La Cátedra en Investigación en Diseño y Manufactura (CIDyM) del Campus Querétaro, presenta una nueva investigación encabezada por el Dr. José Luis Ortíz en soldadura de aluminio por fricción-agitación, creando una soldadura más rentable, limpia y resistente que las realizadas por métodos más tradicionales.

 Conocido como el proceso de unión de dos piezas en un estado sólido, el , F.S.W por sus siglas en inglés Friction Stir Welding es un proceso utilizado en muchas áreas de la industria manufacturera, por ejemplo, la industria naval, marina, aeroespacial y el transporte terrestre, y en menor escala; la industria de motorización eléctrica, en electrodomésticos, tanques de gas y en la industria química y agrícola.

Uno de los trabajos desarrollados actualmente por la Cátedra en Investigación en Diseño y Manufactura (CIDyM) correspondiente a la línea de investigación en Manufactura rápida de prototipos es la  soldadura de aluminio por fricción-agitación, un proyecto encabezado por el Dr. José Luis Ortiz, profesor investigador del Campus Querétaro.

“La soldadura por agitación brinda mejores propiedades mecánicas ya que el metal no alcanza la temperatura de fusión y por lo tanto no presenta una disminución tan drástica en las propiedades mecánicas, descartando así transformaciones micro estructurales severas, hecho que disminuye problemas de propiedades mecánicas y corrosión”, detalla el Dr. Ortíz.

Este procedimiento por lo general se realiza con una herramienta cilíndrica introducida en la intersección de las dos piezas antes mencionadas, una vez introducido comenzará a girar y a penetrar la intersección, por ende la temperatura aumentará y hará que los materiales se ablanden, para que después, mediante un movimiento rotativo comience a moverse a lo largo de la junta enfriando los materiales y solidificando la intersección o junta entre ambos.

“Trabajamos en una primer propuesta para la aplicación de dicha investigación, se trata de herramientas modulares donde por medio de la F.S.W se pueden reemplazar solo las partes afectadas y no toda la herramienta en sí”, asegura el investigador.

Normalmente en el uso cotidiano de una herramienta lo que resulta mayormente afectado es el vástago, es decir, la parte que transmite el movimiento al mecanismo de ésta.

“Si fuésemos capaces de reemplazar solo esta parte y no toda la herramienta generaríamos un gran ahorro en costos”, asegura el Dr. Ortíz.

 F.S.W. y soldadura convencional

Entre los alcances de esta investigación se encuentra la posibilidad de unir materiales distintos sin necesidad de un gas protector, aunado a una alta resistencia a la fatiga mecánica incrementando así su vida útil. Se puede realizar sobre cualquier geometría y ahorra costos al reducir material y operaciones.

Existen ventajas muy marcadas contra la soldadura convencional de arco eléctrico, ya que la F.S.W no necesita ningún tipo de preparación, se puede programar por medio de un ordenador, permite tener un control más preciso que el que se tiene sobre la convencional y maneja un proceso continuo de soldadura que elimina el cepillado posterior que define los acabados. Además, permite mezclar componentes distintos dentro de la misma soldadura, tiene una baja porosidad y deformación, lo que la hace aún más resistente.

Es un proceso más ecológico pues elimina la generación de gases tóxicos, evita riesgos para la salud y contribuye a la prevención de incendios. No genera contaminantes dentro de las uniones y, por si fuera poco, no requiere de capacitación especializada para soldadores, lo que representa un ahorro en los costos de producción.

 

11/10/2012
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