¿Cómo impulsar mi productividad en el proceso de soldadura?
Un lunes más en el blog de Nippon Gases presentamos una nueva entrega de nuestro Gran manual de los gases de protección. En esta ocasión, haremos un descanso en la explicación de los diferentes procesos de soldeo por arco con gas protector y ponemos encima de la mesa un tema fundamental: la productividad.
La soldadura por arco es un proceso complejo por lo que pueden existir muchos factores que impiden su automatización dentro del taller de fabricación. Por otro lado, este es un proceso de naturaleza discontinua ya que muchos son los motivos que hacen que haya que interrumpir el proceso de aportación constantemente (reposicionamiento, limpieza, cambio de consumible, etc.) y, además, cabe destacar que la pericia y experiencia del operador es otro de los factores fundamentales. Teniendo en cuenta lo anterior, es fácil concluir que es un proceso donde la mano de obra presenta un gran impacto.
En la gráfica siguiente se puede observar una distribución de costes típica en una nación industrializada para el proceso de soldadura por arco MIG:
Es fácil concluir cómo de importante es el impacto del coste de la mano de obra en el proceso. Por desconocimiento de este hecho en muchas ocasiones, nos centramos exclusivamente en reducir el coste de adquisición de consumibles (gas, hilo, etc.), olvidándonos de hacer mejoras productivas que reduzcan el impacto de la mano de obra. Este enfoque no es adecuado en procesos de soldadura ya que tendremos un recorrido limitado de ahorro, mientras que, si trabajamos en reducir el impacto de la mano de obra, el ahorro sí puede ser considerable. El gas de protección puede ayudarnos a mejorar la productividad del proceso minimizando el impacto de la mano de obra mediante ganancias de velocidad, calidad, etc.
Si la velocidad de soldadura se incrementa, el coste de mano de obra por unidad de metro soldado disminuirá proporcionalmente. El gas de protección tiene influencia en la velocidad, esta dependerá del tipo de proceso, configuración, etc. Así pues, gases con conductividades térmicas altas (CO2, He y H2) producen baños más fluidos y calientes, permitiendo mejoras en el avance y la penetración. Los gases con elevados potenciales de oxidación (O2, CO2) reducirán la tensión superficial del baño de soldadura permitiendo un mejor mojado de la junta a unir. Por último, la influencia del gas en la estabilidad del arco y en el modo de transferencia (proceso MIG), gases como el argón permiten arcos estables y de fácil cebado, así como transferencias spray de alta productividad. Los gases moleculares como el CO2 y O2 y los de ato potencial de ionización como el He, aportarán energía extra al baño en su proceso de disociación/recombinación, permitiendo mejorar la velocidad, la penetración y el mojado.
No debemos olvidar que las mejoras de velocidad nunca deben de ir acompañadas de mermas en calidad, para lo que es necesario no sólo centrarse en el gas a usar, sino que resultan fundamentales otras áreas del proceso como la limpieza superficial, la preparación de los bordes a unir, diseño y geometría de la junta, etc.
Otro campo fundamental donde el gas nos puede ayudar a mejorar la productividad es en el ciclo de trabajo. Definimos ciclo de trabajo del soldador como el porcentaje del tiempo que este está realmente soldando. Este parámetro nos da una idea de lo eficiente que es el proceso, ya que el resto del tiempo el soldador estará realizando otras labores menos productivas, como limpiar la soldadura, reposicionar la pieza, cambiar de consumible, etc.
El gas influye en las labores de limpieza de la soldadura; gases como el CO2 o aquellos que produzcan arcos menos estables (He) favorecerán las aparición de proyecciones. Estas proyecciones disminuirán la productividad no sólo por el tiempo perdido por el soldador en su limpieza de la superficie de la soldadura, sino porque además se depositan en la antorcha, punta de contacto y otros elementos del equipamiento que pueden producir aumento de la frecuencia de paradas para su limpieza y reposición, funcionamientos anómalos, etc. Por último, cabe destacar que las proyecciones son material que se funde pero no entra en la junta, mermando también la productividad en este sentido.
En aquellos procesos en que el electrodo sea no consumible, como en TIG y PAW, el gas será uno de los responsables de su conservación, así pues, un gas con un contenido en impurezas controlado (humedad, oxígeno, etc.) permitirá una mayor durabilidad del electrodo y un menor número de afilados de su punta, lo que mejorará la productividad.
En soldadura de aleaciones de inoxidable, Ni alloys, etc. es requerida una limpieza posterior a la soldadura con dos objetivos: el primero estético, debiendo quedar la zona pulida y brillante y el segundo es el de preservar la naturaleza anticorrosiva de la aleación, para lo que es necesario eliminar los óxidos que la operación de soldadura haya podido dejar en el cordón, proceso denominado decapado. En aquellas aleaciones compatibles, el uso de mezclas reductoras con contenidos de H2 produce una mejora en la limpieza del cordón y una reducción de su contenido en óxidos, permitiendo una limpieza y decapado más rápidos y eficaces.
Otra labor de retrabajado, muchas veces a tener en cuenta por parte de los soldadores, es la eliminación de la parte del cordón que queda por encima de la superficie del material (sobrecordón). Es común que, en ciertas fabricaciones, se exija una terminación con superficie totalmente plana obligándonos a repasar y eliminar los cordones con operaciones mecánicas. Cuanto mayor sea la concavidad del cordón más costosa será la operación. Los gases “calientes” como el He, H2 y el CO2 permitirán baños más fluidos. Los gases oxidantes como el O2 permitirán una reducción de la tensión superficial del baño aumentando su mojado. En ambos casos el resultados será un cordón más plano y por lo tanto una mejora en la productividad.
Como conclusión, es fácil entender con lo detallado que el gas de protección puede convertirse en un gran aliado que nos permita mejorar nuestra productividad, no sólo mediante ganancias de velocidad en el proceso, sino también eliminando las labores secundarias de limpieza que hacen que el soldador no pueda aumentar su ciclo de trabajo. Ahora bien, también es fácil percibir que son muchos los gases dentro del abanico a elegir así como las posibles mezclas en diferentes proporciones, por lo que la labor de selección del gas o mezcla adecuado puede ser compleja.
Nippon Gases mediante sus línea Sanarc® ha agrupado los gases y mezclas de protección de soldadura que permiten alcanzar los mejores ratios de productividad para cada proceso. No dudes en consultar a uno de nuestros especialistas para seleccionar el gas o mezcla que más impulse tu productividad.