, el edificio Time Warner en Nueva York - que fue diseñado con credenciales verdes muy altas - utilizó aletas revestidas de polvo, para mantener el sol de invierno pero bloquear el sol del verano; éstos fueron cubiertos con un revestimiento metálico de polvo de color azul. La vida de los recubrimientos en polvo modernos también los convierte
en una opción verde. Poliésteres ultra duraderos y polvos de fluorocarbono ya están disponibles, con vidas esperadas en un edificio de más de 30 años. El producto Interpon D2000 de AkzoNobel superó 15 años en un hospital de California (Mission Hospital) en 2006. Las mediciones de su brillo y color, mostraron que apenas habían cambiado desde la instalación en 1991. Los especificadores están cada vez más interesados en el color, y la paleta disponible a partir de un revestimiento en polvo, está aumentando constantemente. Incluso hace 10 años, la mayoría de los proveedores de revestimiento en polvo ofrecían colores sólidos solamente, pero hoy en día todos tienen una gama de efectos metálicos y otros. Esta disponibilidad de color ha llevado a los arquitectos a comenzar a especificar diferentes colores dentro y fuera, como en un edificio de biblioteca
El aluminio pintado se paga a un precio menor por parte de los recicladores, pero cuando se pone atención al total de beneficios medioambientales y de ahorro energético para reciclar el metal, esto es insignificante. contenido reciclado del 64% (41% pre-consumo y 23% post-consumo), en sus perfiles de ventanas y ahora se están moviendo a un proceso de revestimiento en polvo, en lugar de pintura líquida, para mejorar aún más sus credenciales verdes.
Híbridos a la vista
reciente en Otley, Yorkshire, UK4, donde el exterior de los perfiles era gris metálico, pero el blanco se utilizó en el interior. Este proyecto también utilizó vidrio azul, que fue acentuado por el revestimiento en polvo gris, y está iluminado con luz azul por la noche, logrando un efecto dramático. Tales ideas innovadoras de los arquitectos obligan a la cadena de suministro - proveedores de recubrimiento en polvo, aplicadores y fabricantes - a invertir constantemente en nueva tecnología para satisfacer la visión. El desafío es crear estos nuevos colores de una manera que no sea perjudicial para el medio ambiente.
Precisiones necesarias Un concepto erróneo de los recubrimientos de aluminio, es que esto de alguna manera daña su reciclabilidad
al final de la vida útil. De hecho, el proceso de reciclado elimina fácilmente el recubrimiento orgánico, sin ningún efecto perjudicial sobre el aluminio así producido. Es cierto que el aluminio pintado se paga a un precio menor por parte de los recicladores, que el aluminio sin recubrimiento, pero cuando se pone atención al total de beneficios medioambientales y de ahorro energético para reciclar el metal, esto es insignificante. El aluminio reciclado puede ser utilizado en otro proyecto de construcción. Alrededor del 90% de la construcción de aluminio se recicla al final de su vida útil, y la nueva construcción utiliza alrededor del 45% de aluminio reciclado. En Estados Unidos, uno de los principales fabricantes de ventanas, Keymark Corporation, utiliza un lingote de aluminio que consiste en un
Si bien es ampliamente aceptado que el PVC es un material pobre para ventanas y puertas sostenibles, hay mucho debate sobre los méritos relativos del aluminio y la madera. La madera cuesta muy poco en la energía a ingeniero en la forma requerida, y es por supuesto biodegradable al final de la vida. Sin embargo, se necesita mucho mantenimiento durante su vida útil para protegerlo, por lo que las viejas ventanas de madera generalmente no pueden ser reutilizadas. Una manera de resolver esto, es utilizar el aluminio en el exterior para la fuerza y la durabilidad, con la madera de ingeniería en el interior, para lograr sensación cálida y cualidades estéticamente agradables. Este enfoque está ganando terreno, el único inconveniente es que hoy en día la madera tiene que ser recubierto con una pintura líquida, que no es tan amigable con el medio ambiente, como el recubrimiento en polvo
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REPORTAJE
Todos los polvos están compuestos de partículas positivas y cargadas negativamente, derivadas de la carga de fricción entre partículas. - pero un polvo adecuado está seguramente a la vuelta de la esquina, ya que ya está disponible para tablero de fibras de densidad media (MDF). Los fabricantes y especificadores en la construcción, están viendo cada vez más al aluminio como una opción sostenible para la construcción, y su uso con un revestimiento en polvo para la decoración está respaldado por una serie de nuevas normas y agencias de calificación ambiental. A medida que los ingenieros y las empresas continúan innovando, en áreas como el desarrollo de nuevos materiales con los que el aluminio puede ser combinado, las posibilidades de aluminio en construcción en el futuro seguirán abriéndose.
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TECNOLOGÍA DE GESTIÓN DE PARTÍCULAS La tecnología de gestión de partículas es una tecnología patentada, desarrollada internamente por los científicos de AkzoNobel Powder Coatings, ofreciendo mejoras de procesos de aplicación únicas, con importantes beneficios en costo y calidad. Al influir en el comportamiento fundamental de las partículas cargadas, produce un control mejorado del proceso de aplicación de polvo. Todos los polvos están compuestos de partículas positivas y cargadas negativamente, derivadas de la carga de fricción entre partículas. La gama de cargas de ambas polaridades, forman una distribución de carga bipolar. El cambio de la distribución de la carga bipolar influye en la manera en que un recubrimiento en polvo fluye, se transporta a lo largo de los tubos, forma una nube cuando se pulveriza y, finalmente, cómo se depositará en una parte conectada a tierra.
La tecnología de gestión de partículas, es el término colectivo para una gama de tecnologías patentadas en la manipulación del tamaño de partícula y control post-aditivo de estas distribuciones de carga bipolar, para ayudar a la manipulación y el transporte y para controlar la aplicación y deposición de polvos para mejorar el proceso de recubrimiento en polvo. Hay tres clases de productos amplios dentro de la tecnología de gestión de partículas:
Interpon XTR Un polvo de molido fino capaz de aplicarse en películas delgadas hasta 30 micras. Sin tecnología de gestión de partículas, tales polvos finos son difíciles de fluidizar, surgirán y escupirán cuando se bombean a través de tubos y la deposición es irregular en toda la parte, dando lugar a áreas no opacas donde el metal se muestra a través del recubrimiento. El producto Interpon XTR se fluidiza y se aplica como un recubrimiento en polvo convencional, y puede con-
seguir consistentemente espesores de película de 30 micras a través de piezas conformadas relativamente simples. Se suele utilizar en los usos finales de los electrodomésticos, donde los bajos costos aplicados son importantes.
Interpon AF Una casa de medio camino entre recubrimientos convencionales en polvo e Interpon XTR. El tamaño de partícula es algo reducido, pero no en la medida en que sea necesario un control riguroso de la reutilización del polvo sobre-pulverizado. Los espesores de película son más parecidos a los obtenidos con recubrimientos convencionales en polvo, pero la aplicación de la Tecnología de Gestión de Partículas significa que los efectos como “enmarcado de ventana” se reducen sustancialmente. Esto puede permitir menores costos aplicados y reducir la variación de
color entre las partes. Aunque Interpon AF es bastante utilizado para mejorar el rendimiento de las aplicaciones, es especialmente recomendable para losetas de techo donde incluso la construcción de la película conduce al color uniforme en una gran variedad de tejas instaladas.
Interpon AC Un revestimiento en polvo diseñado para aplicar bien a los objetos que presentan el problema de la jaula de Faraday. Tales objetos tienen áreas rebajadas que pueden ser difíciles de recubrir, y forzar el polvo en estas áreas da como resultado un espesor de película extremadamente alto en las áreas más fáciles de recubrir. Interpon AC manipula la distribución de la carga bipolar del producto para introducir partículas que preferentemente se depositan en las áreas rebajadas, lo que conduce a una menor estructura de la película en las áreas fáciles de recubrir mientras que se obtiene suficiente revestimiento en las áreas de Jaula de Faraday.
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ESTRUCTURAS DE ACERO
Ruby Loftus atornillando un anillo de culata Autor: Dame Laura Knight Fecha 1943
Ruby Loftus atornillando un anillo de culata Autor: Dame Laura Knight Fecha 1943
A pesar de que el aluminio pesa 1/3 menos que el acero, cuenta con un acabado de mayor duración, es de fácil mantenimiento y no se corroe; de no ser anodizado, deja un residuo negro cuando entra en contacto con otras superficies. En cambio, el acero inoxidable tiene mayor peso y es más fuerte que el aluminio, no se decolora, ni oxida. Por lo anterior, se hizo el cambio de aluminio a acero inoxidable, de la superficie del Museo Soumaya en el año 2011.