Hispanopedia WikiLa soldadura de plásticos es un proceso de soldadura para materiales plásticos semiacabados , descrito en la norma ISO 472 [ 1 ] como un proceso de unión de superficies ablandadas de materiales, generalmente con la ayuda de calor (excepto en el caso de la soldadura con disolvente ). La soldadura de termoplásticos se realiza en tres etapas secuenciales: preparación de la superficie, aplicación de calor y presión, y enfriamiento. Se han desarrollado numerosos métodos de soldadura para la unión de materiales plásticos semiacabados. Según el mecanismo de generación de calor en la interfaz de soldadura, los métodos de soldadura para termoplásticos se pueden clasificar en métodos de calentamiento externo e interno [ 2 ] , como se muestra en la figura 1.
La obtención de una soldadura de buena calidad no solo depende de los métodos de soldadura, sino también de la soldabilidad de los materiales base. Por lo tanto, en el caso de los plásticos, la evaluación de la soldabilidad es más importante que la propia operación de soldadura (véase soldabilidad reológica ).
Técnicas de soldadura
A continuación se describen varias técnicas para la soldadura de productos plásticos semiacabados:
Soldadura con gas caliente
La soldadura por aire caliente, también conocida como soldadura con gas caliente , es una técnica de soldadura de plásticos que utiliza calor. Una pistola de calor especialmente diseñada, llamada soldadora de aire caliente , produce un chorro de aire caliente que ablanda tanto las piezas a unir como una varilla de relleno de plástico, las cuales deben ser del mismo plástico o de uno muy similar. (La soldadura de PVC con acrílico es una excepción a esta regla).
La soldadura por aire caliente/gas es una técnica de fabricación común para producir artículos pequeños como tanques de productos químicos , tanques de agua , intercambiadores de calor y accesorios de plomería . También es una técnica de reparación común utilizada en talleres de reparación de carrocería para reparar daños en piezas de plástico, como cubiertas de parachoques y otros componentes de plástico.
En el caso de láminas y películas, puede que no sea necesario utilizar una varilla de relleno. Dos láminas de plástico se calientan mediante gas caliente (o un elemento calefactor ) y luego se unen mediante un proceso de soldadura rápido y continuo.
Varilla de soldadura
Una varilla de soldadura de plástico, también conocida como varilla termoplástica , es una varilla de sección transversal circular o triangular que se utiliza para unir dos piezas de plástico. Están disponibles en una amplia gama de colores para que combinen con el color del material base. La varilla de soldadura de plástico enrollada se conoce como "spline".
Un aspecto importante del diseño y la fabricación de varillas de soldadura de plástico es la porosidad del material. Una alta porosidad provoca la formación de burbujas de aire (conocidas como huecos ) en las varillas, lo que disminuye la calidad de la soldadura. Por lo tanto, las varillas de soldadura de plástico de mayor calidad son aquellas con porosidad cero, denominadas sin huecos .
Sellado térmico
El termosellado es el proceso de unir un termoplástico a otro termoplástico similar mediante calor y presión. El método de contacto directo utiliza una matriz o barra de sellado calentada constantemente para aplicar calor a un área o trayectoria de contacto específica y así sellar o soldar los termoplásticos. Existen diversos termoselladores para unir materiales termoplásticos, como películas plásticas : selladores de barra caliente, selladores de impulso, etc.
El sellado térmico se utiliza en numerosas aplicaciones, como conectores termosellables, adhesivos termoactivados y sellado de películas o láminas. Algunas aplicaciones comunes del proceso de sellado térmico son: los conectores termosellables, que se utilizan para unir pantallas LCD a placas de circuito impreso en muchos dispositivos electrónicos de consumo, así como en dispositivos médicos y de telecomunicaciones; y el sellado térmico de productos con adhesivos térmicos, que se emplea para fijar pantallas transparentes a productos electrónicos de consumo y para otros conjuntos o dispositivos termoplásticos sellados donde la soldadura por calor o ultrasónica no es una opción debido a los requisitos de diseño de la pieza u otras consideraciones de ensamblaje.
El sellado térmico también se utiliza en la fabricación de películas para análisis de sangre y medios filtrantes para dispositivos de tiras reactivas para sangre, virus y muchos otros dispositivos utilizados en el campo médico actual. Las láminas y películas laminadas a menudo se sellan térmicamente sobre la parte superior de bandejas médicas termoplásticas, placas de microtitulación (micropocillos), botellas y contenedores para sellar y/o prevenir la contaminación de dispositivos de prueba médica, bandejas de recolección de muestras y contenedores utilizados para productos alimenticios. [ 4 ] Las industrias médica y alimentaria que fabrican bolsas o contenedores flexibles utilizan el sellado térmico ya sea para soldar el perímetro del material plástico de las bolsas y/o para sellar puertos y tubos en las bolsas.
soldadura a mano alzada
En la soldadura a mano alzada, el chorro de aire caliente (o gas inerte) del soldador se dirige simultáneamente a la zona de soldadura y a la punta de la varilla. A medida que la varilla se ablanda, se introduce en la junta y se fusiona con las piezas. Este proceso es más lento que la mayoría, pero puede utilizarse en casi cualquier situación.
Soldadura de punta rápida
En la soldadura rápida, la soldadora de plástico, similar en apariencia y potencia a un soldador convencional, está equipada con un tubo de alimentación para la varilla de soldadura. La punta calienta la varilla y el sustrato, al tiempo que presiona la varilla fundida. Se deposita un cordón de plástico ablandado en la junta, y las piezas y la varilla se fusionan. Con algunos tipos de plástico , como el polipropileno, la varilla fundida debe mezclarse con el material base semifundido que se está fabricando o reparando. Estas técnicas de soldadura se han perfeccionado con el tiempo y han sido utilizadas durante más de 50 años por fabricantes y reparadores de plástico profesionales a nivel internacional. El método de soldadura con punta rápida es una técnica mucho más veloz y, con práctica, puede utilizarse en espacios reducidos. Una versión de la "pistola" de punta rápida es esencialmente un soldador con una punta ancha y plana que se utiliza para fundir la junta y el material de relleno, creando así una unión.
Soldadura por extrusión
La soldadura por extrusión permite realizar soldaduras de mayor tamaño en una sola pasada. Es la técnica preferida para unir materiales de más de 6 mm de espesor. La varilla de soldadura se introduce en una extrusora de plástico manual en miniatura, se plastifica y se expulsa a presión contra las piezas que se van a unir, las cuales se ablandan con un chorro de aire caliente para facilitar la adhesión.
Soldadura por contacto
Este proceso es similar a la soldadura por puntos, con la diferencia de que el calor se suministra mediante conducción térmica a través de las puntas de las pinzas, en lugar de conducción eléctrica. Dos piezas de plástico se unen y, al presionarlas con puntas calientes, se funden y se fusionan.
Soldadura por placa caliente
Relacionada con la soldadura por contacto, esta técnica se utiliza para soldar piezas grandes o con una geometría de junta compleja. Las dos piezas a soldar se colocan en la herramienta fijada a las dos placas opuestas de una prensa. Una placa caliente, cuya forma coincide con la geometría de la junta, se desplaza entre las dos piezas. Las placas opuestas hacen que las piezas entren en contacto con la placa caliente hasta que el calor ablanda las superficies hasta alcanzar el punto de fusión del plástico. Una vez alcanzada esta condición, se retira la placa caliente y las piezas se presionan juntas, manteniéndolas en esa posición hasta que la junta se enfría y solidifica, creando una unión permanente.
Los equipos de soldadura por placa caliente suelen controlarse neumáticamente, hidráulicamente o eléctricamente mediante servomotores.
Este proceso se utiliza para soldar componentes del compartimento del motor de automóviles, componentes del revestimiento interior de automóviles, dispositivos de filtración médica, componentes de electrodomésticos y otros componentes del interior del automóvil.
Soldadura sin contacto / por infrarrojos
Al igual que la soldadura por placa caliente, la soldadura sin contacto utiliza una fuente de calor infrarrojo para fundir la interfaz de soldadura en lugar de una placa caliente. Este método evita que el material se adhiera a la placa caliente, pero es más caro y resulta más difícil lograr soldaduras uniformes, especialmente en piezas con geometrías complejas.
soldadura de alta frecuencia
La soldadura de alta frecuencia, también conocida como sellado dieléctrico o termosellado por radiofrecuencia (RF), es una tecnología muy consolidada que existe desde la década de 1940. Las ondas electromagnéticas de alta frecuencia, en el rango de las radiofrecuencias, calientan ciertos polímeros para ablandarlos y facilitar su unión. Los plásticos calentados bajo presión se sueldan entre sí. El calor se genera dentro del polímero por la rápida reorientación de algunos dipolos químicos, lo que permite localizar el calentamiento y que el proceso sea continuo.
Solo ciertos polímeros que contienen dipolos pueden calentarse mediante ondas de radiofrecuencia (RF), en particular aquellos con alta pérdida de potencia. Entre ellos, el PVC , las poliamidas (PA) y los acetatos se sueldan comúnmente con esta tecnología. En la práctica, se colocan dos piezas de material sobre una prensa de mesa que aplica presión a ambas superficies. Se utilizan matrices para dirigir el proceso de soldadura. Cuando la prensa se cierra, se emiten ondas de alta frecuencia (generalmente 27,120 MHz ) a través del pequeño espacio entre la matriz y la mesa donde se produce la soldadura. Esta alta frecuencia (radiofrecuencia) calienta el plástico, que se suelda bajo presión, adoptando la forma de la matriz.
La soldadura por radiofrecuencia (RF) es rápida y relativamente fácil de realizar, produce una degradación limitada del polímero incluso al soldar capas gruesas, no genera humos, requiere una cantidad moderada de energía y puede producir soldaduras impermeables al agua, al aire y a las bacterias. Los parámetros de soldadura son la potencia de soldadura, el tiempo (de calentamiento y enfriamiento) y la presión, mientras que la temperatura generalmente no se controla directamente. También se pueden utilizar materiales auxiliares para resolver algunos problemas de soldadura. Este tipo de soldadura se utiliza para unir películas de polímero empleadas en diversas industrias donde se requiere un sellado fuerte, consistente y a prueba de fugas. En la industria textil, la RF se utiliza con mayor frecuencia para soldar tejidos recubiertos de PVC y poliuretano (PU). Otros materiales que se sueldan comúnmente con esta tecnología son el nailon, el PET, el PEVA, el EVA y algunos plásticos ABS. Tenga precaución al soldar uretano, ya que se sabe que emite gases tóxicos de cianuro al fundirse.
Soldadura por inducción
Cuando un aislante eléctrico, como un plástico, se combina con un material de alta conductividad eléctrica, como metales o fibras de carbono, se puede realizar la soldadura por inducción. El aparato de soldadura contiene una bobina de inducción que se alimenta con una corriente eléctrica de radiofrecuencia. Esto genera un campo electromagnético que actúa sobre una pieza de trabajo conductora o ferromagnética. En una pieza de trabajo conductora, el principal efecto de calentamiento es el calentamiento resistivo, debido a las corrientes inducidas denominadas corrientes parásitas . La soldadura por inducción de materiales termoplásticos reforzados con fibra de carbono es una tecnología comúnmente utilizada, por ejemplo, en la industria aeroespacial. [ 5 ]
En una pieza de trabajo ferromagnética, los plásticos se pueden soldar por inducción mediante la incorporación de compuestos metálicos o ferromagnéticos, denominados susceptores . Estos susceptores absorben energía electromagnética de una bobina de inducción, se calientan y disipan su energía térmica al material circundante por conducción térmica.
Soldadura por inyección
La soldadura por inyección es similar o idéntica a la soldadura por extrusión, con la diferencia de que, mediante el uso de puntas específicas en la soldadora portátil, se puede insertar la punta en orificios de plástico de diversos tamaños y repararlos desde el interior hacia el exterior. La ventaja es que no se necesita acceder a la parte posterior del orificio. La alternativa es un parche, pero este no se puede lijar hasta que quede al mismo nivel que el plástico circundante. El PE y el PP son los materiales más adecuados para este tipo de proceso. La Drader Injectiweld es un ejemplo de esta herramienta.
Soldadura ultrasónica
En la soldadura ultrasónica, se utiliza una vibración de baja amplitud y alta frecuencia (de 15 kHz a 40 kHz) para generar calor por fricción entre los materiales a unir. La interfaz entre las dos piezas está especialmente diseñada para concentrar la energía y lograr la máxima resistencia de la soldadura. La soldadura ultrasónica se puede utilizar en casi todos los materiales plásticos. Es la tecnología de termosellado más rápida disponible.
Soldadura por fricción
En la soldadura por fricción, las dos piezas a ensamblar se frotan entre sí a una frecuencia menor (normalmente de 100 a 300 Hz) y una amplitud mayor (normalmente de 1 a 2 mm (0,039 a 0,079 pulgadas) ) que en la soldadura ultrasónica. La fricción generada por el movimiento, combinada con la presión de sujeción entre las dos piezas, crea el calor que comienza a fundir las zonas de contacto. En este punto, los materiales plastificados empiezan a formar capas que se entrelazan, lo que da como resultado una soldadura resistente. Al finalizar el movimiento de vibración, las piezas permanecen unidas hasta que la junta soldada se enfría y el plástico fundido se solidifica. El movimiento de fricción puede ser lineal u orbital, y el diseño de la junta de las dos piezas debe permitir este movimiento.
Soldadura por giro
La soldadura por rotación es una forma particular de soldadura por fricción. En este proceso, un componente con una junta de soldadura redonda se mantiene fijo, mientras que otro componente gira a alta velocidad y se presiona contra el componente fijo. La fricción rotacional entre ambos componentes genera calor. Una vez que las superficies de unión alcanzan un estado semifundido, el componente giratorio se detiene bruscamente. La fuerza sobre ambos componentes se mantiene hasta que la junta de soldadura se enfría y se solidifica. Este es un método común para producir ruedas de plástico de baja y media resistencia, por ejemplo, para juguetes, carritos de compra, contenedores de reciclaje, etc. Este proceso también se utiliza para soldar diversas aberturas de puertos en componentes del compartimento del motor de automóviles.
Soldadura láser
Esta técnica requiere que una parte sea transmisiva al haz láser y que la otra sea absorbente, o bien que un recubrimiento en la interfaz sea absorbente al haz. Ambas partes se someten a presión mientras el haz láser recorre la línea de unión. El haz atraviesa la primera parte y es absorbido por la otra o por el recubrimiento, generando el calor suficiente para ablandar la interfaz y crear una soldadura permanente.
Los láseres de diodo semiconductores se utilizan habitualmente en la soldadura de plásticos. Se pueden emplear longitudes de onda comprendidas entre 808 nm y 980 nm para unir diversas combinaciones de materiales plásticos. Se requieren niveles de potencia que van desde menos de 1 W hasta 100 W, dependiendo de los materiales, el espesor y la velocidad de proceso deseada.
Los sistemas láser de diodo presentan las siguientes ventajas en la unión de materiales plásticos :
- Más limpio que la unión adhesiva
- Sin microboquillas que se obstruyan.
- Sin líquidos ni vapores que puedan afectar el acabado de la superficie.
- Sin consumibles
- Mayor rendimiento
- Puede acceder a la pieza de trabajo en geometrías complejas.
- Alto nivel de control de procesos
Los requisitos para uniones de alta resistencia incluyen una transmisión adecuada a través de la capa superior, absorción por la capa inferior, compatibilidad de los materiales (humectación), un buen diseño de la unión (presión de sujeción, área de la unión) y una menor densidad de potencia.
Algunos materiales que se pueden unir incluyen polipropileno , policarbonato , acrílico , nailon y ABS .
Entre las aplicaciones específicas se incluyen el sellado, la soldadura o la unión de: bolsas para catéteres, contenedores médicos, llaves de control remoto de automóviles, carcasas de marcapasos cardíacos, juntas de jeringas a prueba de manipulaciones, conjuntos de faros delanteros o traseros, carcasas de bombas y piezas de teléfonos celulares.
Soldadura láser de plástico transparente
La nueva tecnología láser de fibra permite la emisión de longitudes de onda láser más largas, con resultados óptimos generalmente alrededor de 2000 nm, significativamente mayores que las del láser de diodo promedio de 808 nm a 1064 nm utilizado para la soldadura láser tradicional de plásticos. Debido a que estas longitudes de onda más largas son absorbidas con mayor facilidad por los termoplásticos que la radiación infrarroja de la soldadura tradicional de plásticos, es posible soldar dos polímeros transparentes sin colorantes ni aditivos absorbentes. Las aplicaciones más comunes se encuentran en la industria médica para dispositivos como catéteres y dispositivos microfluídicos. El uso intensivo de plásticos transparentes, especialmente polímeros flexibles como TPU, TPE y PVC, en la industria de dispositivos médicos hace que la soldadura láser transparente sea una solución ideal. Además, el proceso no requiere aditivos absorbentes de láser ni colorantes, lo que facilita considerablemente las pruebas y el cumplimiento de los requisitos de biocompatibilidad.
Soldadura con disolvente
En la soldadura por solventes, se aplica un solvente que disuelve temporalmente el polímero a temperatura ambiente. En ese momento, las cadenas poliméricas se mueven libremente en el líquido y pueden mezclarse con otras cadenas disueltas en el otro componente. Con el tiempo, el solvente penetra a través del polímero y se dispersa en el ambiente, haciendo que las cadenas pierdan su movilidad. Esto da como resultado una masa sólida de cadenas poliméricas entrelazadas, que constituye la soldadura por solventes.
Esta técnica se utiliza habitualmente para conectar tuberías de PVC y ABS, como en las instalaciones de fontanería domésticas. El pegado de modelos de plástico (policarbonato, poliestireno o ABS) también es un proceso de soldadura por solventes.
El diclorometano (cloruro de metileno) puede soldar con disolvente el policarbonato y el polimetilmetacrilato . Es un ingrediente principal en algunos cementos solventes. [ 6 ] El plástico ABS se suele soldar con disolventes a base de acetona , que a menudo se venden como diluyentes de pintura o en envases más pequeños como quitaesmalte.
La soldadura por solventes es un método común en la fabricación de plásticos y lo utilizan los fabricantes de expositores para tiendas, portafolletos, estuches de presentación y fundas antipolvo. Otro uso popular de los solventes en el sector del modelismo es la construcción de maquetas a partir de kits moldeados por inyección para modelos a escala de aviones, barcos y automóviles, que utilizan principalmente plástico de poliestireno .
Ensayos de soldaduras de plástico
Para ensayar soldaduras de plástico, existen varios requisitos tanto para el inspector como para el método de ensayo. Además, existen dos tipos diferentes de ensayos de calidad de soldadura: destructivos y no destructivos. Los ensayos destructivos sirven para calificar y cuantificar la unión soldada, mientras que los ensayos no destructivos sirven para identificar anomalías, discontinuidades, grietas y/o fisuras. Como su nombre indica, los ensayos destructivos destruyen la pieza que se está ensayando, mientras que los ensayos no destructivos permiten reutilizar la pieza posteriormente. Existen varios métodos disponibles para cada tipo. Esta sección describe algunos requisitos para ensayar soldaduras de plástico, así como los diferentes tipos de métodos destructivos y no destructivos aplicables a la soldadura de plástico, y analiza algunas de sus ventajas y desventajas.
Requisitos de prueba
Algunas normas, como la de la Sociedad Americana de Soldadura (AWS), exigen que las personas que realizan la inspección o prueba tengan un cierto nivel de cualificación. Por ejemplo, la norma AWS G1.6 es la Especificación para la Cualificación de Inspectores de Soldadura de Plásticos para Soldaduras Termoplásticas a Tope con Gas Caliente, Extrusión con Gas Caliente y Herramientas Calentadas. Esta norma en particular establece que, para inspeccionar las soldaduras de plásticos, el inspector necesita uno de los tres niveles de cualificación disponibles: Inspector Asociado de Soldadura de Plásticos (APWI), Inspector de Soldadura de Plásticos (PWI) e Inspector Superior de Soldadura de Plásticos (SPWI). Cada nivel tiene responsabilidades diferentes. Por ejemplo, el APWI debe supervisar directamente a un PWI o SPWI para realizar la inspección o elaborar un informe. Estos tres niveles de certificación también tienen diferentes requisitos de capacidad, formación y examen. Además, deben mantener su cualificación cada tres años. [ 7 ]
Ensayos destructivos
Pruebas de flexión
La prueba de flexión utiliza un pistón para doblar la muestra de prueba hasta el grado deseado. Esta configuración de prueba se muestra en la Figura 2.
En las normas DVS, DVS2203-1 y DVS2203-5, se puede encontrar una lista de los ángulos de flexión mínimos y los desplazamientos del pistón para diferentes materiales plásticos. En las tablas 1 y 2 se muestran algunos datos sobre la velocidad del pistón, el ángulo de flexión y el desplazamiento, procedentes de la norma DVS2203-1.
Algunas de las principales ventajas del ensayo de flexión son que proporciona datos cualitativos sobre la deformación por tracción, compresión y cizallamiento. Estos resultados suelen generar mayor confianza en la calidad de la unión soldada y del proceso. Por otro lado, algunas de sus desventajas son que requiere múltiples piezas de ensayo. Generalmente se recomienda utilizar un mínimo de 6 muestras diferentes. Otra desventaja es que no proporciona valores específicos para evaluar el diseño de la unión. Además, puede requerir un gran esfuerzo preparar la pieza para el ensayo. Esto podría incrementar los costos y el tiempo de ejecución, dependiendo de la complejidad de la pieza. Finalmente, como en todos los ensayos destructivos, la pieza o la soldadura se destruyen y no se pueden utilizar. [ 9 ]
Ensayo de tracción
Al realizar el ensayo de tracción, se estira una probeta hasta que se rompe. Este ensayo es cuantitativo y proporciona la resistencia a la tracción máxima, la deformación y la energía de rotura si se le han acoplado extensómetros. Además, los resultados de un ensayo de tracción no son directamente aplicables a un ensayo de fluencia. [ 10 ] La velocidad a la que se estira la probeta depende del material. Asimismo, la forma de la probeta es fundamental. [ 9 ] Las normas DVS2203-5 y AWS G1.6 son excelentes fuentes para obtener esta información. En las figuras 3 a 5 se muestran ejemplos de las formas. Además, en la tabla 3 se muestra la velocidad de ensayo para cada material.
Una ventaja del ensayo de tracción es que proporciona datos cuantitativos de la soldadura, tanto de la costura como del material base. Además, es fácil de realizar. Una desventaja importante es la cantidad de preparación necesaria para llevar a cabo el ensayo. Otra desventaja es que no proporciona información sobre el rendimiento de la soldadura a largo plazo. Asimismo, dado que se trata de un ensayo destructivo, la pieza se destruye para recopilar estos datos. [ 9 ]
Pruebas de impacto
También conocida como prueba de impacto por tracción, la prueba de impacto utiliza una muestra sujeta a un péndulo. La muestra de prueba tiene el aspecto que se muestra en la Figura 4. El péndulo oscila hacia abajo y golpea la muestra contra un yunque, rompiéndola. Esta prueba permite determinar la energía de impacto en la soldadura y el material base. Además, se puede calcular la elongación de fractura permanente midiendo la longitud de la muestra después de la prueba. La principal ventaja de esta prueba es que se obtienen datos cuantitativos. Otra ventaja es su facilidad de configuración. Las desventajas son que también puede requerir mucha preparación para su realización. Además, al igual que la prueba de tracción, no se determina el rendimiento de la soldadura a largo plazo y la pieza se destruye. [ 9 ]
Prueba de fluencia
Existen dos tipos de ensayos de fluencia: el ensayo de fluencia por tracción y el ensayo de ruptura por fluencia. Ambos ensayos evalúan el rendimiento de la soldadura a largo plazo de la muestra. Estos ensayos se realizan típicamente en un medio a temperatura y tensión constantes. Este ensayo requiere un mínimo de 6 muestras para obtener datos suficientes para realizar un análisis estadístico. [ 11 ] Este ensayo es ventajoso porque proporciona datos cuantitativos sobre el rendimiento de la soldadura a largo plazo; sin embargo, también tiene sus desventajas. Se requiere un gran esfuerzo para preparar las muestras y registrar la procedencia exacta de la muestra y el método de extracción utilizado. Esto es fundamental porque la forma en que se extrae la muestra de la pieza huésped puede influir considerablemente en los resultados del ensayo. Además, debe haber un control estricto del entorno de ensayo. Una variación en la temperatura del medio puede provocar que el tiempo de ruptura por fluencia varíe drásticamente. En algunos casos, un cambio de temperatura de 1 grado Celsius afectó el tiempo de ruptura por fluencia en un 13 %. [ 9 ] Por último, esta prueba es nuevamente una prueba destructiva, por lo que la parte anfitriona se destruirá al realizar este tipo de prueba.
Ensayos no destructivos
Examen visual
La inspección visual, como su nombre lo indica, es una investigación visual de la soldadura. El inspector generalmente busca indicios visuales como decoloraciones, defectos de soldadura, discontinuidades, porosidad, muescas, rayones, etc. Normalmente, la inspección visual se divide en diferentes categorías o grupos según los criterios de inspección. Estas agrupaciones pueden variar entre las normas y cada grupo tiene un cierto nivel de imperfecciones que se consideran aceptables. En la norma DVS2202-1 de DVS se encuentran 5 tablas y un gráfico que muestran los diferentes tipos de defectos detectados mediante examen visual y sus criterios de aceptación permisibles. [ 12 ]
La inspección visual es muy ventajosa porque es rápida, fácil, económica y requiere herramientas y calibres muy simples. Debido a su rapidez, normalmente se requiere que una soldadura pase la inspección visual antes de poder realizar cualquier prueba no destructiva adicional en la muestra. En cambio, la inspección debe ser realizada por alguien con mucha experiencia y habilidad. Además, este tipo de prueba no proporciona datos sobre la calidad de la soldadura. Debido a su bajo costo, si se sospecha que una pieza tiene problemas, se pueden realizar pruebas posteriores sin una gran inversión inicial. [ 9 ] [ 13 ]
pruebas de rayos X
Las pruebas de rayos X en plásticos son similares a las de soldaduras metálicas, pero utilizan una intensidad de radiación mucho menor debido a la menor densidad de los plásticos. Estas pruebas se utilizan para detectar imperfecciones bajo la superficie, como porosidad, inclusiones sólidas, huecos, fisuras, etc. Los rayos X transmiten radiación a través del objeto analizado hacia una película o cámara, que genera una imagen. Las diferentes densidades del objeto se visualizan como distintos tonos en la imagen, lo que permite identificar la ubicación de los defectos. Una de las ventajas de los rayos X es que permiten visualizar rápidamente las imperfecciones tanto en la superficie como en el interior de la junta soldada. Además, se pueden utilizar en una amplia gama de materiales y sirven para crear un registro para el futuro. Sin embargo, una de sus desventajas es su elevado coste y la gran cantidad de mano de obra que requieren. Otra desventaja es que no se pueden utilizar para evaluar la calidad de la soldadura ni para optimizar los parámetros del proceso. Además, si la discontinuidad no está correctamente alineada con el haz de radiación, puede ser difícil de detectar. Una cuarta desventaja es que se requiere acceso a ambos lados del componente que se está midiendo. Por último, presenta un riesgo para la salud debido a la radiación que se transmite durante el proceso de rayos X. [ 9 ] [ 13 ]
Pruebas ultrasónicas
Las pruebas ultrasónicas utilizan ondas sonoras de alta frecuencia que atraviesan la soldadura. Estas ondas se reflejan o refractan al encontrar una indicación. El tiempo que tarda la onda reflejada o refractada en viajar del transmisor al receptor será diferente al que tardaría si no hubiera ninguna indicación presente. Este cambio en el tiempo es lo que permite detectar los defectos. La principal ventaja de las pruebas ultrasónicas es que permiten una detección relativamente rápida de los defectos dentro de la junta soldada. Este método de prueba también puede detectar defectos en el interior de la pieza. Además, puede realizarse con acceso desde un solo lado de la pieza. Por otro lado, las pruebas ultrasónicas presentan varias desventajas. La primera es que no se pueden utilizar para optimizar los parámetros del proceso ni para evaluar la calidad de la soldadura. En segundo lugar, son costosas y requieren mucha mano de obra. También requieren técnicos experimentados para realizar la prueba. Por último, existen limitaciones de materiales con los plásticos debido a las limitaciones de transmisión de las ondas ultrasónicas a través de algunos de ellos. [ 9 ] [ 13 ] La imagen de la Figura 6 muestra un ejemplo de prueba ultrasónica.
Pruebas de fugas de alto voltaje
Las pruebas de alto voltaje también se conocen como pruebas de chispa. Este tipo de prueba utiliza un medio conductor de electricidad para recubrir la soldadura. Después de recubrir la soldadura, esta se expone a una sonda de alto voltaje. Esta prueba indica la presencia de una fuga en la soldadura cuando se observa un arco eléctrico a través de ella. Este tipo de prueba es ventajoso porque permite la detección rápida de defectos dentro de la junta soldada y solo se necesita acceso a un lado de la soldadura. Una desventaja de este tipo de prueba es que no permite evaluar la calidad de la costura de soldadura. Además, la soldadura debe estar recubierta con material conductor. [ 9 ]
Pruebas de estanqueidad
Las pruebas de estanqueidad o de fugas utilizan líquido o gas para presurizar una pieza. Este tipo de prueba se realiza normalmente en tubos, contenedores y recipientes. Otra forma de comprobar la estanqueidad de estas estructuras es aplicarles vacío. Una de las ventajas es que permite detectar defectos de soldadura de forma rápida y sencilla. Además, se puede utilizar en diversos materiales y formas de piezas. Por otro lado, presenta algunas desventajas. En primer lugar, no permite evaluar la calidad de la soldadura. En segundo lugar, conlleva un riesgo de explosión si se produce una sobrepresión durante la prueba. Por último, se limita a estructuras tubulares. [ 9 ]
Véase también
- Butanona
- Electrofusión
- Selladora térmica
- Soldabilidad reológica para piezas de polímero semielaboradas
- Fijación termoplástica
Referencias
- ↑ "Vocabulario de plásticos". ISO 472 Organización Internacional de Normalización. Suiza. 1999.
{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere|journal=( ayuda ) - 1 2 Balkan, Onur; Demirer, Halil; Ezdeşir, Ayhan; Yıldırım, Hüseyin (2008). "Efectos de los procedimientos de soldadura en las propiedades mecánicas y morfológicas de láminas de PE, PP y PVC soldadas a tope con gas caliente". Polymer Engineering and Science . 48 (4): 732. doi : 10.1002/pen.21014 . ISSN 1548-2634 .
- ↑ Vijay K. Stokes (1989). "Métodos de unión para plásticos y compuestos plásticos: una visión general". Polymer Engineering & Science . 29 (19): 1310. doi : 10.1002/pen.760291903 . ISSN 1548-2634 .
- ↑ Crawford, Lance (enero-febrero de 2013). "Sellado de puertos: una solución eficaz de termosellado" . Revista Plastic Decorating . Archivado del original el 15 de mayo de 2018. Consultado el 26 de abril de 2013 .
- ↑ "Soldadura por inducción de termoplásticos reforzados" . Grupo de compuestos KVE. Archivado del original el 23 de junio de 2015.
- ↑ "SDS: Cemento solvente SCIGRIP 3 para la unión de acrílicos" (PDF) . Consultado el 16 de noviembre de 2019 .
- ↑ Norma AWS G1.6:2006, “Especificación para la cualificación de inspectores de soldadura de plásticos para soldaduras termoplásticas a tope con gas caliente, extrusión de gas caliente y herramientas calentadas”. 1.ª edición. Sociedad Americana de Soldadura.
- 1 2 3 DVS 2203-5 – Ensayo de uniones soldadas de materiales termoplásticos: Ensayo técnico de flexión (1999). DVS-Media GmbH Düsseldorf/Alemania
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Manual de soldadura de plásticos y materiales compuestos . Grewell, David A., Benatar, Avraham, Park, Joon Bu. Múnich: Hanser Gardener. 2003. ISBN 1569903131OCLC 51728694
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- ↑ DVS 2203-4 – Ensayo de uniones soldadas de paneles y tuberías termoplásticas – Ensayo de fluencia a tracción para la resistencia al crecimiento lento de grietas en el ensayo de fluencia con dos entallas (2NCT) (2016). DVS-Media GmbH Düsseldorf/Alemania
- ↑ DVS 2202-1 – Imperfecciones en uniones soldadas termoplásticas; características, descripciones, evaluación (1989). DVS-Media GmbH Düsseldorf/Alemania
- 1 2 3 Norma AWS B1.10M/B1.10:2016, “Guía para el examen no destructivo de soldaduras”. 5.ª edición. Sociedad Americana de Soldadura.
Lecturas adicionales
- J. Alex Neumann y Frank J. Bockoff, "Soldadura de plásticos", 1959, editorial Reinhold.
- Seguridad en el uso de calentadores y selladores dieléctricos de radiofrecuencia, ISBN 92-2-110333-1
- Michael J. Troughton, "Manual de unión de plásticos: una guía práctica", 2.ª ed., 2008, ISBN 978-0-8155-1581-4
- Tres, Paul A., "Diseño de piezas de plástico para ensamblaje", 6.ª ed., 2006, ISBN 978-1-5699-0401-5
- Grewell, David A., Benatar, Avraham, Park, Joon Bu, "Manual de soldadura de plásticos y materiales compuestos", 2003, ISBN 1-56990-313-1
- Soldadura de plástico
- Maquinaria de embalaje
