nº 153 x - abril/jun. 2018 soldadura y tecnologías de unión...y christa wolz, instructores en la...

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Nº 153 revista de la Asociación Española de Soldadura y Tecnología de Unión Año XXIX - Abril/Jun. 2018 soldadura y tecnologías de unión Programa: 22ª Jornadas Técnicas de Soldadura y Tecnologías de Unión - 12, 13 y 14 de junio, organizadas por CESOL ARTÍCULO TÉCNICO FABRICACIÓN ADITIVA DE COMPONENTES DE TI6AL4V ENTREVISTA Jose Oriol Sala, Presidente de Caja de Ingenieros

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Nº 153

revista de la Asociación Española de Soldadura y Tecnología de Unión

Año XXIX - Abril/Jun. 2018

soldadura y tecnologías

de unión

Programa:22ª Jornadas Técnicasde Soldadura y Tecnologíasde Unión - 12, 13 y 14 de junio, organizadas por CESOL

ARTÍCULO TÉCNICO

FABRICACIÓN ADITIVA DE COMPONENTES DE TI6AL4V

ENTREVISTA

Jose Oriol Sala, Presidente de Caja de Ingenieros

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soldadura y tecnologías de unión

DirectorFrancisco Santamaría de las Cuevas

EditaSAF - Sistemas Avanzados deFormación, S.A.U.

RedacciónAsociación Españolade Soldadura y Tecnologíasde UniónC/ Condado de Treviño, 2(entrada por C/ Serrano Galvache)28033 MadridTfo.: 91 475 83 07Fax: 91 500 53

SuscripcionesSAFTfo.: 91 475 83 07Fax: 91 500 53

Consejo de Redacción CESOLFernández Villaamil, CarmenHernán León, ElenaLópez Palomo, IgnacioRosell González, Juan Vicente

Diseño, maquetación e impresiónCelso. Publicidad y [email protected]

© CopyrightProhibida la reproducción total o parcial del contenido de la presente revista, por cualquier medio y soporte, sea mecánico, en papel o electrónico.

Depósito LegalM-36488-2013

1

¡Hasta pronto! Jorge Huete Chugunowa. Responsable de RelacionesInternacionales.

EDITORIAL

Nuevo equipo de soldadura fuerte, portátil sin botellas de gas con llama de alto rendimiento Castolin dyomix® OHM 2.4

Fronius lanza al mercado la nueva serie TIG

UNIONES SENCILLAS O COMBINADAS MEDIANTE ADHESIVOS LÍQUIDOS O CINTAS ADHESIVASpor F. Ballesteros, 3M España.

CONTENIDO

ACTUALIDAD

ARTÍCULO TÉCNICO

ENTREVISTA

TALLER DE SOLDADURA

de la Asociación Española de Soldadura y Tecnologías de Unión-CESOL

Fotografía de portada: Celso Imágenes

3

6

4

9

Nº 153Abril/Jun. 2018

INTERNATIONAL TECHNICAL ARTICLES

12

Voestalpine Böhler Welding Spain cumple 25 añosNOTICIAS

8

Asamblea General y Extraordinaria de CESOLPersonal de soldaduraProgramación de Cursos 201822ª Jornadas Técnicas de Soldadura y Tecnologías de Unión, 2018.

INFORMACIÓNDE CESOL

384042

45

PUBLICACIONES

FOTOGRAFÍA TU TRABAJO

Los conceptos y opiniones expresados en cada trabajo o artículo son de la exclusiva responsabilidad del autor y no reflejan necesariamente el pensamiento de la editorial ni las conclusiones expresadas en los mismos.

51

BOLETÍN DE SUSCRIPCIÓN A LA REVISTA 37

BOLSA DE EMPLEO 54

50

DIRECTORIO DE EMPRESAS 56

Fotografías relacionadas con el mundo de las tecnologías de unión.

6

FABRICACIÓN ADITIVA DE COMPONENTES DE TI6AL4V por B. Arregi, X. AzpirozTECNALIA RESEARCH & INNOVATION

DESARROLLO DE UN PROGRAMA DE FORMACIÓN Y ENTRENAMIENTO PARA LA INSPECCIÓN DE SOLDADURAS MEDIANTE LA TÉCNICA DE ULTRASONI-DOS TOFD por R. Rodríguez, J. Gallardo, B. Romero, E. Romero. ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

ARTÍCULOS TÉCNICOS

32

20

José Oriol Sala, Presidente de Caja de Ingenieros

LASER AND PLASMA DENTAL SOLDERING TECHNIQUESAPPLIED TO TI-6AL-4V ALLOY: ULTIMATE TENSILE STRENGTH AND FINITE ELEMENT ANALYSIS por M. G. Castro1, C.A. Araújo1, G. L. Menegaz1, J. P. L. Silva2, M. A. A. Nóbilo2, P. C. Simamoto1

1. FEDERAL UNIVERSITY OF UBERLÂNDIA, MINAS GERAIS, BRAZIL. 2. STATE UNIVERSITY OF CAMPINAS, PIRACICABA, SÃO PAULO, BRAZIL.

¿CÓMO EVITAR LAS GRIETAS RETARDADAS EN LAS CONSTRUCCIONES SOLDADAS? por José García, Miembro de CESOL

El 1er Augmented Training International Congress, reunió a más de 120 asistentes y ponentes de más de 20 países.

AGENDA 53

4Ángel Sáez, nombrado Director de Seguridad de Air Liquide España

5

27

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/ Perfect Welding / Solar Energy / Perfect Charging

TRANSPOCKET 150/180MÁS RESISTENTES Y

SEGUROS QUE NUNCA/ El objetivo del desarrollo de la nueva generación de equipos TransPocket 150/180 está muy claro: hacer lo bueno, aún mejor. El concepto de resonancia inteligente digitalizado mejora la regulación y control del proceso de soldadura, y por tanto se consigue una mejor ignición, menos proyecciones y un arco más estable. Además destacan por el optimizado diseño del chasis, más robusto y resistente que nunca, su reducido consumo de energía y que ofrecen excelentes resultados con todos los tipos de electrodo.Más información en: www.fronius.es / [email protected]

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3soldadura y tecnologías de unión EDITORIAL

Me pide la dirección de CESOL que escri-

ba un editorial para la Revista, con motivo

de haber dejado la dirección general, con

sus efectos en la actividad diaria, al haber

alcanzado la edad legal, y jubilarme, ya

que se dan las condiciones adecuadas.

Ya os adelanto que no es una despedi-

da, sino que se convierte en un… ¡HASTA

PRONTO…!

Cuando llegué, hace más de siete años,

a CESOL, proveniente de otro Sector,

me preocupaban dos aspectos princi-

palmente: Gestionar una Asociación, no

una empresa, algo que desconocía, con

en segundo lugar, “ser aceptado”, en un

mundo para extraño, técnico, presente en

Sectores Industriales distintos de los que

me habían servido para crecer en mi pro-

fesión y que percibía, desde fuera, como

“cerrado” e inexpugnable.

Tengo que deciros que ha sido una de las

más gratas experiencias que he vivido.

¡No pocas, no creáis!, y no solo “labora-

les”, también “humanas”, motivo por el

que quiero que lo primero sea aprovechar

y agradecéroslo, desde aquí resaltarlo, y

que incluya a tod@s en CESOL…

Gestionar la Asociación, tanto humana

como económicamente, enseguida apre-

cié que no era distinto a lo que hasta en-

tonces sabía hacer, sobre todo porque lo

más complejo, la parte Legal y Normativa

e Internacional, estaban apoyadas por la

Secretaria General y el Área de Calidad.

El otro temor, al ser mi llegada al puesto la

de un “extraño” al Sector, sin historia pre-

via, hizo que me fuera importante hacer

por estabilizar/organizar las actividades

sosiego a los empleados. No podía ni que-

ría, sin embargo, entrar en aspectos Téc-

nicos, en especial en la Formación, sin la

Me propuse desde el comienzo respetar

lo que mis antecesores habían hecho

técnicamente, dando por buena la conti-

nuidad en lo que creía acertado. El Depar-

tamento Técnico, en pleno, supuso una

inestimable ayuda, que quiero resaltar y

agradecer, a los actuales y a los pasados.

Ser “aceptado”, no solo personalmente,

sino también, más difícil, conseguir “res-

peto técnico”, sin formar parte del ADN

de las Tecnologías de Unión, no solo en

CESOL, sino además en los Organismos

internacionales a los que el puesto lleva

periódicamente, pudo hacerse y un he-

cho hoy, por el apoyo incondicional del

Presidente, Junta Directiva, Miembros y

empleados.

-

plido mis compromisos y anhelos con ri-

gor profesional. Pasaré ahora a “otra vida”,

otra dimensión, satisfecho. No os niego

que, tras más de 44 años en activo, da

cierto vértigo el paso adelante, desvincu-

lado laboralmente de CESOL, y sus cuitas.

Por último, nunca he buscado la confron-

tación, más bien la concordia, buen hacer

y respeto.

Sin embargo, sin quererlo, cabe que haya

faltado o haya perjudicado a alguien. Por

ello solicito su perdón, ya que no era la

intención. Espero que no haya sido así ni

en muchas ocasiones.

No me despido, tengo varios compromi-

sos internacionales hasta 2020 (EWF Te-

sorero, IIW C-XIV Simulación), y pienso

dedicar mi energía y tiempo a ello, para

aumentar la influencia de CESOL, restitu-

yéndola a niveles previos, con completa

lo conseguiremos, porque lo queremos,

porque estáis ahí, siempre, apoyando a

CESOL…

¡Gracias de todo corazón a tod@s!.

¡Hasta pronto!

Jorge J. Huete Chugunowa, Responsable de Relaciones Internacionales

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NOTICIAS4soldadura y tecnologías de unión

Voestalpine Böhler Welding Spain cumple 25 años

Group, llevamos ya 25 años ofreciendo a nuestros clientes la mejor calidad y servicio del mercado con nuestros consumibles de aporte para soldadura.

Siempre orgullosos de nuestros valores y comprometidos con nuestros clientes, hemos tenido desde el inicio un marcado

carácter técnico que nos ha hecho destacar en proyectos y apli-caciones especialmente exigentes. Böhler Técnicas de Soldadura nace en 1993, época en la que co-mercializábamos exclusivamente los consumibles de la marca Böhler (de nuestra fábrica en Kapfenberg, Austria).

Con el trascurso de los años, fusiones y adquisiciones varias integraron en nuestra empresa las mejores marcas europeas de soldadura tales como Thyssen Welding, UTP, Fontargen, Soudokay y Avesta, hasta que llegamos a formar parte del gran grupo acerista austriaco voestalpine en 2007, lo que dio el nombre actual a nuestra empresa, voestalpine Böhler Welding Spain.

A día de hoy, nos enorgullece ser reconocidos en España y Portugal como los especialistas en consumibles de soldadura, y formar parte de un Grupo con más de 2.300 empleados y 40

El camino para los próximos 25 años comienza ahora y por su-puesto, siempre en contacto con la gente que ama la soldadura, como ustedes, lectores de la revista Soldadura y Tecnologías de Unión.

Ángel Sáez, nombrado Director de Seguridad de Air Liquide España Air Liquide España ha nombrado a Ángel Sáez director de Seguridad, Calidad, Reglamentación y Medio Ambiente para la península Ibérica.

El Grupo Air Liquide es el líder mundial de los gases, tecnologías y servicios para la Industria y la Salud.

Con más de 25 años de experiencia en la compañía, Ángel Sáez cuenta con un amplio conocimiento del sector industrial tanto en el ámbito ibérico como internacional. Ha ocupado diferentes puestos de responsabilidad en las áreas industrial y comercial, entre los que destacan el de Director de Operaciones de Gases Acondicionados para España y Portugal, Delegado Regional, Director Industrial en Argelia y Director Industrial Merchant Engi-neering para Europa.

En su nuevo puesto es responsable del programa HSQE (Health, Safety, Quality and Environment) a través del cual coordinará la implementación y cumplimiento de los procesos de calidad, de prevención de riesgos laborales y de gestión medioambiental. Además, se asegurará del funcionamiento de los sistemas de gestión conforme a los estándares de la compañía y a las exi-gencias reglamentarias vigentes en cada país.

La Seguridad es una prioridad para el Grupo Air Liquide tal y

llevan a cabo para alcanzar el objetivo de cero accidentes. Este objetivo se extiende, a los colaboradores, clientes y proveedores de la compañía.

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5soldadura y tecnologías de unión NOTICIAS

Gracias por acompañarnos en la experiencia del Congreso AT 2018

El evento reunió a más de 120 asistentes y ponentes de pri-mer nivel, de más de 20 países diferentes y logró reunir a una gran comunidad de profesionales, instituciones y compañías que utilizan la Realidad Aumentada para mejorar la formación profesional.

El primer tema tratado en el Congreso fue la Formación Pro-fesional, comenzó con una presentación por parte de Daniel Gauch, director general de Worlddidac, seguido por Markus Leich y Christa Wolz, instructores en la primera escuela 4.0 de Europa. El bloque concluyó con Basilio Marquínez, CEO de Augmented Training Services, quién llevó a los asistentes al Augmented Lab situado en Huelva, gracias a la conjunción de un vídeo 360º y gafas de realidad virtual.

Tras un pequeño descanso, la temática pasó a la Formación en Soldadura, un tema que contó con diferentes puntos de vista de países como Alemania, España y Estados Unidos, gracias a em-presas como WeldPlus, GSI-DVS, Miller y CESOL. Se consiguió mostrar como la Realidad Aumentada y las nuevas metodolo-

Más de 120 asistentes y ponentes de primer nivel de más de 20 países diferentes convirtie-ron el primer evento sobre Realidad Aumentada y Educación en un éxito aumentado

gías están cambiando y mejorando la formación en soldadura, y se pudo mirar hacia el futuro de la misma.

El último tema tratado fue la Realidad Aumentada en la Industria 4.0, que comenzó con una gran compañía que ya ha implemen-tado la RA en sus centros en Alemania, Daimler Mercedes. El evento pasó a mostrar el futuro de la Industria 4.0 gracias a la presentación de Pedro Marquínez, CTO de Seabery, quien mostró los nuevos desarrollos y aplicaciones de la empresa. La última presentación fue desarrollada por Ori Inbar, fundador de AWE, que habló sobre el desarrollo de la Nube AR.

Tras estas presentaciones, nuestra exhibición permitió a los asistentes probar y experimentar en primera persona toda la tecnología y desarrollos mostrados a lo largo del día.

Si te perdiste el 1er Augmented Training International Congress o quieres revivir las ponencias, puedes verlas todas y las mejo-res imágenes en https://augmentedcongress.com/media/

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ACTUALIDAD6soldadura y tecnologías de unión

Nuevo equipo de soldadura fuerte, portátil sin botellas de gas con llama de alto rendimiento Castolin dyomix® OHM 2.4Castolin, especialista en uniones por soldadura, ha lanzado el nuevo equipo Castolin dyomix® OHM 2.4 Este equipo portátil genera gas de alto rendimiento a partir del oxígeno e hidrógeno.

Castolin dyomix® OHM 2.4 facilita la producción, sin almacena-

partir del oxígeno y el hidrógeno presentes de forma natural en el agua. La llama así producida, a más de 2500 ° C, se adapta particularmente a las necesidades de los profesionales que la utilizan en sus aplicaciones diarias. Castolin dyomix® OHM 2.4 reduce el impacto medioambiental y adapta un proceso de soldadura fuerte libre de tóxicos.

Descubra el nuevo equipo oxi combustible con base de agua Castolin dyomix® OHM 2.4 en nuestro canal de YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=fcxG-XNNK28

Fronius lanza al mercado la nueva serie TIG El líder tecnológico austríaco Fronius amplió su gama de fuentes de corriente manuales con tres nuevos dispositivos para el gas inerte de tungsteno (TIG). Los MagicWave 230i, 190 y TransTig 230i son extremadamente prácticos, potentes y suaves. Gracias a sus rápidos procesadores de señales, siempre pueden lograr la curva de corriente exacta que permite la máxima estabilidad del arco con las emisiones de ruido más bajas posibles. Con su navegación por menú intuitivo, los usuarios son capaces de ac-ceder a los parámetros correctos en solo pocos pasos y pueden así concentrarse completamente en lo que les sale mejor: lograr un cordón de soldadura limpio.

Fuentes de corriente muy versátiles para soldadura CAYa sea en la construcción de una tubería o de una caja de ba-tería, para procesar acero inoxidable o reparar y mantener un ve-hículo, los nuevos sistemas de soldadura TIG de Fronius tienen un amplio rango de usos. La fuente de corriente más potente es la del MagicWave 230i para la soldadura CA. Tiene una ventaja particular: puede comunicarse con otros dispositivos a través de tecnología Bluetooth, WLAN y NFC, y puede estar en red con ellos. El MagicWave 190 es ideal para soldar materiales como el acero, acero inoxidable o aluminio. La fuente de corriente CA proporciona enfriamiento de gas y es la mejor opción para un amplio rango de usos.

Liviano para soldadura CCUna parte integral de la nueva serie es el TransTig 230i para la soldadura CC. Especialmente liviano, solo pesa 15.9 kilogra-mos. Esta fuente de corriente manual es apta para todas las aplicaciones de soldadura además del aluminio. Como con el MagicWave 230i, la fuente de corriente puede también ser suministrada con un sistema de enfriamiento por agua opcio-nal. Cuenta on Bluetooth, WLAN y NFC, el TransTig 230i puede también conectarse de forma inalámbrica a dispositivos como un casco de soldadura inteligente, mando a distancia o incluso un smartphone.

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ARTÍCULO TÉCNICO8soldadura y tecnologías de unión

UNIONES SENCILLAS O COMBINADAS MEDIANTE ADHESIVOS LÍQUIDOS O CINTAS ADHESIVAS por F. Ballesteros

3M ESPAÑA

En la sociedad actual es una megatendencia clara el empleo de nuevos materiales para la reducción de peso en el merca-do de transporte o para el abaratamiento de la producción en otros mercados industriales. La revolución que han sufrido los materiales que se emplean en la construcción de aviones, tre-nes, camiones o automóviles ha sido enorme, con la aparición de nuevos materiales, plásticos, cerámicos o metálicos. Como consecuencia de estos cambios, la forma de unir esos materia-les también está sufriendo una clara evolución.

Si bien los procesos de soldadura en uniones metálicas siguen teniendo mucha vigencia, la unión adhesiva gana terreno en el pegado de determinados materiales. El aumento de procesos en los que se ve involucrado un adhesivo ha generado mucho inte-rés en los últimos años. Hoy en día, en aras de reducir los tiempos de proceso y buscando una mayor competitividad se están de-sarrollando nuevas aproximaciones en fabricación de vehículos, de bienes de equipo o en construcción. El empleo combinado de adhesivos líquidos de diferentes tecnologías y de cintas adhesi-vas con comportamiento estructural ha supuesto un gran avan-ce que permite lograr claras mejoras en procesos industriales.

En esta ponencia se desarrollarán algunas de las ventajas que

de unión combinada. A destacar, una distribución uniforme del esfuerzo evitando acumulación de tensiones, una mayor flexibi-lidad de la unión que permite la unión de diferentes materiales, rellenando huecos y conformándose perfectamente lo que per-mite gran libertad en el diseño. Por otra parte, en situaciones climáticas adversas el uso de adhesivos y cintas adhesivas tie-ne claras ventajas porque evita la corrosión, y evita ruidos por vibración. El evitar las uniones mecánicas remachadas o solda-das lleva también a una clara ventaja estética, y una reducción

El uso de uniones combinadas de adhesivo y cintas adhesivas permite lograr mejores acabados, ahorrando tiempo y logrando

-plio abanico de materiales y diseños.

3M ha desarrollado este tipo de aplicaciones combinando adhe-sivos líquidos estructurales, que proporcionan uniones de muy altas prestaciones, o adhesivos de poliuretano o híbridos que son una excelente combinación de resistencia y flexibilidad, en fun-

vaya a dar. Además de un rico abanico de opciones en adhesivos líquidos, 3M ha desarrollado una amplia gama de cintas adhe-sivas de espuma acrílica que ofrecen una clara ventaja en sus prestaciones estructurales que permiten una sujeción inmediata.

A lo largo de la ponencia se desgranarán las propiedades de cada una de estas familias de productos, algunas de las aplica-ciones más destacables como ejemplo de soluciones combina-das de unión adhesivo-cinta adhesiva en sustitución de uniones mecánicas, y el valor añadido que ofrecen estos sistemas au-nando una rápida unión (cintas adhesivas) con una resistencia adicional que proporciona el adhesivo líquido.

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9soldadura y tecnologías de unión ENTREVISTA

Jose Oriol Sala, Presidente de Caja de IngenierosEntrevista a:

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ENTREVISTA10soldadura y tecnologías de unión

En 2017 habéis cumplido vuestro 50 aniversario. ¿Cuál cree que ha sido la clave para llegar hasta aquí?.Sin duda, estoy convencido que los valores que nos guían nos han lleva-do a cumplir estas cinco décadas y a seguir creciendo años tras año.

Nuestros socios valoran y compar-ten la transparencia de la Entidad, la responsabilidad, la prudencia, el compromiso con el socio y la sosteni-bilidad. Todo ello, junto con la gestión rigurosa y próxima, nos ha permitido alcanzar índices de satisfacción y recomendación muy superiores a la media del sector y a poder celebrar este aniversario tan especial.

¿En qué se diferencia Caja de Ingenieros del resto de entidades bancarias?.Nuestro modelo único, de banca cooperativa y responsable, es sin duda un valor diferencial, ya que el socio es, además de cliente, propie-

de la entidad repercutan en él y que las decisiones importantes se toman en la Asamblea General de Socios.

Además, queremos contribuir a

empresariales, innovadores o em-prendedores, porque nuestro objetivo es estar a su lado y acompañarlos en los nuevos retos que decidan

nuestros socios en su trayectoria de vida, ya sea con créditos personales a bajo interés y becas erasmus en su juventud, hasta más adelante darles soporte en su vida profesional y per-sonal o, en su madurez, con produc-tos especializados de ahorro.

¿Por qué apostar por una coopera-tiva?.Está demostrado que el coopera-tivismo, y la banca cooperativa en

concreto, contribuye al desarrollo de la economía local en los territorios donde tiene presencia. Porque el ob-jetivo de los bancos cooperativos es crear valor para sus socios y estable-cer relaciones a largo plazo. Además, centramos la atención en las familias y la pequeña y mediana empresa ayudando a su desarrollo.

Hoy en día se habla mucho de sostenibilidad, pero en el ámbito

pueda hacer?.Por supuesto, hay mucho en lo que podemos ayudar. Sin ir más lejos, en Caja de Ingenieros estamos

-cieros con criterios ISR (Inversión Socialmente Responsable), es decir, fondos de inversión o planes de pensiones que aplican criterios de sostenibilidad y buen gobierno en la selección de empresas en las que invertir, además, por supuesto, de la rentabilidad que pueda generar.

Uno de sus elementos diferencia-dores es su posición como banca responsable, explique la realidad de ese concepto y sus ventajas para el usuario.Sin duda es una de las característi-cas principales de nuestro modelo de banca cooperativa. La responsa-bilidad se aplica a distintos niveles: en nuestra forma de gestionar la

ofrecen productos poco claros o que no sean prudentes; en el servicio al socio, que siempre recibirá un

asesoramiento en base a sus ne-cesidades concretas; en la relación con la sociedad, a través de acciones de nuestra Fundación; en la relación con los profesionales que forman parte de la entidad; en la apuesta por

responsables, etc.

Todo ello repercute en el socio, que

responsable y transparente, y que

Ingenieros porque el asesoramiento es próximo y el compromiso con él,

¿Qué ventajas supone ser socio de Caja de Ingenieros?.Creo que la principal ventaja es saber que somos una Entidad que, por encima de todo, velamos por el interés de nuestros socios. En este sentido ofrecemos una atención muy personalizada, no hemos ofrecido nunca productos complejos, comu-nicamos abiertamente novedades y tendencias del sector…

Pero además, los socios como son clientes y, a la vez, propietarios, son parte de la toma de decisión y los

ellos.

más próximo, ¿qué novedades o innovaciones van a ofrecer a sus socios?.Vamos a seguir apostando por la inversión socialmente responsable, porque es la mejor forma de con-tribuir a los objetivos del COP 21 sobre el cambio climático. Además, seguimos invirtiendo en la digitali-

supone para nuestros socios, que podrán disfrutar de un mejor servicio y comunicación constante con sus gestores o asesores.

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MENOSErrores

ProgramaciónTiempo por pieza

ManipulaciónEspacio

MÁS QUE UNA MÁQUINA

PYTHONX® CREANDO UN NUEVO STANDARD SISTEMA ROBOTIZADO PARA FABRICACIÓN DE ACERO ESTRUCTURAL

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INTERNATIONAL TECHNICAL ARTICLES12soldadura y tecnologías de unión

ABSTRACTStatement of problem. The literature provides limited information regarding the performance of Ti-6Al-4V laser and plasma joints welded in prefabricated bars in dental applications.

Purpose. The purpose of this study was to evaluate the mechanical strength of different diameters of Ti-6Al-4V alloy welded with laser and plasma techniques.

were created from Ti-6Al- 4V and divided into 9 groups (n=5): a control group with 3-mm and intact bars; groups PL2.5, PL3, PL4, and PL5 (specimens with 2.5-, 3-, 4-, and 5-mm diameters welded with plasma); and groups L2.5, L3, L4, and L5 (specimens with 2.5-, 3-, 4-, and 5-mm diameters welded with laser). The specimens were tested for ultimate tensile strength (UTS), and elongation percentages (EP) were obtained. Fractured specimens were analyzed by stereomicroscopy, and welded area percentages (WAP) were calculated. Images were made with scanning electron microscopy. In the initial analysis, the data were analyzed with a 2-way ANOVA (2×4)

the second analysis, the UTS and EP data were analyzed with

the 4 experimental groups with the control group (a=.05).

applied to correlate the study factors. Finite element models

LASER AND PLASMA DENTAL SOLDERING TECHNIQUESAPPLIED TO TI-6AL-4V ALLOY: ULTIMATE TENSILE STRENGTHAND FINITE ELEMENT ANALYSIS

to M. G. Castro1, C.A. Araújo1, G. L. Menegaz1, J. P. L. Silva2, M. A. A. Nóbilo2, P. C. Simamoto1

1. FEDERAL UNIVERSITY OF UBERLÂNDIA, MINAS GERAIS, BRAZIL. 2. STATE UNIVERSITY OF CAMPINAS, PIRACICABA, SÃO PAULO, BRAZIL.

were developed in a workbench environment with boundary conditions simulating those of a tensile test.

Results. The 2-way ANOVA showed that the factors welding

showed that all the tested groups had lower UTS and EP values than the control group. The 2.5- and 3-mm diameter groups showed higher values for UTS and WAP than the other test groups. A positive correlation was found between welded area percentage and UTS and a negative correlation between these parameters and the diameters of the specimens. No statistically

Conclusions. Under the experimental conditions described, diameters of 2.5 and 3 mm resulted in higher UTS and WAP for both laser and plasma welding and appear to be the best option for joining prefabricated rods in this kind of union. (J Prosthet

INTRODUCTIONThe rehabilitation of patients with edentulous mandibles with oral implants is a proce- dure with high success rates and an excellent long-term prognosis. Originally, treat- ments consisted

g g p p jwelded in prefabricated bars in dental applications.

Purpose. The purpose of this study was to evaluate the mechanical strength of different diameters of Ti-6Al-4V alloy welded with laser and plasma techniques.

were created from Ti-6Al- 4V and divided into 9 groups (n=5):a control group with 3-mm and intact bars; groups PL2.5, PL3, PL4, and PL5 (specimens with 2.5-, 3-, 4-, and 5-mmdiameters welded with plasma); and groups L2.5, L3, L4, and L5 (specimens with 2.5-, 3-, 4-, and 5-mm diameters weldedwith laser). The specimens were tested for ultimate tensile strength (UTS), and elongation percentages (EP) were obtained.Fractured specimens were analyzed by stereomicroscopy,and welded area percentages (WAP) were calculated. Imageswere made with scanning electron microscopy. In the initialanalysis, the data were analyzed with a 2-way ANOVA (2×4)

the second analysis, the UTS and EP data were analyzed with

the 4 experimental groups with the control group (a=.05).

applied to correlate the study factors. Finite element models

Results. The 2-way ANOVA showed that the factors welding

showed that all the tested groups had lower UTS and EP values than the control group. The 2.5- and 3-mm diameter groups showed higher values for UTS and WAP than the other testgroups. A positive correlation was found between welded area percentage and UTS and a negative correlation between theseparameters and the diameters of the specimens. No statistically

Conclusions. Under the experimental conditions described, diameters of 2.5 and 3 mm resulted in higher UTS and WAP forboth laser and plasma welding and appear to be the best option for joining prefabricated rods in this kind of union. (J Prosthet

INTRODUCTIONThe rehabilitation of patients with edentulous mandibles with oral implants is a proce- dure with high success rates and an excellent long-term prognosis. Originally, treat- ments consisted

Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 37.

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13soldadura y tecnologías de unión INTERNATIONAL TECHNICAL ARTICLES

prosthesis. However, the pro- tocol has gradually changed to a 1- stage surgical protocol with immediate loading.1 Regard- less of the delivery time of the prosthesis after implant place- ment, a series of procedures must be performed, and because the bar must be waxed on the model, cast, and segmented, and the parts must be indexed with resin and wel- ded or brazed,2,3 fabricating the metal framework is the most time-consuming step. One way to improve this process is to use prefabricated rods and new welding techniques.1

Currently, more than 50 different industrial welding techniques are used in areas such as aerospace, aviation, automotive, petrochemical, nuclear, medicine, and dentistry.6-16 In dentistry, the most commonly available technique is gas-torch brazing (conventional welding). However other techniques and equipment can be used as alternatives to the conventional welding technique, including laser welding,3,6,7,9,10,12-23 arc welding- tungsten inert gas (TIG),3,8,9,11,12,21 and plasma welding.17,21

TIG and plasma welding are techniques in which union is achieved by heating the materials by establish- ing an arc between a nonconsumable tungsten electrode and the part to be welded.3,8,9,11,17 The electrode and the area to be welded are protected by an inert gas, usually argon, or a mixture of inert gases (argon and heli- um).3,8,9,11,12,17 Filler metal may be used. This

especially in joints of small dimensions, and allows for welding in any position.24

Laser welding is a joining technique based on the localized fusion of the joint with bombardment by a beam of concentrated, coherent, and monochromatic high-intensity light.8,9,16 One of its major advantages is that it produces a keyhole that concentrates the energy in a small region, resulting in high penetration and the formation of a narrow heat-affected zone (HAZ).4,5,8-10,12,15,17,18,23 Ghadhanfari et al25 compared the tensile strength obtained by the microwave post- ceramic soldering, conventional postceramic soldering, and laser postceramic welding of a gold-palladium metal ceramic alloy and found that the laser weld resulted in lower tensile strength values than the other techniques. They

area for a laser weld.

Although previous studies have investigated the mechanical properties, depths of penetration, and weld quality after laser welding,3,6,7,9,10,12,13,15-23 arc welding- TIG, and plasma welding,3,8-12,17,21 the welding condi- tions for different types of metals are not completely understood.10,14,15 The purpose of this study was to evaluate the mechanical strength of Ti-6Al-4V alloy in different diameters subjected to laser welding (LW) and plasma welding (PW) techniques by applying the ultimate tensile strength (UTS)

were that no difference would be found between the types of weld in relation to UTS, welded area percentage (WAP), and elongation percentage (EP); that increasing the diameters would not influence these 3 parameters (UTS, WAP, and EP); and that

Table 1. Mean and standard deviations (SD) for ultimate tensile strength (MPa), welded area (%) and elongation (%), and statistical

no difference would be found between the control and welded groups in terms of UTS and EP.

weld and each parameter.

MATERIALS AND METHODS

Ti-6Al-4V alloy (Realum; Indústria e Comércio de Metais Puros e Ligas Ltda) based on ASTM E 8 norm26 with 2.5-, 3-, 4-, and 5-mm diameters in the central segment. The specimen size was obtained from a spec- imen calculation in the SigmaPlot program, with a 0.9 power of analysis. The specimens were machined into halves to be welded later in the LW machine

machined intact. The specimens were divided into 9 groups: CG, PL2.5, PL3, PL4, and PL5 (specimens welded by PW) and L2.5, L3, L4, and L5 (specimens welded by LW).

The specimen halves were aligned in the metal matrix so that the parts to be welded were completely abutting to allow the standardization of the welding position for all groups. The LW machine uses a Nd:YAG crystal as a light source and was adjusted for 365 V and a 9-ms pulse. The focus and frequency were calibrated at 0, and the welding was performed by the same operator (M.A.A.N.) at one time. The PW machine was adjusted for working with a 10-A depth (current density) and 3-ms pulse (continuous arc), and the welding was performed by the same operator (P.C.S.J.) at one time. For both techniques, 2 opposite points of welding were marked to stabilize the specimens. Then the framework was removed from the matrix to facilitate the welding of the entire circumference.

The UTS measurement was carried out in a universal testing machine (MTS 810; Material Test System Corp) at a crosshead

was recorded when the specimens fractured and the EP was

and dividing the result by the initial length. The initial length was obtained after welding and was measured with a digital caliper.

of the specimens fractured after UTS testing in the metal matrix so that fractures remained juxtaposed; this was also measured with a digital caliper. Percentages were obtained when the

the bar must be waxed on the model, cast, and segmented, andthe parts must be indexed with resin and wel- ded or brazed,2,3

fabricating the metal framework is the most time-consumingstep. One way to improve this process is to use prefabricatedrods and new welding techniques.1

Currently, more than 50 different industrial welding techniques are used in areas such as aerospace, aviation, automotive, petrochemical, nuclear, medicine, and dentistry.6-16 In dentistry,the most commonly available technique is gas-torch brazing (conventional welding). However other techniques and equipment can be used as alternatives to the conventional welding technique, including laser welding,3,6,7,9,10,12-23 arc welding- tungsten inert gas(TIG),3,8,9,11,12,21 and plasma welding.17,21

TIG and plasma welding are techniques in which union isachieved by heating the materials by establish- ing an arc between a nonconsumable tungsten electrode and the part to be welded.3,8,9,11,17 The electrode and the area to be welded areprotected by an inert gas, usually argon, or a mixture of inert gases (argon and heli- um).3,8,9,11,12,17 Filler metal may be used. This

especially in joints of small dimensions, and allows for welding in any position.24

Laser welding is a joining technique based on the localizedfusion of the joint with bombardment by a beam of concentrated, coherent, and monochromatic high-intensity light.8,9,16 One of its major advantages is that it produces a keyhole that concentratesthe energy in a small region, resulting in high penetration and theformation of a narrow heat-affected zone (HAZ).4,5,8-10,12,15,17,18,23

Ghadhanfari et al25 compared the tensile strength obtained by themicrowave post- ceramic soldering, conventional postceramicsoldering, and laser postceramic welding of a gold-palladium metal ceramic alloy and found that the laser weld resulted in lower tensile strength values than the other techniques. They

area for a laser weld.

Although previous studies have investigated the mechanicalproperties, depths of penetration, and weld quality after laserwelding,3,6,7,9,10,12,13,15-23arc welding- TIG, and plasma welding,3,8-12,17,21

the welding condi- tions for different types of metals are not completely understood.10,14,15 The purpose of this study was to evaluate the mechanical strength of Ti-6Al-4V alloy in different diameters subjected to laser welding (LW) and plasma welding (PW) techniques by applying the ultimate tensile strength (UTS)

were that no difference would be found between the types of weld in relation to UTS, welded area percentage (WAP), and elongation percentage (EP); that increasing the diameters wouldnot influence these 3 parameters (UTS, WAP, and EP); and that

Table 1. Mean and standard deviations (SD) for ultimate tensilestrength (MPa), welded area (%) and elongation (%), and statistical

weld and each parameter.

MATERIALS AND METHODS

Ti-6Al-4V alloy (Realum; Indústria e Comércio de Metais Purose Ligas Ltda) based on ASTM E 8 norm26 with 2.5-, 3-, 4-, and 5-mm diameters in the central segment. The specimen sizewas obtained from a spec- imen calculation in the SigmaPlotprogram, with a 0.9 power of analysis. The specimens were machined into halves to be welded later in the LW machine

machined intact. The specimens were divided into 9 groups: CG, PL2.5, PL3, PL4, and PL5 (specimens welded by PW) and L2.5,L3, L4, and L5 (specimens welded by LW).

The specimen halves were aligned in the metal matrix so that the parts to be welded were completely abutting to allow thestandardization of the welding position for all groups. The LW machine uses a Nd:YAG crystal as a light source and wasadjusted for 365 V and a 9-ms pulse. The focus and frequencywere calibrated at 0, and the welding was performed by the sameoperator (M.A.A.N.) at one time. The PW machine was adjustedfor working with a 10-A depth (current density) and 3-ms pulse (continuous arc), and the welding was performed by the same operator (P.C.S.J.) at one time. For both techniques, 2 opposite points of welding were marked to stabilize the specimens. Thenthe framework was removed from the matrix to facilitate thewelding of the entire circumference.

The UTS measurement was carried out in a universal testing machine (MTS 810; Material Test System Corp) at a crosshead

was recorded when the specimens fractured and the EP was

and dividing the result by the initial length. The initial length was obtained after welding and was measured with a digital caliper.

of the specimens fractured after UTS testing in the metal matrix so that fractures remained juxtaposed; this was also measured with a digital caliper. Percentages were obtained when the

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INTERNATIONAL TECHNICAL ARTICLES14soldadura y tecnologías de unión

differences were multiplied by 100.After the UTS test, both parts of the fractured speci- mens were evaluated by stereomicroscopy (Leica MS5; Leica

3-mm diameters and ×1.6 for the 4- and 5-mm diameters. The captured images were analyzed with software (Motic Images Plus 2.0 for Windows; Motic). All areas (mm2) were measured and tabulated. The average for each specimen and then the average for all specimens were calculated. The values obtained were converted to percentages so that the different diameters could be compared.

Because the specimens in each group had similar fracture patterns, 3 specimens of each diameter were subjected to scanning electron microscope (SEM) evalu- ation (JSM 5600LV;

that were most repre- sentative were used to demonstrate the welded pene- tration area and the failure characteristic.

Three-dimensional FE models based on the original 3-mm specimens used in the experimental analysis (UTS) were constructed by computer-aided design software (Solidworks;

models were then transferred to FE processing software (Ansys Workbench 12.0; Ansys).

To ensure consistency and accuracy in the simulations for this study, all FE models had similar mesh densities, with higher node

a total of 2202 elements and 4699 nodes for nonwelded specimens, 3270 elements and 6993 nodes for laser-welded specimens, and 3740 elements and 7907 nodes for plasma-welded specimens. All materials were assumed to behave with linear elasticity. The mechanical properties (Young modulus and Poisson ratios) for the base material were obtained from the software itself. The Young modulus was increased about 20% for the weld area. This estimation of 20% increase was used because the literature reports that hardness is increased in this

constraints on displacement of a side face of the structure, that

UTS analysis, with its direction parallel to the Z-axis. The strength values used were obtained from the UTS test. After the processing step, data were obtained on displacement on the Z-axis (mm) and on maximum principal stress (MPa).

The model was validated for the intact specimen. The values of the force applied in the UTS intact specimens were used as

values of the numerical models were then compared with the displacement and stress values of the experimental group. Stress × deformation curves were close, so the FE model was validated.

In the initial analysis, the goal was to determine the influence of

the 2 factors involved in this study: type of weld and diameter. Therefore, the data were analyzed with a 2-way ANOVA (2×4)

the second analysis, the UTS and EP data were analyzed with

experimental groups with the control group (a=.05 for all tests). Subsequently, the Pearson correlation test was performed to correlate UTS with WAP, and the Spearman correlation test was performed to correlate the diameters of the specimens with UTS and the diameters with WAP.

The data found in the FE analysis were analyzed by direct comparative models generated for different weld- ing processes in relation to the model generated for the intact specimen and between the experimental and nu- merical models. At this time, in the MEF, the term experimental was used to designate specimens that were subjected to the UTS test, whether or not they were welded.

RESULTSMean and standard deviation values for the UTS (MPa) in each test group, with and without the control group, are shown in Tables 1 and 2. The 2-way ANOVA showed that factors welding

values. However, the interaction between them (P=.623) was not

higher than those of the specimens with 4-mm (P=.012) and 5-mm diameters (P<.001), regardless of the welding type. The

that all the tested groups had lower UTS values than those of the control group (Table 2).

Table 2. Mean fracture resistance values (N) and standard deviations (SD) ultimate tensile strength (MPa), and elongation values (%), of con- trol and experimental groups (n=5), and P values calculated by Dunnett test

Mean and standard deviation values for the WAP (%) in each tested group are shown in Table 1. For WAP, the factors welding

by the 2-way ANOVA (Table 4). The WAP values of the specimens

3-mm diameters and ×1.6 for the 4- and 5-mm diameters. The captured images were analyzed with software (Motic ImagesPlus 2.0 for Windows; Motic). All areas (mm2) were measured and tabulated. The average for each specimen and then theaverage for all specimens were calculated. The values obtained were converted to percentages so that the different diameters could be compared.

Because the specimens in each group had similar fracturepatterns, 3 specimens of each diameter were subjected to scanning electron microscope (SEM) evalu- ation (JSM 5600LV;

that were most repre- sentative were used to demonstrate the welded pene- tration area and the failure characteristic.

Three-dimensional FE models based on the original 3-mm specimens used in the experimental analysis (UTS) wereconstructed by computer-aided design software (Solidworks;

models were then transferred to FE processing software (Ansys Workbench 12.0; Ansys).

To ensure consistency and accuracy in the simulations for thisstudy, all FE models had similar mesh densities, with higher node

a total of 2202 elements and 4699 nodes for nonwelded specimens, 3270 elements and 6993 nodes for laser-weldedspecimens, and 3740 elements and 7907 nodes for plasma-welded specimens. All materials were assumed to behave with linear elasticity. The mechanical properties (Young modulusand Poisson ratios) for the base material were obtained from the software itself. The Young modulus was increased about 20% for the weld area. This estimation of 20% increase was used because the literature reports that hardness is increased in this

constraints on displacement of a side face of the structure, that

UTS analysis, with its direction parallel to the Z-axis. The strength values used were obtained from the UTS test. After the processing step, data were obtained on displacement on the Z-axis (mm) and on maximum principal stress (MPa).

The model was validated for the intact specimen. The valuesof the force applied in the UTS intact specimens were used as

values of the numerical models were then compared with thedisplacement and stress values of the experimental group. Stress × deformation curves were close, so the FE model was validated.

In the initial analysis, the goal was to determine the influence of

experimental groups with the control group (a=.05 for all tests).Subsequently, the Pearson correlation test was performed tocorrelate UTS with WAP, and the Spearman correlation test was performed to correlate the diameters of the specimens with UTS and the diameters with WAP.

The data found in the FE analysis were analyzed by direct comparative models generated for different weld- ing processesin relation to the model generated for the intact specimen and between the experimental and nu- merical models. At this time, in the MEF, the term experimental was used to designatespecimens that were subjected to the UTS test, whether or not they were welded.

RESULTSMean and standard deviation values for the UTS (MPa) in eachtest group, with and without the control group, are shown inTables 1 and 2. The 2-way ANOVA showed that factors welding

values. However, the interaction between them (P=.623) was not

higher than those of the specimens with 4-mm (P=.012) and5-mm diameters (P<.001), regardless of the welding type. The

that all the tested groups had lower UTS values than those of thecontrol group (Table 2).

Table 2. Mean fracture resistance values (N) and standard deviations (SD) ultimate tensile strength (MPa), and elongationvalues (%), of con- trol and experimental groups (n=5), and P valuescalculated by Dunnett test

Mean and standard deviation values for the WAP (%) in each tested group are shown in Table 1. For WAP, the factors welding

by the 2-way ANOVA (Table 4). The WAP values of the specimens

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specimens with 4-mm diameters (P<.001), the specimens with

specimens with 5-mm diameters (P<.001), and the specimens

5-mm diameters (P=.003), regardless of the welding type.

Mean and standard deviation values for the EP (%) in each tested group with and without the control group are shown in Tables 1 and 2. For EP, the factors type of welding (P=.861) and diameter (P=.185) and the interaction between them (P=.475) were not

test showed that all tested groups had lower EP values than the control group (Table 5).

Table 3. Two-way ANOVA (2×4) for ultimate tensile strength values (MPa) of welded groups

Table 4. Two-way ANOVA (2×4) for welded area values (%) of welded groups

Table 5. Two-way ANOVA (2×4) for elongation values (%) of welded groups

Figures 1 and 2 are SEM images of the fractured welded area of the LW specimens, and Figure 3 is an SEM image of the fractured welded area of a PW specimen. Figure 1 shows that a major portion of the central area was not joined. Figures 2 and 3 show the fracture in the Ti-6Al-4V material after LW and PW. Both presented a fairly flat overall surface with shallow dimples, indicating a small amount of ductility. In addition, many voids and porosities were found in the welded area.

Fig. 1. of specimen from L5 group

Fig. 2. Scanning electron microscope images at ×100

Fig. 3. Scanning electron microscope images at ×100

The Pearson correlation test showed that the higher the UTS, the higher the WAP for both LW (.472) and PW (.981). The Spearman correlation test demonstrated that the smaller the diameter,

specimens with 4-mm diameters (P<.001), the specimens with

specimens with 5-mm diameters (P<.001), and the specimens

5-mm diameters (P=.003), regardless of the welding type.

Mean and standard deviation values for the EP (%) in each testedgroup with and without the control group are shown in Tables 1 and 2. For EP, the factors type of welding (P=.861) and diameter (P=.185) and the interaction between them (P=.475) were not

test showed that all tested groups had lower EP values than thecontrol group (Table 5).

Table 3. Two-way ANOVA (2×4) for ultimate tensile strength values (MPa) of welded groups

Table 4. Two-way ANOVA (2×4) for welded area values (%) of welded groups

Table 5. Two-way ANOVA (2×4) for elongation values (%) of welded groups

Figures 1 and 2 are SEM images of the fractured welded areaof the LW specimens, and Figure 3 is an SEM image of thefractured welded area of a PW specimen. Figure 1 shows that amajor portion of the central area was not joined. Figures 2 and 3 show the fracture in the Ti-6Al-4V material after LW and PW. Both presented a fairly flat overall surface with shallow dimples, indicating a small amount of ductility. In addition, many voidsand porosities were found in the welded area.

Fig. 1. of specimen from L5 group

Fig. 2. Scanning electron microscope images at ×100

Fig. 3. Scanning electron microscope images at ×100

The Pearson correlation test showed that the higher the UTS, the higher the WAP for both LW (.472) and PW (.981). The Spearmancorrelation test demonstrated that the smaller the diameter,

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INTERNATIONAL TECHNICAL ARTICLES16soldadura y tecnologías de unión

Spearman cor- relation test also demonstrated that the smaller

Fig. 4. Stress × deformation curve of nonwelded specimens

Fig. 5. Stress × deformation curve of welded specimens

for specimens welded with PW and LW to a 3-mm diameter for selected displacements.

The stress-strain graph of the control group (Fig. 4) shows that the curves of both the experimental groups and the FE model were close. For both the laser and plasma experimental groups, the graph (Fig. 5) shows that the curves of both the experimental group and the FE model were close. However, more adjustments to the FE model in terms of geometry and the properties of the material in the weld area are necessary so that these curves might be even closer. Although these are begin- ning models to be used with welded structures, they can be taken as representative of LW and PW techniques. Moreover, stress concentration can be seen throughout the central body, showing that fracture can occur at any point in this region.

elongation percentage for each group (P<.05).

DISCUSSION

was that no difference would be found between the types of weld in relation to UTS, WAP, and EP. The statistical analysis

UTS (P=.012) and WAP (P<.001) values (Tables 3, 4). However,

relation to EP (Table 5).

In both parameters (UTS and WAP), the LW had higher values than the PW. Adequate energy delivery to areas to be joined, method of energy delivery, and cooling rate are some factors that affect Ti joining and should be considered. Thus, the LW shows some dif- ferences in relation to PW, such as a smaller HAZ, faster cooling cycle, and highly localized energy.8 These dif- ferences could influence the results.

Furthermore, because the tungsten electrode must be

of the PW equipment, a good-quality weld cannot be achieved. Tungsten electrode pointers that streamline this step and ensure proper electrode sharp- ening are available.

Conversely, regardless of the outcome, both tech- niques have similar advantages. They may be welded on the cast itself, they allow for welding in areas close to resin or porcelain,3,10,14-16,24 they allow for welding in any position, and they require less time than conven- tional welding.12,20,24

The second null hypothesis was that increased diameter would not influence the parameters analyzed (UTS, WAP, and EP). Statistical analysis by 2-way ANOVA showed that the factor

The values obtained from the FE models were compared with the values from the experimental models for directional deformation on the Z axis for both the intact specimens and

Fig. 4. Stress × deformation curve of nonwelded specimens

Fig. 5. Stress × deformation curve of welded specimens

that the curves of both the experimental groups and the FEmodel were close. For both the laser and plasma experimental groups, the graph (Fig. 5) shows that the curves of both the experimental group and the FE model were close. However, more adjustments to the FE model in terms of geometry andthe properties of the material in the weld area are necessaryso that these curves might be even closer. Although these arebegin- ning models to be used with welded structures, they canbe taken as representative of LW and PW techniques. Moreover,stress concentration can be seen throughout the central body,showing that fracture can occur at any point in this region.

elongation percentage for each group (P<.05).

DISCUSSION

was that no difference would be found between the types of weld in relation to UTS, WAP, and EP. The statistical analysis

UTS (P=.012) and WAP (P<.001) values (Tables 3, 4). However,

relation to EP (Table 5).

In both parameters (UTS and WAP), the LW had higher values than the PW. Adequate energy delivery to areas to be joined,method of energy delivery, and cooling rate are some factors that affect Ti joining and should be considered. Thus, the LWshows some dif- ferences in relation to PW, such as a smallerHAZ, faster cooling cycle, and highly localized energy.8 These dif- ferences could influence the results.

Furthermore, because the tungsten electrode must be

of the PW equipment, a good-quality weld cannot be achieved. Tungsten electrode pointers that streamline this step andensure proper electrode sharp- ening are available.

Conversely, regardless of the outcome, both tech- niques have similar advantages. They may be welded on the cast itself, theyallow for welding in areas close to resin or porcelain,3,10,14-16,24

they allow for welding in any position, and they require lesstime than conven- tional welding.12,20,24

The second null hypothesis was that increased diameter would not influence the parameters analyzed (UTS, WAP, and EP).Statistical analysis by 2-way ANOVA showed that the factor

The values obtained from the FE models were compared with the values from the experimental models for directional deformation on the Z axis for both the intact specimens and

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values (Tables 3, 4). However, the factor diameter (P=.185)

diameters for UTS and WAP, but not for EP (Table 1).

In the analyses of the UTS and WAP by the Tukey test, specimens with smaller diameters had the highest values, regardless of the type of welding (Table 1). A negative correlation was found between WAP and the diameter of the specimen for both LW

between the diameter of the specimen and the UTS for both LW

had a negative influence on the UTS and the WAP of the specimens.

However, these values were obtained with the same machine settings, 10 A and 3 ms for PW and 365 V and 9 ms for LW. The energy level of the LW can be controlled by parameters such as current or voltage, pulse duration, and diameter of the spot weld.5,10,14 Some au- thors10,14,18,20,22 have reported that the depth of pene- tration, LW to titanium, was proportional to current

this parameter. Thus, for best results, especially for larger diameters, the regulation of the equipment is crit- ical.9,14,17,18,20

welding has not been established.10,14,15

Another factor that could have influenced these re- sults is

to be the best, particularly for larger diameters (4 and 5 mm), because of the limited heat input of welding machines designed for dentistry. Another project using an X-shaped joint-type may be developed, in that, in the shape of the X gasket, the center is kept juxtaposed, allowing for weld penetration depth.15

The third null hypothesis was that no difference would be found between the control group and the welded groups in relation to UTS and EP. One-way ANOVA showed statistically

lower UTS and EP than did the control group (Table 2).

One factor that contributed to this result is that the processes for electric arc welding are characterized by the imposition of large amounts of directed heat to achieve fusion of the

3,8,9,11,17

microstructural transformations in the HAZ of the base metal, whose structure or properties were changed by variations in temperature during welding.28 These changes create a complex array of stress and strain, leading to distortion of the material, residual stresses, generation of fragile microstructures, grain growth, cracks, and changes in mechanical, physical, and chemical properties.27

Similarly, the joints welded by LW also suffer from defects

that result from residual stress. Typically, residual stress introduced in the weld joints is a consequence of the thermal stress caused by cycles of heating and cooling of the welding process. Therefore, it affects the me- chanical behavior of the LW structures.4

Another factor is that titanium reaches temperatures where

hydrogen, and nitrogen. These are added to its structure, making it rich in impurities, which reduce its ductility and UTS values,7,8,10,11,13,17 even though it is welded in a welding machine with inert gas protection.

In addition to these factors, the presence of bubbles and porosities due to the inclusion of argon gas during the welding procedure should be considered.5,13,15,17-19 These bubbles and porosities act as fracture initiators, because they function as stress concentration points and can quickly lead to the failure of the welded structure under the application of forces lower than those needed to damage the adequate joint.9 In the SEM

Conversely, the lowest UTS values for the experi- mental groups are the result of incomplete union pene- tration.8,9,14,17,19

According to some authors,10,18-20 the penetration depth of the weld is the main factor affecting the resistance values of the LW structures. In this study, a positive correlation was found between WAP and UTS values for both LW (.472) and PW (.981), showing that penetration is a factor to be considered

a large bubble or internal fault occurs,15,20 particularly in the

the specimen.

A limitation of this study was the lack of information regarding the longevity of the welding procedures. In future studies, nondestructive testing with micro- computed tomography (Micro-CT) and radiographic in- spection should be combined with other destructive tests. Although the Ti-6Al-4V alloy was used in this study because of its favorable chemical, biological, and me- chanical properties,8,10,11,15,18 other alloys can be evalu- ated and the results used for comparison with those obtained in this investigation.

CONCLUSIONSWithin the limitations of this research, the diameters of 2.5 and 3 mm showed the highest values of UTS and WAP and seem to be the best options for joining prefabricated bars in prosthetic frameworks both with PW and LW, in terms of machine

in this study.

diameters for UTS and WAP, but not for EP (Table 1).

In the analyses of the UTS and WAP by the Tukey test, specimens with smaller diameters had the highest values, regardless of the type of welding (Table 1). A negative correlation was found between WAP and the diameter of the specimen for both LW

between the diameter of the specimen and the UTS for both LW

had a negative influence on the UTS and the WAP of the specimens.

However, these values were obtained with the same machinesettings, 10 A and 3 ms for PW and 365 V and 9 ms for LW. The energy level of the LW can be controlled by parameters such as current or voltage, pulse duration, and diameter of the spotweld.5,10,14 Some au- thors10,14,18,20,22 have reported that the depth of pene- tration, LW to titanium, was proportional to current

this parameter. Thus, for best results, especially for largerdiameters, the regulation of the equipment is crit- ical.9,14,17,18,20

welding has not been established.10,14,15

Another factor that could have influenced these re- sults is

to be the best, particularly for larger diameters (4 and 5 mm),because of the limited heat input of welding machines designedfor dentistry. Another project using an X-shaped joint-type maybe developed, in that, in the shape of the X gasket, the center is kept juxtaposed, allowing for weld penetration depth.15

The third null hypothesis was that no difference would befound between the control group and the welded groups in relation to UTS and EP. One-way ANOVA showed statistically

lower UTS and EP than did the control group (Table 2).

One factor that contributed to this result is that the processes for electric arc welding are characterized by the imposition of large amounts of directed heat to achieve fusion of the

3,8,9,11,17

microstructural transformations in the HAZ of the base metal, whose structure or properties were changed by variations in temperature during welding.28 These changes create a complexarray of stress and strain, leading to distortion of the material, residual stresses, generation of fragile microstructures, graingrowth, cracks, and changes in mechanical, physical, and chemical properties.27

Similarly, the joints welded by LW also suffer from defects

stress caused by cycles of heating and cooling of the welding process. Therefore, it affects the me- chanical behavior of the LW structures.4

Another factor is that titanium reaches temperatures where

hydrogen, and nitrogen. These are added to its structure, making it rich in impurities, which reduce its ductility and UTS values,7,8,10,11,13,17 even though it is welded in a welding machine with inert gas protection.

In addition to these factors, the presence of bubbles and porosities due to the inclusion of argon gas during the weldingprocedure should be considered.5,13,15,17-19 These bubbles andporosities act as fracture initiators, because they function asstress concentration points and can quickly lead to the failure of the welded structure under the application of forces lower than those needed to damage the adequate joint.9 In the SEM

Conversely, the lowest UTS values for the experi- mentalgroups are the result of incomplete union pene- tration.8,9,14,17,19

According to some authors,10,18-20 the penetration depth of theweld is the main factor affecting the resistance values of the LW structures. In this study, a positive correlation was found between WAP and UTS values for both LW (.472) and PW(.981), showing that penetration is a factor to be considered

a large bubble or internal fault occurs,15,20 particularly in the

the specimen.

A limitation of this study was the lack of information regardingthe longevity of the welding procedures. In future studies,nondestructive testing with micro- computed tomography (Micro-CT) and radiographic in- spection should be combined with other destructive tests. Although the Ti-6Al-4V alloy wasused in this study because of its favorable chemical, biological, and me- chanical properties,8,10,11,15,18 other alloys can be evalu-ated and the results used for comparison with those obtained in this investigation.

CONCLUSIONSWithin the limitations of this research, the diameters of 2.5 and 3 mm showed the highest values of UTS and WAP and seem to be the best options for joining prefabricated bars in prostheticframeworks both with PW and LW, in terms of machine

in this study.

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INTERNATIONAL TECHNICAL ARTICLES18soldadura y tecnologías de unión

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tension testing of metallic materials. Miami: AmericanWelding Society; 1998. p. 15-23.

[27] Meadows C, Fritz JD. Understanding stainless steel heat-affected zones. Welding J 2005:26-30.

stress cracking resistance of coarse-grained heat-affected zones in V-microalloyed X60 steel pipe. Welding J 2005:113-23.

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ARTÍCULO TÉCNICO20soldadura y tecnologías de unión

por B. Arregi, X. Azpiroz

TECNALIA RESEARCH & INNOVATION

FABRICACIÓN ADITIVA DE COMPONENTES DE TI6AL4V

1. INTRODUCCIÓNLa fabricación aditiva (additive manufacturing) es una al-ternativa a los procesos convencionales de fabricación como pueden ser la fundición, forja, mecanizado, etc. Existen diferentes tecnologías que permiten la fabricación de componentes metálicos mediante procesos aditivos. Algunas de estas tecnologías están basadas en la solidi-

de material sobre un substrato en forma de polvo o hilo. Principalmente existen tres fuentes de energía que permi-ten aportar material al substrato; láser, haz de electrones y soldadura al arco. Siendo la soldadura al arco el proce-so que requiere una menor inversión [1] debido al reducido coste de las fuentes de energía y alimentación de material.

Los procesos basados en soldadura al arco pueden em-plearse para fabricar componentes de cualquier material

económico y ecológico, [2]. Sin embargo, es convenien-te destacar que estos procesos son más rentables con materiales de difícil maquinavilidad o alto coste como las superlaciones base níquel o titanio. Además, ofrecen una productividad superior que los procesos basados en ha-ces de energía. Las tasas de deposición que se alcanzan mediante procesos basados en soldadura llegan hasta 10 kg/h, [3]. Existen diversos procesos de soldadura al arco que pueden ser empleados para fabricar piezas mediante aporte de material: TIG, PAW, MIG, tándem MIG, CMT. El proceso PAW (plasma arc welding) es un proceso que uti-liza un electrodo no consumible que concentra la energía en una zona localizada. Este proceso es el más adecuado para la fabricación aditiva de titanio debido a que el riesgo de contaminación es reducido [3].

La viabilidad del proceso PAW para fabricar componentes de titanio ha sido demostrada. Sin embargo, se ha observa-do que existen problemas que deben ser abordados, como

riesgo de producir micro-estructuras no deseadas, etc. [4], [5]. Las técnicas basadas en diseño de experimentos son

[5]. Sin embargo, los resultados obtenidos con este tipo de técnicas no siempre son generalizables y es necesario de-

En el presente trabajo se va a describir lo realizado en la fabricación de elementos de titanio. Una de las mayores

es que el material se oxida a elevadas temperaturas, por lo que resulta necesario mantener la pieza en una atmós-fera protegida de gas hasta que disminuye la temperatura. Existen diversas técnicas para evitar la oxidación como pu-diera ser el empleo de cámaras llenas de argón, campanas de argón o el uso de los denominados “trailing”. El trailing consiste en un difusor que inyecta gas tras la antorcha de soldadura o de deposición de cordones. Es el sistema más simple pero está limitado, debido a que no es posible proteger piezas de tamaño excesivamente grandes ya que requiere de sistemas complejos que eviten la entrada de oxígeno en el medio de ejecución de la deposición del hilo.

Existen diversos procesos de soldadura al arco que pue-den ser empleados para fabricar piezas mediante aporte de material: TIG, PAW, MIG, tándem MIG, CMT, etc. Por otra parte los procesos de aporte requieren la optimización de

la geometría deseada, una microestructura adecuada y

por B. Arregi, X. Azpiroz

TECNALIA RESEARCH & INNOVATION

1. INTRODUCCIÓNLa fabricación aditiva (additive manufacturing) es una al-ternativa a los procesos convencionales de fabricación como pueden ser la fundición, forja, mecanizado, etc. Existen diferentes tecnologías que permiten la fabricación de componentes metálicos mediante procesos aditivos. Algunas de estas tecnologías están basadas en la solidi-

de material sobre un substrato en forma de polvo o hilo.Principalmente existen tres fuentes de energía que permi-ten aportar material al substrato; láser, haz de electrones y soldadura al arco. Siendo la soldadura al arco el proce-so que requiere una menor inversión [1] debido al reducido coste de las fuentes de energía y alimentación de material.

Los procesos basados en soldadura al arco pueden em-plearse para fabricar componentes de cualquier material

económico y ecológico, [2]. Sin embargo, es convenien-te destacar que estos procesos son más rentables conmateriales de difícil maquinavilidad o alto coste como las superlaciones base níquel o titanio. Además, ofrecen una productividad superior que los procesos basados en ha-ces de energía. Las tasas de deposición que se alcanzan mediante procesos basados en soldadura llegan hasta 10 kg/h, [3]. Existen diversos procesos de soldadura al arcoque pueden ser empleados para fabricar piezas medianteaporte de material: TIG, PAW, MIG, tándem MIG, CMT. Elproceso PAW (plasma arc welding) es un proceso que uti-liza un electrodo no consumible que concentra la energíaen una zona localizada. Este proceso es el más adecuado para la fabricación aditiva de titanio debido a que el riesgode contaminación es reducido [3].

La viabilidad del proceso PAW para fabricar componentes de titanio ha sido demostrada. Sin embargo, se ha observa-do que existen problemas que deben ser abordados, como

riesgo de producir micro-estructuras no deseadas, etc. [4],[5]. Las técnicas basadas en diseño de experimentos son

[5]. Sin embargo, los resultados obtenidos con este tipo de técnicas no siempre son generalizables y es necesario de-

En el presente trabajo se va a describir lo realizado en lafabricación de elementos de titanio. Una de las mayores

es que el material se oxida a elevadas temperaturas, por lo que resulta necesario mantener la pieza en una atmós-fera protegida de gas hasta que disminuye la temperatura. Existen diversas técnicas para evitar la oxidación como pu-diera ser el empleo de cámaras llenas de argón, campanas de argón o el uso de los denominados “trailing”. El trailing consiste en un difusor que inyecta gas tras la antorcha de soldadura o de deposición de cordones. Es el sistema más simple pero está limitado, debido a que no es posible proteger piezas de tamaño excesivamente grandes ya querequiere de sistemas complejos que eviten la entrada deoxígeno en el medio de ejecución de la deposición del hilo.

Existen diversos procesos de soldadura al arco que pue-den ser empleados para fabricar piezas mediante aporte de material: TIG, PAW, MIG, tándem MIG, CMT, etc. Por otra parte los procesos de aporte requieren la optimización de

la geometría deseada, una microestructura adecuada y

Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 37.

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21soldadura y tecnologías de unión ARTÍCULO TÉCNICO

buenas propiedades mecánicas. Uno de los métodos de optimización de parámetros es la aplicación de DoE. Sin embargo, los resultados obtenidos con esta metodología no siempre son generalizables. Otro de los factores que

Por ello a la hora de la realización de este trabajo se ha propuesto una aproximación matemática que relaciona la geometría del cordón con la distancia óptima entre cordones.

Es importante comentar que los procesos de aporte me--

sentan los procesos normales de soldadura, grietas, poros, faltas de fusión, deformaciones de origen térmico, tensio-nes residuales. Además, el proceso de fabricación requiere un número de cordones muy superior al número de cordo-nes que requiere una soldadura, por tanto, la posibilidad de producir defectos no es despreciable aunque los paráme-tros y las trayectorias estén optimizadas.

En el presente trabajo se ha realizado un estudio sobre la fabricación de piezas de Ti6Al4V mediante la técnica de soldadura plasma aportando material en forma de hilo. Se ha desarrollado un modelo empírico que relaciona la geo-metría de los cordones de soldadura con los parámetros de proceso. Además, se han estudiado dos estrategias de

estrategia y los parámetros seleccionados son adecuados, se ha fabricado una pared de 12 mm de alto y se ha reali-zado su caracterización micro-estructural.

La soldadura de las aleaciones de titanio produce el in-cremento del tamaño de grano en el ZAT y en la zona de fusión. Las zonas de fusión muestran granos columnares creados en la zona de fusión que pueden resultar perjudi-ciales para las propiedades mecánicas.

La valoración de la calidad y resultados de los depósitos realizados fueron contrastados mediante la realización de diferentes tipos de ensayos tanto mecánicos como mi-croestructurales para descartar la presencia de defectos tanto externos, mediante la aplicación de técnicas de ins-pección visual como defectología interna.

Se pretenden describir los diferentes pasos llevados a cabo para la realización de piezas de titanio mediante aporte por plasma. Se explican los parámetros selecciones en base a un diseño de experimentos, la ejecución de los cordones, la caracterización microestructural realizada.

2. TÉCNICA EXPERIMENTALLa técnica experimental se ha llevado a cabo en varias etapas. Primero se han soldado varios cordones con di-ferentes parámetros y se han medido las características geométricas de los mismos. Después, se han fabricado paredes con dos estrategias de aporte de material y se ha escogido la estrategia que reduce los errores geométricos de las piezas aportadas. Con la información obtenida, se ha seleccionado el conjunto de parámetros óptimos y se

-racterización metalúrgica de la pieza fabricada.

2.1 Equipamiento y MaterialesEl banco de ensayos empleado para realizar los ensayos está formado por una máquina de soldadura TETRIX 400 PLASMA® con una antorcha integrada en un robot de seis ejes Fanuc Arc 100ic. La orientación del hilo se ajusta me-

-ción, el proceso de soldadura se ha realizado en atmósfera de argón, para ello se ha empleado una cámara compuesta por una caja de policarbonato y plástico multieva, Figura 1.

Se ha aportado hilo de Ti6Al4V de 1.2mm de diámetro so-bre un substrato del mismo material.

Figura 1. Cámara llena de argón.

2.2 Experimentación para desarrollo de proceso-

tros de proceso en la altura y anchura de los cordones, se han empleado técnicas de diseño de experimentos. (DoE, Design of Experiments). Los parámetros de proceso estu-

optimización de pap rámetros es la aaplplicicacacióión de DoE. Sinemembabargrggoo,, llosos rresesulultatadodoss obobobtetetenininiddodoss coconn esesttata mm tetet dodod lolologogííaía nono ssieiempmprere ssonon ggenenereralalizizabableless. OOtrtroo dede llosos ffacactotoreress ququq ee

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Es importante comentar que los procesos de aporte me--

sentan los procesos normales de soldadura, grietas, poros,faltas de fusión, deformaciones de origen térmico, tensio-nes residuales. Además, el proceso de fabricación requiere un número de cordones muy superior al número de cordo-nes que requiere una soldadura, por tanto, la posibilidad deproducir defectos no es despreciable aunque los paráme-tros y las trayectorias estén optimizadas.

En el presente trabajo se ha realizado un estudio sobre lafabricación de piezas de Ti6Al4V mediante la técnica de soldadura plasma aportando material en forma de hilo. Seha desarrollado un modelo empírico que relaciona la geo-metría de los cordones de soldadura con los parámetros de proceso. Además, se han estudiado dos estrategias de

estrategia y los parámetros seleccionados son adecuados,se ha fabricado una pared de 12 mm de alto y se ha reali-zado su caracterización micro-estructural.

La soldadura de las aleaciones de titanio produce el in-cremento del tamaño de grano en el ZAT y en la zona defusión. Las zonas de fusión muestran granos columnares creados en la zona de fusión que pueden resultar perjudi-ciales para las propiedades mecánicas.

La valoración de la calidad y resultados de los depósitosrealizados fueron contrastados mediante la realización de diferentes tipos de ensayos tanto mecánicos como mi-croestructurales para descartar la presencia de defectostanto externos, mediante la aplicación de técnicas de ins-pección visual como defectología interna.

Se pretenden describir los diferentes pasos llevados a cabo para la realización de piezas de titanio mediante aporte por plasma. Se explican los parámetros selecciones en base aun diseño de experimentos, la ejecución de los cordones, lacaracterización microestructural realizada.

La técnica expperimental se ha llevevadadoo aa cabo en varias etetapapasas. PrPrimimereroo sese hhanan ssololdadadodo vvararioioss cococordrdrdonononeses cconon dddiii-ffere tntes pparáámám tetetroross yy sese hhhanan mmededididoo lalass cacararactctererísístiticacassgegeomomététriricacass dede llosos mmisismomoss. DDesespupuésés, sese hhanan ffababriricacadodo pareddes con ddos estrateggias de apop rte de material y y sese hhaaescogig dodo llaa esestrtratategegiaia qqueue rrededucucee loloss ererrororeress gegeomomététriricocossdede llasas ppieiezazass apaporortatadadass. CConon llaa ininfoformrmacacióiónn obobteteninidada, sese ha seleccionado el conjuj nto de pparámetros ópptitimomoss yy sese

-racterización metalúrggica de la pip eza fabricada.

2.1 Equipamiento y MaterialesEl banco de ensayos empleado para realizar los ensayos está formado por una máquina de soldadura TETRIX 400 PLASMA® con una antorcha integrada en un robot de seisejes Fanuc Arc 100ic. La orientación del hilo se ajusta me-

-ción, el proceso de soldadura se ha realizado en atmósfera de argón, para ello se ha empleado una cámara compuestapor una caja de policarbonato y plástico multieva, Figura 1.

Se ha aportado hilo de Ti6Al4V de 1.2mm de diámetro so-bre un substrato del mismo material.

Figura 1. Cámara llena de argón.

2.2 Experimentación para desarrollo de proceso-

tros de proceso en la altura y anchura de los cordones, sehan empleado técnicas de diseño de experimentos. (DoE,Design of Experiments). Los parámetros de proceso estu-

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ARTÍCULO TÉCNICO22soldadura y tecnologías de unión

diados han sido, la velocidad de avance Va, velocidad de alimentación de hilo Vh y corriente I.

Tabla 1. Ventana de parámetros.

El resto de los parámetros de proceso se han mantenido constantes: caudal del arco piloto de 0.4l/min de Ar, caudal de gas de protección de 10 l/min de Ar y la distancia entre la pieza y boquilla de 5 mm.

El diseño y el análisis de los experimentos se ha realiza-do con el software Stat Ease Desgin Expert® siguiendo el criterio de D-optimal. De esta forma, se han reducido el número de ensayos a 8. Este criterio minimiza la varianza

-sayos se han distribuido de forma aleatoria para asegurar la independencia del modelo.

Se ha construido un modelo empírico mediante técnicas de regresión y análisis de varianza (ANOVA). El modelo empírico relaciona las propiedades geométricas de los cordones con los parámetros de soldadura. La ecuación (1) muestra la estructura del modelo, donde “y” es una de las características del cordón: altura o anchura. Los coe-

Además de la altura y anchura del cordón se ha estimado la función matemática que describe la forma del cordón mediante técnicas de computación evolutiva. La búsque-da de una función matemática que dependa de la altura y anchura se puede considerar como un problema de re-gresión simbólica, que puede ser abordado mediante una aproximación evolutiva híbrida, que combina los algorit-mos genéticos y el paradigma de la programación gené-tica [6]. Este método permite detectar ecuaciones ocultas entre los datos de entrada, de forma que es capaz de iden-

mecanismo que produce los datos introducidos [7]. Par-tiendo de la expresión matemática mediante computación evolutiva se ha calculado el ángulo de contacto en función de la altura y la anchura de los cordones.

Por otra parte, se han analizado dos estrategias para fabri-car paredes, la primera consiste en aportar todos los cordo-nes en la misma dirección. La segunda estrategia consiste en aportar cordones en direcciones opuestas tal y como se muestra en la Figura 2. Adicionalmente, se han ajustado

redondeo que se produce en el borde de las paredes.

Finalmente, se han escogido los parámetros de proceso y la estrategia más adecuada y se ha fabricado una pared superponiendo cordones. Se ha realizado la caracteriza-ción micro estructural de la pieza fabricada.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN3.1 Diseño de experimentos La medida de la anchura y la altura de los cordones se ha realizado en una sección transversal de cada cordón me-diante un microscopio óptico (Figura 3).

Figura 2. Estrategias de aporte de material.

Las medidas de la anchura obtenidas muestran valores en-tre 7 mm y 12 mm. Las alturas de los cordones están entre 1.7 mm y 3 mm, tal y como se muestra en la Tabla 2.

Figura 3. Sección transversal de cordón.

Estrategia 1 Estrategia 2

Tabla 1. Ventana de parámetros.

ElEl rresestoto ddee loloss paparárámemetrtrosos ddee prprococeso se hhan mante iniddoconstanteses:: cacaududalal ddelel aarcrcoo pipilolototo ddee 00.4l4l/m/minin ddee ArAr, cacaududalalde gas de protección de 10 l/min de Ar y la distancia entrelala ppieiezaza yy bboqoquiuillllaa dede 55 mmmm.

El diseño y el análisis de los experimentos se ha realiza-do con el software Stat Ease Desgin Expert® siguiendo el criterio de D-optimal. De esta forma, se han reducido elnúmero de ensayos a 8. Este criterio minimiza la varianza

-sayos se han distribuido de forma aleatoria para asegurarla independencia del modelo.

Se ha construido un modelo empírico mediante técnicasde regresión y análisis de varianza (ANOVA). El modeloempírico relaciona las propiedades geométricas de loscordones con los parámetros de soldadura. La ecuación(1) muestra la estructura del modelo, donde “y” es una de las características del cordón: altura o anchura. Los coe-

Además de la altura y anchura del cordón se ha estimadola función matemática que describe la forma del cordón mediante técnicas de computación evolutiva. La búsque-da de una función matemática que dependa de la alturay anchura se puede considerar como un problema de re-gresión simbólica, que puede ser abordado mediante unaaproximación evolutiva híbrida, que combina los algorit-mos genéticos y el paradigma de la programación gené-tica [6]. Este método permite detectar ecuaciones ocultasentre los datos de entrada, de forma que es capaz de iden-

mecanismo que produce los datos introducidos [7]. Par-tiendo de la expresión matemática mediante computación evolutiva se ha calculado el ángulo de contacto en función de la altura y la anchura de los cordones.

enen aapoportrtarar ccorordodoneness enen ddirirececciciononeses oopupup esestas tal y y cocomomo sseemumuesestrtraa enen lllaa iFiFigugurara 22. AdAdicicioionanalmlmenentete, sese hhanan aajujuj ststadadoo

reddo dndeo qque se prp doduce en el borde dede llasas ppararededeses.

Finalmente, se han escogido los parámetros de proceso y la estrategia más adecuada y se ha fabricado una pared superponiendo cordones. Se ha realizado la caracteriza-ción micro estructural de la pieza fabricada.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN3.1 Diseño de experimentosLa medida de la anchura y la altura de los cordones se ha realizado en una sección transversal de cada cordón me-diante un microscopio óptico (Figura 3).

Figura 2. Estrategias de aporte de material.

Las medidas de la anchura obtenidas muestran valores en-tre 7 mm y 12 mm. Las alturas de los cordones están entre1.7 mm y 3 mm, tal y como se muestra en la Tabla 2.

Figura 3. Sección transversal de cordón.

Estrategia 1 Estrateggia 2

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23soldadura y tecnologías de unión ARTÍCULO TÉCNICO

Tabla 2. Medidas de la altura y anchura de los cordones.

El análisis ANOVA y las técnicas de regresión han propor-cionado un modelo empírico que consiste en un polinomio de primer orden que relaciona los parámetros de proceso con la altura (2) y anchura (3) de los cordones.

(2)

(3)

-dice el modelo y los valores medidos experimentalmente son superiores a 0.95 en ambos casos. De este modelo se deduce que la anchura de los cordones es mayor al incre-mentar la corriente del proceso y se reduce al aumentar la velocidad de avance, Figura 4 (a). Por otro lado, se obser-va que la altura aumenta al incrementar la velocidad de aporte de hilo y disminuye al incrementar la velocidad de avance, Figura 4 (b).

Figura 4. Relación entre las características geométricas de los cordones y los parámetros de proceso.

3.2 Forma de los cordones

la geometría de los cordones se han medido las coorde-

técnicas de computación evolutiva se han encontrado fun-ciones matemáticas que concuerdan con las mediciones.

Siguiendo el principio de “la navaja de Occam”, según el cual cuando dos teorías en igualdad de condiciones tienen las mismas consecuencias, la teoría más simple tiene más probabilidades de ser correcta que la compleja, se ha esco-gido la función matemática de menor complejidad.

La ecuación (4) describe la forma de los cordones con un -

rimentales, superior a 0.95. En la Figura 5 se muestra el ajuste entre las coordenadas de un cordón y la curva que describe la ecuación (4).

Figura 5. y la curva descrita por la función (4)

(4)

El ángulo de contacto del cordón es igual al ángulo que for-ma la recta tangente de la ecuación (4) en el punto donde la función f(x) corta el eje de abscisas. Por tanto, se deduce la ecuación que estima el ángulo de contacto ( c) en función de la altura y anchura del cordón, (5).

(5)

Por tanto, teniendo en cuenta que se ha desarrollado un modelo empírico que relaciona la altura y la anchura con los parámetros de proceso, es posible determinar el ángulo de contacto de los cordones conociendo los parámetros de soldadura.

3.3 Estrategias de aporteSe han fabricado dos probetas superponiendo cordones de soldadura y se ha evaluado la geometría de las pare-des construidas. Las paredes se han construido con los siguientes parámetros de proceso:

(I=150A, Vh=2m/s, Va=2mm/min).

La pared construida siguiendo la “Estrategia 1” muestra -

Tabla 2. Medidas de la altura y anchura de los cordones.

El análisis ANOVA y las técnicas de regrg esión han prp oppor-cionado un modelo empírico que consiste en un polinomiode primer orden que relaciona los parámetros de proceso con la altura (2) y anchura (3) de los cordones.

(2)(

(3)(

-dice el modelo y los valores medidos experimentalmente son superiores a 0.95 en ambos casos. De este modelo sededuce que la anchura de los cordones es mayor al incre-mentar la corriente del proceso y se reduce al aumentar lavelocidad de avance, Figura 4 (a). Por otro lado, se obser-va que la altura aumenta al incrementar la velocidad de aporte de hilo y disminuye al incrementar la velocidad deavance, Figura 4 (b).

Figura 4. Relación entre las características geométricas de los cordones y los parámetros de proceso.

3.2 Forma de los cordones

la geometría de los cordones se han medido las coorde-

técnicas de computación evolutiva se han encontrado fun-ciones matemáticas que concuerdan con las mediciones.

cual cuando dos teorías en igug aldadadd dede ccoondiciones tienenllalass mimismsmasas ccononsesecucuenenciciasas, lala tteoeoríríaa mámáss sisis mpmpmpllele tttiieienene mmáásás prprp obob babililidid dades ddde e seserr cocorrrrecectata qqueue llaa cocompmplelejaja, sese hhaa esescoco-

igigiddodo llaa ffufuncncióiónn mamatetemámátiticaca ddee memenonorr cocompmplelejijidadadd.

La ecuaciónn (4(4)) dedescscriribebe llaa foformrmaa dede llosos ccorordodoneness coconn unun -

rimentales, superior a 0.95. En la Figgura 5 se mueststrara eellajuste entre las coordenadas de un cordón y la curva que describe la ecuación ((4)).

Figura 5.y la curva descrita por la función (4)

(4)

El ángulo de contacto del cordón es igual al ángulo que for-ma la recta tangente de la ecuación (4) en el punto donde la función f(x) corta el eje de abscisas. Por tanto, se deduce la ecuación que estima el ángulo de contacto ( c) en función de la altura y anchura del cordón, (5).

(5)

Por tanto, teniendo en cuenta que se ha desarrollado un modelo empírico que relaciona la altura y la anchura con los parámetros de proceso, es posible determinar el ángulo de contacto de los cordones conociendo los parámetrosde soldadura.

3.3 Estrategias de aporteSe han fabricado dos probetas superponiendo cordones de soldadura y se ha evaluado la geometría de las pare-des construidas. Las paredes se han construido con lossiguientes parámetros de proceso:

(I=150A, Vh=2m/s, Va=2mm/min).

La pared construida siguiendo la “Estrategia 1” muestra -

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ARTÍCULO TÉCNICO24soldadura y tecnologías de unión

nes. Probablemente debido a que el material fundido se derrama debido a la falta de sustento y a la acumulación excesiva de calor.

Figura 6. Probeta fabricada con la “Estrategia 1”

La pared construida siguiendo la “Estrategia 2” muestra -

cordones se compensa por la acumulación de material que existe al inicio de los cordones.

Figura 7. Probeta fabricada con la “Estrategia 2”.

3.4 Selección de parámetros y estrategias.La selección de parámetros depende de las pieza objeti-vo. Durante la fabricación de una pieza de gran tamaño se deben escoger parámetros con velocidades de aporte de hilo altas para incrementar la productividad. Para pro-ducir recubrimientos, se deben escoger cordones anchos para abarcar más área, por tanto, en este caso se deben escoger parámetros de proceso con corrientes altas.

En este estudio se pretende fabricar una pared de 12 mm, por ello se han buscado parámetros de proceso que pro-duzcan cordones altos. Sin embargo, es necesario tener en cuenta que si el ángulo de contacto es alto, se corre el riesgo de producir geometrías irregulares. Por tanto, se han escogido parámetros que producen cordones con ángulo de contacto inferior a 75º.

En la Tabla 3 se muestran los parámetros de proceso seleccionados y las características teóricas estimas me-diante el modelo empírico.

Con la estrategia de aporte “Estrategia 1” ocurren defec-tos geométricos que impiden la fabricación de paredes altas, por ello, se ha escogido la “Estrategia 2”.

micro-estructuralEmpleando los parámetros seleccionados se ha fabricado una pared de 12 mm de altura y se ha realizado su carac-terización micro-estructural.

Tabla 3. Parámetros seleccionados para fabricar una pared.

Figura 8. Sección de pared Ti6Al4V fabricada mediante la superposición de cordones de soldadura.

Se observan granos equiaxiales en la zona del material aportado. Por otra parte, el tamaño de grano de las capas inferiores es menor que el tamaño de grano de las capas superiores. Los granos de tamaño reducido de las capas inferiores, probablemente son producidos debido al tra-tamiento térmico que produce el propio proceso de fabri-cación, dado que crea ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento.

4. CONCLUSIONESCon el presente trabajo se ha demostrado que es posi-ble producir piezas de Ti6Al4V con una microestructura equiaxial y sin defectos geométricos en los bordes de las estructuras mediante el proceso de fabricación aditiva mediante soldadura plasma.

Se ha desarrollado un modelo empírico que relaciona los parámetros de proceso con la geometría de los cordones mediante técnicas de diseño de experimentos y compu-

Figura 6. Probeta fabricada con la “Estrategia 1”

LaLa pparareded ccononststruruididaa sisiguguieiendndoo lala ““EsEstrtratategegiia 22”” muesttra -

cordones se compensa por la acumulación de materialque existe al inicio de los cordones.

Figura 7. Probeta fabricada con la “Estrategia 2”.

3.4 Selección de parámetros y estrategias.La selección de parámetros depende de las pieza objeti-vo. Durante la fabricación de una pieza de gran tamaño se deben escoger parámetros con velocidades de aporte de hilo altas para incrementar la productividad. Para pro-ducir recubrimientos, se deben escoger cordones anchos para abarcar más área, por tanto, en este caso se debenescoger parámetros de proceso con corrientes altas.

En este estudio se pretende fabricar una pared de 12 mm, por ello se han buscado parámetros de proceso que pro-duzcan cordones altos. Sin embargo, es necesario tener en cuenta que si el ángulo de contacto es alto, se correel riesgo de producir geometrías irregulares. Por tanto, sehan escogido parámetros que producen cordones con ángulo de contacto inferior a 75º.

CCoConn llala eeststraratete igigiaa ddede aapoportrtee “EEststraratetegigiaa 1”1 oocucurrrrenen ddefefecec-totoss gegeg omomététriricocoss ququq ee imim ipip dden lla ff babab iriricaca icicióónón dddee paparereddedess

lalttas, por ellllo, se hha escoggido la “Estratategegiaia 22”..

micro-estructuralEmEmplpleaeandndoo loloss paparárámettros s lelec icion dados se hha ff babricado una pared de 12 mm de altura y se ha realizado su carac-teteririzaza icióón miicro-e tstru tctur lal.

Tabla 3. Parámetros seleccionados para fabricar una pared.

Figura 8. Sección de pared Ti6Al4V fabricada mediante la superposición de cordones de soldadura.

Se observan granos equiaxiales en la zona del material aportado. Por otra parte, el tamaño de grano de las capasinferiores es menor que el tamaño de grano de las capassuperiores. Los granos de tamaño reducido de las capas inferiores, probablemente son producidos debido al tra-tamiento térmico que produce el propio proceso de fabri-cación, dado que crea ciclos repetidos de calentamientoy enfriamiento.

4. CONCLUSIONESCon el presente trabajo se ha demostrado que es posi-ble producir piezas de Ti6Al4V con una microestructura equiaxial y sin defectos geométricos en los bordes de las estructuras mediante el proceso de fabricación aditiva mediante soldadura plasma.

Se ha desarrollado un modelo empírico que relaciona los parámetros de proceso con la geometría de los cordones mediante técnicas de diseño de experimentos y compu-

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25soldadura y tecnologías de unión ARTÍCULO TÉCNICO

tación evolutiva. Se ha observado que la micro-estructura de las paredes de Ti6Al4V fabricadas mediante la super-posición de cordones no es regular. El tamaño de grano

de las capas superiores es notablemente superior al ta-maño de grano de las capas inferiores.

REFERENCIAS:

[1] K. P. Karunakaran, S. Suryakumar, V. Pushpa, y S. Akula, «Low cost integration of additive and subtractive processes for hybrid layered manufacturing», Robot. Comput.-Integr. Manuf., vol. 26, n.o 5, pp. 490-499, oct. 2010.

[2] Jianing Guo, «Feature based cost and carbon emission modelling for wire and arc addtive manufacturing», MSc by Research Thesis, 2012.

[3] B. Chen, X. H. Peng, J. H. Fan, y S. T. Sun, «A viscous-elastoplastic constitutive equation incorporating phase transformation with the application to the residual stress analysis for welding process», J. Mater. Process. Technol., vol. 205, n.o 1-3, pp. 316-321, ago. 2008.

[4] P. A. Colegrove, H. E. Coules, J. Fairman, F. Martina, T.

Kashoob, H. Mamash, y L. D. Cozzolino, «Microstructure and residual stress improvement in wire and arc additively manufactured parts through high-pressure rolling», J. Mater. Process. Technol., vol. 213, n.o 10, pp. 1782-1791, oct. 2013.

[5] F. Martina, J. Mehnen, S. W. Williams, P. Colegrove, y F. Wang,

additive layer manufacture of Ti–6Al–4V», J. Mater. Process. Technol., vol. 212, n.o 6, pp. 1377-1386, jun. 2012.

[6] L. M. Howard y D. J. D’Angelo, «The GA-P: A Genetic Algorithm and Genetic Programming Hybrid», IEEE Intelligent Systems, vol. 10, n.o 3, pp. 11-15, 1995.

[7] J. R. Koza, Genetic Programming: On the Programming of Computers by Means of Natural Selection. MIT Press, 1992.

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que se encuentra en la página 37 de esta revista, por correo, fax o correo electrónico a:

SAFSistemas Avanzados de FormaciónC/ Condado de Treviño, 2 - Local F3128033 MadridCIF: A80750748

Sistemas Avanzados de Formación (SAF) C/ Condado de Treviño, 2 - Local F31- 28033 Madrid.

Tfno.: 91 475 83 07 - Fax: 91 500 53 77 Correo electrónico: [email protected]

de las pparedes de Ti6Al4V fabricadasas mmedediante la superpopop sisiciciónón ddee cocordrdononeses nnoo eseses rrregegeg lulularar.. ElElEl tttamam ñañañoo ddede ggraranono

maño de grg ano de las cappas infererioioreres.s.

REEREFEFFERERERENCNCNCIAIAIAS:S:S:

[1[1]] KK. PP. KaKarurunanakakararann, SS. SuSuryryakak mumar, VV. PPushhpa, y SS. AkAk lula,PPP«L«Lowow ccosostt inintetegrgratatiion fof addddititiive andd subbtractiive processesfor hybrid layyered manufacturingg»,, Robobotot.. CoCompmputut -. InIntetegrgr.Manuf., vol. 26, n.o 5, pp. 490-499, oct. 2010.

[2] Jianing Guo, «Feature based cost and carbon emissionmodelling for wire and arc addtive manufacturing», MSc byResearch Thesis, 2012.

[3] B. Chen, X. H. Peng, J. H. Fan, y S. T. Sun, «A viscous-elastoplastic constitutive equation incorporating phasetransformation with the application to the residual stressanalysis for welding process», J. Mater. Process. Technol.,vol. 205, n.o 1-3, pp. 316-321, ago. 2008.

[4] P. A. Colegrove, H. E. Coules, J. Fairman, F. Martina, T. PP

KKa hshoobb, HH. Mama hsh, y L. D. Cozzolino, «Microstructureandd re isiddual stress improvement in wire and arc additivelymamanunufafactcturureded pparartsts tthrhrououghgh hhigigh-h prpresessusurere rrolollilingng», JJ. MaMateterr.Process. Technol., vol. 213, n.o 10, pp. 1782-1791, oct. 2013.

[5] F. Martina, J. Mehnen, S. W. Williams, , P. CCololegegroroveve,, yy FF. WWanangg,

additive layer manufacture of Ti–6Al–4V», J. Mater. Process.Technol., vol. 212, n.o 6, pp. 1377-1386, jun. 2012.

[6] L. M. Howard y D. J. D’Angelo, «The GA-P: A GeneticAlgorithm and Genetic Programming Hybrid», IEEE Intelligent Systems, vol. 10, n.o 3, pp. 11-15, 1995.

[7] J. R. Koza, Genetic Programming: On the Programming of Computers by Means of Natural Selection. MIT Press, 1992.

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Certificación | Formación | DifusiónASOCIACIÓN PROFESIONAL SIN ÁNIMO DE LUCRO CONSTITUIDA EN EL AÑO 1988

Miembro de pleno derecho de la Federación Europea de END (EFNDT) y del Comité Internacional de END (ICNDT).

www.aend.orgC/ Bocángel, 28 - 2º Izda. | 28028 MadridTfno.: 91 361 25 85 | Fax: 91 361 47 61E-mail: [email protected]

Certificación del personal de END, a través de su organismo

independiente CERTIAEND (acreditado por ENAC según EN ISO/IEC 17024 y UNE EN ISO 9712).

Cualificación del personal de Niveles 1, 2 y 3 que realiza END en el sector Aeroespacial, de acuerdo con UNE EN 4179, a través del centro de examen de la AEND, CECAEND.

Formación en END.

Publicación de manuales y textos de estudio.

Difusión mediante su revista “END”.

Organización de eventos nacionales e internacionales.

Participación en proyectos internacionales.

Normalización, participando en los Comités Técnicos CTN 130 de AENOR, TC 138 del CEN y TC 135 de ISO.

PRINCIPALESACTIVIDADES:

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27soldadura y tecnologías de unión ARTÍCULO TÉCNICO

por R. Rodríguez, J. Gallardo, B. Romero, E. RomeroASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

DESARROLLO DE UN PROGRAMA DE FORMACIÓN Y ENTRENAMIENTO PARA LA INSPECCIÓN DE SOLDADURAS MEDIANTE LA TÉCNICA DE ULTRASONIDOS TOFD

RESUMENLa inspección de uniones soldadas de responsabilidad mediante ensayos no destructivos viene realizándose desde los orígenes de la aplicación de los ensayos no destructivos al control de calidad, de hecho es un bino-mio indisoluble.

Entre otros métodos, uno de los más empleados es el de ultrasonidos, que ha ido experimentando grandes avances en la medida en que se ha ido desarrollando la tecnología, de tal modo que, hoy día, nos encontramos con un con-junto de equipos y técnicas que facilitan enormemente la inspección, con obtención de imágenes y registros que se aproximan a la realidad del objeto inspeccionado.

Del mismo modo que los equipos digitales dejaron en las estanterías a los equipos analógicos, los equipos multipal-pador con arreglo de fases (Phased Array) están sustitu-yendo a los equipos mono canales, y la técnica TOFD ha ido desbancando a la radiografía.

Esta técnica es de gran interés, pues tiene la peculiaridad de dar una información, relevante y precisa, en cuanto al tamaño de la discontinuidad detectada y su ubicación en profundidad, si bien la preparación de la inspección y la interpretación de los resultados obtenidos deben hacerse por personas con amplia experiencia en ultrasonidos y co-nocimientos avanzados de la técnica TOFD.

Debido a todo ello y ante la carencia de temarios, bibliogra-

fía y formación estructurada en español, la AEND se plan-teó el desarrollo de un programa de formación que pudiera abarcar los conocimientos y destrezas prácticas necesa-rias para formar a los técnicos que deben aplicar la técnica TOFD en la inspección de soldaduras.

ANTECEDENTESEs la soldadura un proceso de fabricación que, por sus características, siempre ha sido objeto de inspección

de la unión y la ausencia de defectos. Como no podía ser de otra manera, esta inspección debe ser no destructiva,

estaba bien hecha.

Dentro de los ensayos no destructivos aplicados a solda-dura una parte importante de los mismos están encarga-dos de proporcionar información acerca de todo el volu-

imperfecciones que se producen en el interior de la unión. Son, por tanto, la radiografía y los ultrasonidos los dos mé-todos que tienen un empleo más extendido en la inspec-ción de soldaduras.

Aunque la radiografía (RT) se emplea extensamente para detectar y dimensionar discontinuidades en uniones sol-dadas, requiere procedimientos de seguridad especiales, tiempo para la obtención y procesado de la imagen y solo proporciona información acerca de la longitud de la dis-

por R. Rodríguez, J. Gallardo, B. Romero, E. RomeroASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

RESUMENLa inspección de uniones soldadas de responsabilidadmediante ensayos no destructivos viene realizándosedesde los orígenes de la aplicación de los ensayos no destructivos al control de calidad, de hecho es un bino-mio indisoluble.

Entre otros métodos, uno de los más empleados es el deultrasonidos, que ha ido experimentando grandes avances en la medida en que se ha ido desarrollando la tecnología,de tal modo que, hoy día, nos encontramos con un con-junto de equipos y técnicas que facilitan enormemente lainspección, con obtención de imágenes y registros que se aproximan a la realidad del objeto inspeccionado.

Del mismo modo que los equipos digitales dejaron en las estanterías a los equipos analógicos, los equipos multipal-pador con arreglo de fases (Phased Array) están sustitu-yendo a los equipos mono canales, y la técnica TOFD haido desbancando a la radiografía.

Esta técnica es de gran interés, pues tiene la peculiaridadde dar una información, relevante y precisa, en cuanto altamaño de la discontinuidad detectada y su ubicación enprofundidad, si bien la preparación de la inspección y la interpretación de los resultados obtenidos deben hacersepor personas con amplia experiencia en ultrasonidos y co-nocimientos avanzados de la técnica TOFD.

Debido a todo ello y ante la carencia de temarios, bibliogra-

fía y formación estructurada en español, la AEND se plan-teó el desarrollo de un programa de formación que pudiera abarcar los conocimientos y destrezas prácticas necesa-rias para formar a los técnicos que deben aplicar la técnica TOFD en la inspección de soldaduras.

ANTECEDENTESEs la soldadura un proceso de fabricación que, por suscaracterísticas, siempre ha sido objeto de inspección

de la unión y la ausencia de defectos. Como no podía serde otra manera, esta inspección debe ser no destructiva,

estaba bien hecha.

Dentro de los ensayos no destructivos aplicados a solda-dura una parte importante de los mismos están encarga-dos de proporcionar información acerca de todo el volu-

imperfecciones que se producen en el interior de la unión.Son, por tanto, la radiografía y los ultrasonidos los dos mé-todos que tienen un empleo más extendido en la inspec-ción de soldaduras.

Aunque la radiografía (RT) se emplea extensamente para detectar y dimensionar discontinuidades en uniones sol-dadas, requiere procedimientos de seguridad especiales, tiempo para la obtención y procesado de la imagen y solo proporciona información acerca de la longitud de la dis-

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ARTÍCULO TÉCNICO28soldadura y tecnologías de unión

riesgo causado por el defecto. Los ultrasonidos (UT), con la incorporación de los equipos que tienen tratamiento de señal, son capaces de proporcionar una imagen que se aproxima a la pieza ensayada, se están convirtiendo en la mejor opción para reemplazar a la RT ya que no existen riesgos para el operador y proporcionan mayor informa-ción acerca de las discontinuidades, aportando más datos

setenta, el Dr. Maurice Silk comenzó a desarrollar técnicas de dimensionamiento basadas en la difracción que se pro-ducía en los bordes de las discontinuidades cuando una

años ochenta se empieza a aplicar esta técnica en la ins-pección de soldaduras de componentes del sector nuclear, en respuesta a las insistentes peticiones para determinar el tamaño de grietas de corrosión intergranular que apa-recían en los mismos. Esto se extendió rápidamente a los sectores petroquímico y de transporte. En los años noven-ta comienzan a elaborarse normativas (Guías) que recogen esta técnica como una más para la inspección de solda-dura como por ejemplo la norma británica BS 7706: 1993 “Guide to Calibration and setting-up of the Ultrasonic Time of Flight diffraction (TOFD) technique for defect detection, location and sizing of flaws” El desplazamiento automáti-co de transductores combinados con la digitalización de la señal permite realizar inspecciones automáticas con registros permanentes. En conclusión, TOFD es por tanto una técnica de ultrasonidos, totalmente implantada en la industria, que ha mejorado la rapidez de la inspección con

de las medidas obtenidas, además, está aceptada como técnica sustitutiva de la radiografía, gracias a su capacidad de registro de la inspección.

INSPECCIONES DE SOLDADURAS DE FORMA CONVENCIONALLas inspecciones convencionales de soldaduras median-te ultrasonidos vienen realizándose desde muy antiguo y están basadas en el análisis de la energía reflejada por una discontinuidad. Esto está influenciado por múltiples factores, tales como profundidad, tamaño, orientación, posición, naturaleza, morfologia, etc, lo que hace que

-sión de la discontinuidad que ha provocado la señal ob-jeto de análisis.

ensayo, nos referimos a las grietas, faltas de penetración y faltas de fusión, mayoritariamente.

La técnica TOFD no tiene una dependencia tan grande de la orientación de la discontinuidad y, además, es capaz de detectar la señal difractada en los extremos de la dis-continuidad, por lo que ofrece una valoración muy exacta del tamaño de la discontinuidad. Así, posteriormente, se pueden realizar predicciones futuras de la seguridad de los componentes.

DESARROLLO DE LA DIFRACCIÓNComo ya se ha mencionado anteriormente, en los ensa-yos convencionales mediante ultrasonidos se utilizan las reflexiones más o menos especulares producidas desde

técnica TOFD se trata de la detección de pequeñas seña-les producidas en las esquinas de las discontinuidades, por lo que no es tan dependiente de la orientación de la discontinuidad y permite una valoración precisa de su ta-maño.

El fenómeno de difracción es conocido desde que Gri-maldi en el siglo XVII descubrió dicho fenómeno en la luz, posteriormente Fresnel en 1818 demostró, por medio del principio de Huygens, que dicho fenómeno era con-secuencia de la naturaleza ondulatoria de la luz y, por lo tanto, aplicable también a los ultrasonidos.

Figura 1. Generación de ondas de difracción

Más concretamente, la utilización de la difracción en ul-trasonidos manuales se empleó principalmente, para, el dimensionamiento en profundidad de grietas; podríamos decir que era parte de los ultrasonidos clásicos.

Por regla general, en la técnica TOFD se utilizan dos pal-padores angulares de ondas longitudinales separados y enfrentados entre sí a una distancia establecida, actuan-do uno como emisor y el otro como receptor, de tal modo

seseñañall, ssonon ccapappacaceses ddee prprp opoppororciciononarar uunanana iiimmamagegenn ququee sese apaproro ixiximama aa llaa pipip ezezaa enensasayayay dada, , sese eeststánán ccconono vivivirtrtrtieieiendndndoo enen lllaamejjoj r opp icicióónón ppararaa rereemem lplplazazarar aa llaa RTRT yyaa ququee nono eexixiststenenririesesgogoss paparara eell opopereradadoror yy pproropoporcrcioionanann mamayoyorr ininfoformrmaa-

ición acerca de las discontinuidades,, aapoportrtanandodo mmásás ddatatosos

sesetetentntaa, eell DrDr. MaMaururicicee SiSilklk ccomomenen ózó a ddesarrollllar ttééc inicasde dimensisiononamamieientntoo babasasadadass enen llaa didifrfracacciciónón qqueue ssee prproo--ducía en los bordes de las discontinuidades cuando una

años ochenta se empieza a aplicar esta técnica en la ins-pección de soldaduras de componentes del sector nuclear, en respuesta a las insistentes peticiones para determinarel tamaño de grietas de corrosión intergranular que apa-recían en los mismos. Esto se extendió rápidamente a los sectores petroquímico y de transporte. En los años noven-ta comienzan a elaborarse normativas (Guías) que recogen esta técnica como una más para la inspección de solda-dura como por ejemplo la norma británica BS 7706: 1993“Guide to Calibration and setting-up of the Ultrasonic Timeof Flight diffraction (TOFD) technique for defect detection, location and sizing of flaws” El desplazamiento automáti-co de transductores combinados con la digitalización de la señal permite realizar inspecciones automáticas conregistros permanentes. En conclusión, TOFD es por tanto una técnica de ultrasonidos, totalmente implantada en la industria, que ha mejorado la rapidez de la inspección con

de las medidas obtenidas, además, está aceptada comotécnica sustitutiva de la radiografía, gracias a su capacidadde registro de la inspección.

INSPECCIONES DE SOLDADURAS DE FORMACONVENCIONALLas inspecciones convencionales de soldaduras median-te ultrasonidos vienen realizándose desde muy antiguo y están basadas en el análisis de la energía reflejada por una discontinuidad. Esto está influenciado por múltiples factores, tales como profundidad, tamaño, orientación, posición, naturaleza, morfologia, etc, lo que hace que

-sión de la discontinuidad que ha provocado la señal ob-jeto de análisis.

LaLa ttécécninicaca TTOFOFDD nono ttieienene uunana ddepeppenendedenncia tan ggrarandndee dedellala oo iririenentata icicióónón dddee llala ddisiscocontntininuiuidadadd yy, aadedemámáss, eess cacapapap zdede ddetetecectatarr lala sseñeñalal ddififrara tct dada en lloss ee txtxtreremomoss ddede lllaa dididiss-co tntiin iuiddadd, ppor llo quq e ofrece una valororacacióiónn mumuyy exexacactatadedell tatamamañoño ddee lala ddisiscocontntininuiuidadadd. AAsísí, popoststererioiormrmentte, sepu deden realilizar pr dediic iciones futuras de la seguridad delos componentes.

DESARROLLO DE LA DIFRACCIÓNCoComomo ya se hha menciionaddo anteriiormente, en los ensa-yos convencionales mediante ultrasonidos se utilizan las reflexiones más o menos especulares producidas desde

técnica TOFD se trata de la detección de pequeñas seña-les producidas en las esquinas de las discontinuidades,por lo que no es tan dependiente de la orientación de la discontinuidad y permite una valoración precisa de su ta-maño.

El fenómeno de difracción es conocido desde que Gri-maldi en el siglo XVII descubrió dicho fenómeno en la luz, posteriormente Fresnel en 1818 demostró, por mediodel principio de Huygens, que dicho fenómeno era con-secuencia de la naturaleza ondulatoria de la luz y, por lotanto, aplicable también a los ultrasonidos.

Figura 1. Generación de ondas de difracción

Más concretamente, la utilización de la difracción en ul-trasonidos manuales se empleó principalmente, para, el dimensionamiento en profundidad de grietas; podríamosdecir que era parte de los ultrasonidos clásicos.

Por regla general, en la técnica TOFD se utilizan dos pal-padores angulares de ondas longitudinales separados yenfrentados entre sí a una distancia establecida, actuan-do uno como emisor y el otro como receptor, de tal modo

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29soldadura y tecnologías de unión ARTÍCULO TÉCNICO

que se cubra todo el espesor del material. La primera señal recibida por el receptor, después de la emisión del impulso inicial, es la llamada onda lateral, (onda longitu-

segunda señal recibida sería el eco de fondo. (Figura 2).

Figura 2.

Figura 3. Ejemplo de representación de las señales obtenidas en el ensayo

Esas dos señales servirán de referencia en la inspección, corresponden al recorrido más corto y el más largo entre el emisor y el receptor. En caso de presencia de discon-tinuidad, se recibirán dos señales correspondientes a las ondas de difracción de los extremos superior e inferior de la discontinuidad. Estas ondas de difracción son también ondas longitudinales, por lo que tienen la misma veloci-dad que la onda lateral y el eco de fondo. La señal corres-pondiente al extremo superior de la discontinuidad llega-rá antes que la señal correspondiente al extremo inferior.Así pues, al ser todas las ondas de velocidad longitudi-nal, las señales de indicación de discontinuidad deberían aparecer entre la onda lateral y el eco de fondo.

La diferencia entre el tiempo de vuelo de las señales de difracción superior e inferior permite determinar, de for-ma muy precisa, la altura de la discontinuidad.

La técnica TOFD es reconocida generalmente como la técnica ultrasónica más precisa para medir la altura de

en la sona de raíz de las soldaduras.

Es ampliamente utilizada en la industria petroquímica y nuclear para la inspección de soldaduras a tope en reci-pientes a presión y tuberías y, a menudo, se utiliza para proporcionar datos del tamaño del defecto crítico en las evaluaciones de integridad de componentes: Ventajas - Rapidez de inspección - Detección de toda clase de discontinuidades independientemente de su orientación - Muy precisa en la medición en profundidad del tamaño y posición de los defectos (muy útil para

medir profundidad de grietas) - Los defectos se dimensionan sobre el B-Scan o

D-Scan independientemente de la amplitud de la señalDesventajas - Zonas interferidas (onda lateral y eco de fondo) - No se sabe la posición de la discontinuidad respecto al centro de la soldadura. - Difícil el análisis por existir muchas señales.

TOFD EN LA NORMATIVAEl empleo de la técnica TOFD se ha ido incorporando de manera habitual a las inspecciones de soldadura lo que ha traído como consecuencia el desarrollo de normativa para su empleo de forma regulada.

A continuación se lista un resumen de las normas em-pleadas.- BS 7706: 1993, Guide to Calibration and Setting-Up

of the Ultrasonic Time of Flight Difrraction (TOFD). Technique for the Detection, Location, and Sizing of Flaws

- CEN TS/ 14751: 2004, Welding - Use of time-of-fli-ght diffraction technique (TOFD) for examination of welds.

- UNE EN 15626:2013, Ensayo no destructivo de sol-daduras. Técnica de difracción de tiempo de vuelo (TOFD). Niveles de aceptación.

- ASME V Art.4 Ed 2010, apéndice III, apéndice N y apéndice O.

- UNE EN ISO 16828: 2104 anteriormente EN 583-6: 2010, Examen por ultrasonidos. Técnica de difracción

señal recibida ppor el receptp or, , despspuéuéss dede la emisión delimimpupup lslsoo ininiciciaiall,, eess lala lllalamamadadada ooo dndndaa llalatteterarall,l, (((ononddada lllonon igigitutu-

sesegugundndaa seseñañall rerecicibibidada ssereríaía eell ececo dde ffonddo. (F(F( iiggururaa 2)2)2)..

Figura 2.

Figura 3. Ejemplo de representación de las señales obtenidas en el ensayo

Esas dos señales servirán de referencia en la inspección, corresponden al recorrido más corto y el más largo entreel emisor y el receptor. En caso de presencia de discon-tinuidad, se recibirán dos señales correspondientes a lasondas de difracción de los extremos superior e inferior de la discontinuidad. Estas ondas de difracción son también ondas longitudinales, por lo que tienen la misma veloci-dad que la onda lateral y el eco de fondo. La señal corres-pondiente al extremo superior de la discontinuidad llega-rá antes que la señal correspondiente al extremo inferior.Así pues, al ser todas las ondas de velocidad longitudi-nal, las señales de indicación de discontinuidad deberíanaparecer entre la onda lateral y el eco de fondo.

La diferencia entre el tiempo de vuelo de las señales de difracción superior e inferior permite determinar, de for-ma muy precisa, la altura de la discontinuidad.

técnica ultrasónica más prp ecisa paparara mmedir la altura de

enen lllaa sosonana dddee raraízíz ddee lalass sosoldldadadururasas.

Es amppliamente utit lizazadada eenn lala iindndusustrtriaia ppetetroroququímímicicaa yynunuclcleaearr paparara llaa ininspspececciciónón ddee sosoldldadadururasas aa ttopopee enen rrececii-pientes a presión y tuberías y, a menudo, se utiliza ppara proporcionar datos del tamaño del defecto crítico en lasevaluaciones de integridad de componentes:Ventajas

- Rapidez de inspección- Detección de toda clase de discontinuidades

independientemente de su orientación- Muy precisa en la medición en profundidad del

tamaño y posición de los defectos (muy útil para medir profundidad de grietas)

- Los defectos se dimensionan sobre el B-Scan o D-Scan independientemente de la amplitud de laseñal

Desventajas- Zonas interferidas (onda lateral y eco de fondo)- No se sabe la posición de la discontinuidad

respecto al centro de la soldadura.- Difícil el análisis por existir muchas señales.

TOFD EN LA NORMATIVAEl empleo de la técnica TOFD se ha ido incorporando de manera habitual a las inspecciones de soldadura lo que ha traído como consecuencia el desarrollo de normativa para su empleo de forma regulada.

A continuación se lista un resumen de las normas em-pleadas.- BS 7706: 1993, Guide to Calibration and Setting-Up

of the Ultrasonic Time of Flight Difrraction (TOFD).Technique for the Detection, Location, and Sizing of Flaws

- CEN TS/ 14751: 2004, Welding - Use of time-of-fli-ght diffraction technique (TOFD) for examination of welds.

- UNE EN 15626:2013, Ensayo no destructivo de sol-daduras. Técnica de difracción de tiempo de vuelo (TOFD). Niveles de aceptación.

- ASME V Art.4 Ed 2010, apéndice III, apéndice N yapéndice O.

- UNE EN ISO 16828: 2104 anteriormente EN 583-6:2010, Examen por ultrasonidos. Técnica de difracción

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ARTÍCULO TÉCNICO30soldadura y tecnologías de unión

del tiempo de vuelo con método para la detección y el dimensionamiento de discontinuidades.

- UNE EN ISO 10863: 2012, Ensayo no destructivo de soldaduras. Uso de la técnica de difracción de tiempo de vuelo (TOFD)

- ASME Section VIII Code Case 2235 on Ultrasonic Exa-mination of Welds in Lieu of Radiography.

NECESIDAD DE APRENDIZAJE Y CERTIFICACIÓN

el estado actual de desarrollo de la técnica TOFD hace que, para la aplicación de la misma se necesite un co-

-fracción, de los equipos y palpadores a emplear, de las

desarrollo de destrezas en cuanto a la realización del en-sayo y la evaluación de las señales adquiridas.

Para poder llegar a una buena comprensión de las téc-nicas de ensayo TOFD es necesario tener unos conoci-mientos avanzados de ultrasonidos.

Por otro lado, el hecho de tener que demostrar que las per--

tencias técnicas ha hecho que se desarrollen esquemas

-

aunque en las revisiones que actualmente se están reali-zando, ya se contempla el temario para la técnica TOFD.

Así, en el seno de la Asociación Española de Ensayos no Destructivos, se ha desarrollado un programa de forma-

-lidades cubiertas por la norma internacional UNE EN ISO 9712: 2012.

DESARROLLO DEL TEMARIO Y DE LA FORMACIÓNEl planteamiento fue producir todos los medios didácti-cos necesarios para poder impartir con éxito los cursos de formación y, por tanto, había que desarrollar:- Manual del alumno- Transparencias- Cuaderno de prácticas y ejercicios- Preguntas de autoevaluación

-mientos

- Selección y adquisición de probetas de soldadura

Eran varias las cuestiones que debíamos resolver antes de comenzar a escribir y por tanto era fundamental cono-cer dos aspectos importantes:- Cuál era el estado del arte fuera de España.- Qué necesidades tenía la industria española.

De los estudios realizados para conocer que se estaba haciendo fuera de España y cuáles eran las necesidades de la industria española, se pudo determinar que:- La aplicación mayoritaria del uso de la técnica TOFD

era para la inspección de soldaduras, existiendo la po-sibilidad de su empleo en análisis de erosión corrosión.

- La duración debía estar en un intervalo entre 80 y 120 horas.

- El alumno debía tener conocimientos previos de ultra--

cación como nivel 2.- Se necesitaban herramientas informáticas de cálculo

de la inspección y la correcta interpretación de las se-ñales adquiridas.

-ner distintos tipos de discontinuidades, espesores y

TEMARIO DE FORMACIÓNTras el estudio de la bibliografía disponible, se elaboró el temario que se lista a continuación y el manual de estudio correspondiente, asimismo se ha elaborado un manual de prácticas con alrededor de 70 páginas en las que se proponen distintos tipos de actividades encaminadas a la adquisición de habilidades para la adquisición de señales

-cheros de datos.

Temario:- Introducción a la técnica TOFD- Principios físicos de la técnica TOFD- Equipos para la técnica TOFD- Técnica de inspección TOFD

- Ajustes de la inspección TOFD- Condiciones previas al ensayo y adquisición TOFD- Interpretación de registros

-tarias

- Instrucción Técnica

sosoldldadadururasas. UsUsoo dede llaa tétécncnicicaa dede ddififrararacccccciióiónn dede ttieiempmpoo ddede vvueuelolo (((TOTOFDFD)))

- ASASSMEMEME SSSecec ititionon VVVIIIIII CoCoddede CCasasee 22223535 oonn UlUltrtrasasononicic EExaxa-miminanatitionon ooff WeWeldldss inin LLieieuu ofof RRadadioiogrgrapaphyhy.

NENENECECECESISISIDADADADDD DEDEDE AAAPRPRPRENENENDIDIDIZAZAZAJEJEJE YYY CCCERERERTITITIFIFIFICACACACICICIÓNÓNÓN

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-fracción, de los equipos y palpadores a emplear, de las

desarrollo de destrezas en cuanto a la realización del en-sayo y la evaluación de las señales adquiridas.

Para poder llegar a una buena comprensión de las téc-nicas de ensayo TOFD es necesario tener unos conoci-mientos avanzados de ultrasonidos.

Por otro lado, el hecho de tener que demostrar que las per--

tencias técnicas ha hecho que se desarrollen esquemas

-

aunque en las revisiones que actualmente se están reali-zando, ya se contempla el temario para la técnica TOFD.

Así, en el seno de la Asociación Española de Ensayos noDestructivos, se ha desarrollado un programa de forma-

-lidades cubiertas por la norma internacional UNE EN ISO 9712: 2012.

DESARROLLO DEL TEMARIO Y DE LA FORMACIÓNEl planteamiento fue producir todos los medios didácti-cos necesarios para poder impartir con éxito los cursos de formación y, por tanto, había que desarrollar:- Manual del alumno- Transparencias- Cuaderno de prácticas y ejercicios- Preguntas de autoevaluación

-mientos

- Selección y adquisición de probetas de soldadura

- CuCuálál eerara eell esestatadodo ddelel aarrtete ffueuerara ddee EEspap ña.- QQuQuééé nenecece isisiddadaddedess teteníníaa lala iindndusustrtriaia eespsppañañololaa.

DDe llos e tst dudiios re laliiz dados ppara conoocecer ququee sese eeststababaahahacicienendodo ffueuerara ddee EsEspapañaña yy ccuáuáleless ereranan llasas nnececesesidid dades dede lla iinddu tst iria españñolla, se p dudo determinar que:- La aplicación mayoritaria del uso de la técnica TOFD

ereraa paparara llaa ininspspececciciónón ddee soldld daduras, exiistitienddo lla po-sibilidad de su empleo en análisis de erosión corrosión.

- LaLa ddururacacióiónn dedebíbía esttar en un iinttervallo entre 80 y 120horas.

- El alumno debía tener conocimientos previos de ultra--

cación como nivel 2.- Se necesitaban herramientas informáticas de cálculo

de la inspección y la correcta interpretación de las se-ñales adquiridas.

-ner distintos tipos de discontinuidades, espesores y

TEMARIO DE FORMACIÓNTras el estudio de la bibliografía disponible, se elaboró eltemario que se lista a continuación y el manual de estudio correspondiente, asimismo se ha elaborado un manualde prácticas con alrededor de 70 páginas en las que se proponen distintos tipos de actividades encaminadas a la adquisición de habilidades para la adquisición de señales

-cheros de datos.

Temario:- Introducción a la técnica TOFD- Principios físicos de la técnica TOFD- Equipos para la técnica TOFD- Técnica de inspección TOFD

- Ajustes de la inspección TOFD- Condiciones previas al ensayo y adquisición TOFD- Interpretación de registros

-tarias

- Instrucción Técnica

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31soldadura y tecnologías de unión ARTÍCULO TÉCNICO

CERTIFICACIÓNUna vez desarrollados los trabajos anteriores era necesa-rio desarrollar los requisitos necesarios para poder reali-

De los estudios y consultas realizadas a las diferentes empresas se concluyó que la necesidad más acuciante

de soldadura y materiales metálicos.

Por lo que, a reglón seguido, se iniciaron los trabajos para poder obtener la ampliación de la acreditación de la Enti-

-ción de nivel 2 en ultrasonidos con aplicación mediante la técnica TOFD en los sectores de soldadura y materiales metálicos.

Lo primero fue revisar los procedimientos para incluir los requisitos establecidos tanto para los candidatos como para los examinadores.

Posteriormente, hubo que crear las preguntas del examen

de datos con señales adquiridas previamente, ya que, en el examen práctico, hay que hacer interpretación y eva-luación de señales.

CONCLUSIONESSegún se ha expuesto con los trabajos realizados se ha puesto en marcha un programa de formación para la cua-

TOFD, obteniéndose el reconocimiento de Olimpus como Training Academy.

Asimismo se ha obtenido la ampliación de la acreditación

ultrasonidos técnica TOFD, con un amplio reconocimiento internacional.

FORMACIÓN (80 HORAS)

NIVEL 2 UT (CONVENCIONAL)

NIVEL 2 TOFD

EXAMEN 30 preguntas tipo test

Práctico: 1 adquisición y evaluación de 5 registros

CERTIFICADO DE AGUDEZA VISUAL EN VIGOR

EXPERIENCIA (9 MESES)

Figura 4.

Una vez desarrollados los trabajjos aantntererioioreres era necesaririoo dedesasarrrrolollalarr loloss rereququq isisititososos nnnecececesesarariioioss paparara pp dododerer rreaealilili-

DDe llos estudios y consultas realizadas a las diferentes empresas se concluyóy qque la necesidad mámáss acacucuciaiantntee

dde soldadura y materiales metálicos.

Por llo que, a reglón seguido, se iniciaron los trabajos para poder obtener la ampliación de la acreditación de la Enti-

-ción de nivel 2 en ultrasonidos con aplicación mediante la técnica TOFD en los sectores de soldadura y materialesmetálicos.

Lo primero fue revisar los procedimientos para incluir losrequisitos establecidos tanto para los candidatos como para los examinadores.

dede ddatatosos cconon sseñeñalaleses aadqdqquiuiriridadass prprp eveviaiamemementntntee,e, yyaa quque,e, eennlel examen prp áácáctititicoco,, hhahayy ququee hhahacecerr ininteterprpreretataciciónón yy eevava--

lluluacaciióiónn dede sseñeñalaleses.

COCONCNCLULUUSISISIONONONESESESSeSegúgúnn sese hhaa exexpupuesestoto cconon llosos ttrarababajojoss rerealalizizadadosos ssee haha puesto en marcha un prp oggrama de formación paparara llaa cucuaa-

TOFD, obteniéndose el reconocimiento de Olimpupuss cocomomoTraining Academy.

Asimismo se ha obtenido la ampliación de la acreditación

ultrasonidos técnica TOFD, con un amplio reconocimiento internacional.

FORMACIÓN (80 HORAS)

NIVEL 2 UT (CONVENCIONAL)

NIVEL 2 TOFD

EXAMEN 30 preguntas tipo test

Práctico: 1 adquisición y evaluación de 5 registros

CERTIFICADO DE AGUDEZA VISUAL EN VIGOR

EXPERIENCIA (9 MESES)

Figura 4.

Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 37.

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TALLER DE SOLDADURA 32soldadura y tecnologías de unión

INTRODUCCIÓNAntes y durante la ejecución de una construcción soldada, se re-pite insistentemente: Los consumibles de soldadura se manten-drán en sitio seco y su manipulación estará en todo momento controlada, siguiendo las recomendaciones de los fabricantes, disponiendo de estufas, hornos, silos, etc., para evitar su con-

caras de la unión estarán limpias, y exentas, de óxido, pintura, grasa, escoria, humedad, o cualquier otro material extraño.

El incumplimiento de estas dos simples recomendaciones, pue-de tener unas consecuencias imprevisibles, llegando a producir

-mero uno de cualquier unión soldada: el hidrógeno.

En muchas ocasiones los soldadores son ajenos a este tipo de lenguaje, porque les parece demasiado teórico. Nada más le-jos de la realidad. De sus “buenas prácticas” de su “formación e información”, va a depender que no se produzcan este tipo de grietas “silenciosas y destructivas” donde las haya.

¿QUÉ ES UNA GRIETA RETARDADA?Una soldadura de aspecto perfectamente sana, tiene la extraña habilidad para desarrollar grietas internas, después de que ya esté acabada (Fig. 1).

¿CÓMO EVITAR LAS GRIETAS RETARDADAS EN LAS CONSTRUCCIONES SOLDADAS?

por José GarcíaMiembro de CESOL

Estas grietas pueden producirse, al cabo de varias horas o días después de haberlas realizado, inspeccionado y aprobado.

Por el tiempo que transcurre entre que la soldadura se ha rea-lizado y el momento de producirse la grieta, es por los que se llaman Grietas Retardadas (Delayed Cracks) (Fig. 2).

Su tamaño es “capilar”, como se muestra en las macrografías de la Fig. 2 (considerablemente aumentadas), pero sus efectos pueden ser muy graves, en caso de no detectarse.

Fig 1. (A, B, C) Soldaduras sanas

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Cuando las soldaduras que contienen grietas retardadas son “cargadas o tensionadas” estando en servicio, pueden “fallar” con el consiguiente riesgo de pérdidas de vidas humanas o re-paraciones de elevado coste.

muy importante.

Fig 2.

¿QUÉ CAUSAS PROVOCAN LAS GRIETAS RETARDADAS?Tres condiciones son necesarias para causar grietas retarda-das:1. HIDRÓGENO DISUELTO EN EL BAÑO DE SOLDADURA2. UNA ESTRUCTURA ENDURECIDA EN LA ZONA AFECTADA

POR EL CALOR3. UNIONES SOLDADAS SOMETIDAS A TENSIONES

1. El Hidrógeno se disuelve en la soldadura, mientras el metal depositado se está volviendo sólido.El Hidrógeno puede introducirse en la soldadura de varias for-mas:- Humedad absorbida por los electrodos revestidos de ma-

como: E6010, E6111, E6027, E7024.- Humedad en el revestimiento de los electrodos.

- Materiales extraños contenidos en los electrodos grasa, aceite, pintura, etc.

- Materiales extraños sobre las uniones a soldar: aceite, óxido, pintura, grasa, suciedad, marcas de lápices de rotular, etc.

Los electrodos llamados de BAJO CONTENIDO EN HIDRÓGENO, no contienen materiales orgánicos en su revestimiento y son más recomendables, siempre y cuando se cumplan las condi-ciones y normas de CONSERVACIÓN, MANIPULACIÓN Y ESTU-FADO, que les preserve de la HUMEDAD.

EXX15, EXX16, EXX18, EXX28.

Manuel Reina Gómez en su publicación: “Soldadura de los Aceros. Aplicaciones, Capítulo 11”, recomienda y dice: “En la casi totalidad de los casos, puede descartarse la hipótesis de una influencia del hidrógeno residual contenido en el metal base. El hidrógeno procede fundamentalmente del metal fundi-do que se introduce durante el soldeo, como consecuencia de la descomposición del vapor de agua en el arco eléctrico. Este vapor de agua tiene los siguientes orígenes, según el proceso de soldadura utilizado.

Si como factores de riesgo están contenidos de Hidrógeno di-suelto en el metal depositado (c.c. de H2 / 100 gr de metal depo-sitado), como soluciones propuestas, aparte de los electrodos de bajo contenido en hidrógeno, ya mencionados:- Limpieza de la junta- Uso de materiales de aporte de bajo contenido en hidrógeno

< 5 cc. /100 gr.- Aplicación de post-calentamiento.

Este post-calentamiento, puede resultar aconsejable después de la soldadura e inmediatamente antes de que la temperatura descienda por debajo de la crítica, un tratamiento térmico entre 200 y 250 ºC, para favorecer la difusión del hidrógeno y dismi-nuir su contenido en el metal aportado.

Como regla general, es suficiente 1 hora para espesores infe-riores a 30 mm. Para espesores superiores, conviene ampliar

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TALLER DE SOLDADURA 34soldadura y tecnologías de unión

el tiempo de permanencia en ese intervalo de temperatura”.

--

re de alta responsabilidad. Sin duda el método ideal es a base de resistencias eléctricas conectadas a termopares y su regis-trador de temperaturas/tiempo correspondiente, durante todo el proceso de soldadura La solución tiene su coste, pero la ga-rantía es máxima.

Nota 1:Considero el Capítulo 11: “Soldabilidad de aceros al Carbo-no-Manganeso y de Alto Límite Elástico”, de la publicación ante-riormente mencionada: “Soldadura de los Aceros. Aplicaciones” de Manuel Reina Gómez, complemento imprescindible para to-dos los Técnicos de Soldadura, Ingeniería, Calidad y Fabricación y su traducción a la práctica, en lenguaje de taller.

Algunos aceros, cuando son soldados, forman una estructura endurecida en la Zona Afectada por el Calor (ZAC), próxima a la soldadura. (Ver en Fig. 3, esquema de una ZAC) y las temperatu-ras que adquiere durante el soldeo).

Fig 3.

Este endurecimiento se forma cuando el enfriamiento del metal “caliente” que forma el baño de soldadura es demasiado rápido.

provocará Grietas Retardadas.

Por debajo de los valores de enfriamiento normales de una sol-dadura, no es probable que se formen estructuras endurecidas.En los aceros del tipo Naval A, Naval D, Naval E (ASTM A131, ASTM A501) y similares, se dan condiciones poco probables para la formación de estas estructuras endurecidas, si las con-diciones de enfriamiento de la soldadura son normales.

En los aceros de alto límite elástico (36 Kg / mm2; 355 MPa, etc.) esta probabilidad es mucho mayor.

Para evitar este endurecimiento se pueden dar algunas reco-mendaciones:- Trabajar con baja intensidad de soldadura.- Trabajar con electrodos de pequeño diámetro.- Trabajar con baja temperatura entre pasadas

input).

¡Importante!:Las dimensiones de las grietas retardadas (como antes se dijo) son tan pequeñas que su observación es muy difícil, como no sea a través de ensayos no destructivos: Líquidos Penetrantes, Partí-culas Magnéticas o Ultrasonidos.

un Cliente, que estos ensayos no se deben de llevar a cabo hasta -

cisamente porque se está esperando a que aparezcan este tipo de grietas. Siempre será mejor detectarlas en fabricación y no en servicio.

En necesario tener este requisito (mandatorio si es del cliente)en cuenta a la hora de ofertar, pues este tiempo de “espera” es un tiempo de producción, que ralentiza el plazo de terminación del producto y por lo tanto incide directamente en el coste y plazo de entrega del mismo

3. Uniones soldadas sometidas a tensionesLas tensiones en las uniones soldadas se producen por contrac-ción durante el enfriamiento.

Tensiones añadidas aparecen cuando: FORZAMOS EXCESIVA-MENTE LA ALINEACIÓN DE UNA JUNTA ANTES DE SOLDARLA. COLOCANDO GRANDES PESOS QUE IMPIDAN EL MOVIMIENTO NATURAL DE LA UNIÓN A SOLDAR.

-drógeno (sobre todo en aceros de alto límite elástico), mayor fa-cilidad para la aparición de grietas retardadas. Algunos defectos provocados durante la ejecución de las soldaduras, contribuyen a la formación en zonas localizadas de grietas retardadas (Fig. 4).

Fig 4.

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35soldadura y tecnologías de unión TALLER DE SOLDADURA

¿CÓMO EVITAR LA FORMACIÓN DE GRIETAS RETARDADAS?a. Conseguir eliminar el hidrógenob. Evitar la formación de estructuras endurecidas en la zona

afectada por el calor.c. Reducir las tensiones

a. Conseguir eliminar el hidrógeno- Utilizar electrodos de bajo contenido en hidrógeno (AWS

E7016, E8028, etc.) perfectamente secos.- Se aplicarán con el máximo rigor las normas para su fabri-

cación, transporte, conservación, estufado y manipulado de este tipo de electrodos.

Nota 2: Cuando el soldador está trabajando en sitios de acceso restrin-gido, grandes alturas, y en general lugares de trabajo más com-plejos que el propio taller, que se tiene todo a mano, debemos de pensar ¿cómo disponer los hornos de conservación de electro-dos?, para no hacerle recorrer “estufa en mano y desenchufada de la red” grandes distancias, ya que se rompe el ciclo de tem-peraturas de conservación de los mismos, aparte de los tiempos muertos e improductivos.

Se debe de pensar en la “logística” de distribución y localización de los hornos de secado y conservación de electrodos y de con-sumibles en general, de acuerdo con los puestos de trabajo de los soldadores:- Mantener limpias las uniones antes de soldar- Precalentar, como medida preventiva, si no es requerido por

el procedimiento de soldadura.

Durante la noche, la humedad puede condensarse en las caras de la junta. Es de buena práctica, un ligero precalentamiento an-tes de soldar.

afectada por el calor- El precalentamiento ayuda a retrasar el enfriamiento de la

unión después de soldar.- El precalentamiento ayuda también a eliminar el hidrógeno

fuera de la unión.

-dar y debe de mantenerse al mismo nivel que la temperatura

(o material base) y del espesor a soldar.

c. Reducir las tensiones- Las tensiones no podrán eliminarse por completo, pero si

tomar precauciones para reducirlas.- Armado o ensamblaje y alineación de las juntas correcto.- Procedimiento de soldadura adecuado, evitando faltas de

fusión, mordeduras, etc.- Precalentamiento tanto antes de soldar, como entre pasa-

das, ayuda a reducir tensiones y facilita un enfriamiento lento.

- En uniones de gran longitud, soldar si es posible, del centro hacia los extremos, para distribuir mejor las contracciones.

Nota 3: Es recomendable, como documentación de apoyo, el Capítulo 21, “Tensiones y Deformaciones durante el Soldeo” del “Manual del Soldador”, de Germán Hernández Riesco, editado por CESOL. Se dan numerosas reglas prácticas con sus correspondientes

CONSIDERACIÓN FINALDe las grietas retardadas, se conoce la mayoría de sus causas, algunas de las cuales se han expuesto en este breve trabajo. También se conocen sus remedios. Lo que queda es tomarse en serio, que, sus consecuencias incontroladas, pueden producir

costes materiales.

Hay que sensibilizar y dar a conocer su existencia a todas las personas involucradas en la obra soldada, sean estructuras o equipos y tener muy bien informados y provistos de los medios necesarios para combatirlas, a Jefes de Obra, Mandos Inter-medios, Montadores y Soldadores. Estos últimos con más que sobradas razones, al ser los que le “ponen las manos” a cada centímetro de soldadura.

REFERENCIAS:

[1] “Soldabilidad de aceros al Carbono-Manganeso y de Alto Límite Elástico”. Soldadura de los Aceros. Aplicaciones, de Manuel Reina Gómez.

[2] “Tensiones y Deformaciones durante el Soldeo”. Manual del Soldador, de Germán Hernández Riesco, editado por CESOL

[3] “Preventing delayed cracks in ships welds”. H.W.Mishler. Battalle Columbus Laboratories

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37soldadura y tecnologías de unión BOLETÍN DE SUSCRIPCIÓN

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SAFSistemas Avanzados de FormaciónC/ Condado de Treviño, 2 - Local F3128033 MadridCIF: A80750748

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Población: Provincia: Código Postal:

País: Teléfono: Email:

Forma de pago: Transferencia bancaria Cheque nominativo Domiciliación bancaria

Firma/sello:

S.A.F., C/ Condado de Treviño, 2 - Local F-3128033 Madrid. Tfno.: 91 475 83 07 - Fax: 91 500 53 77 Correo electrónico: [email protected]

FORMA DE PAGO SEGÚN OPCIÓN ELEGIDA

Transferencia bancaria: Sistemas Avanzados de Formación - S.A.F. CCC: ES88 3025 0006 21 1400001745

Cheque nominativo a: Sistemas Avanzados de Formación - S.A.F.

Domiciliación bancaria:

*1 año (cuatro números): España 80 Euros. Resto de países 150 Euros (IVA no incluido)

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INFORMACIÓN DE CESOL38soldadura y tecnologías de unión

Con fecha 19 abril de 2018, se ha celebrado la reunión de la Asamblea General Ordinaria y Extraordinaria de CESOL, en la que se trataron, entre otros, los siguientes asuntos:

1. Se presentan la Memoria, la Cuenta de Pérdidas y Ganancias y el Balance de Situación de la Asociación corres-pondientes al ejercicio 2017, así como el Informe favorable de Auditoria de Cuentas del ejercicio 2017, elaborado por ITG Auditores.

acuerdos:

- Aprobar la Memoria, la Cuenta de Pérdidas y Ganancias, el Balance de Situación, Memoria Económica y Me-moria de Actividades del Ejercicio 2017.

- Se aprueba compensar las pérdidas del ejercicio de 8.870,56€ con Reservas Voluntarias.

2. Se sometieron para aprobación de la Asamblea, y fueron aprobados por mayoría: - El Plan de Gestión para el 2018 - Los Presupuestos para el 2018 - Las Cuotas para el año 2018

Las cuotas un año más han quedado congeladas:

A) Miembros Profesionales 74,00 euros 0%

B) Miembros en Paro 25,50 euros 0%

C) Miembros Jubilados 36,50 euros 0%

D) Miembros Jubilados con más de 25 años de pertenencia ininterrumpida en la Asociación. Gratuito 0%

E) Miembros Asociados 25,50 euros 0%

Cuotas Miembros Industriales:

A) Empresas de hasta 50 empleados 377,00 euros 0%

B) Empresas de 51 a 500 empleados 693,00 euros 0%

C) Empresas de más de 500 empleados 1.060,00 euros 0%

Cuotas Miembros Industriales – Empresas del Grupo (Mínimo 3 empresas):

A) Empresas de hasta 50 empleados 219,00 euros 0%

B) Empresas de 51 a 500 empleados 438,00 euros 0%

C) Empresas de más de 500 empleados 693,00 euros 0%

INFORMACION DE LA ASAMBLEA GENERAL ORDINARIA Y EXTRAORDINARIA DE CESOL

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39soldadura y tecnologías de unión INFORMACIÓN DE CESOL

3. Se aprueba como Auditor de Calidad para 2018 a LINDE.

4. La propuesta de la Junta Directiva de CESOL para el nombramiento de Miembros Profesionales Distinguidos, Miembros Industriales Destacados y Miembros de Honor, es la siguiente:MIEBROS PROFESIONALES DISTINGUIDOS- D. Rafael Bermejo Guillamón- D. Antonio Portolés GarcíaMIEMBROS INDUSTRIALES DESTACADOS- EQUIPOS NUCLEARES, S.A., S.M.E.- S.E. CARBUROS METÁLICOS, S.A.MIEMBROS DE HONOR- D. José Mª Guilemany Casadamon- Hermandad de Ntra. Sra. La Virgen de la Herrería.

Todas las propuestas son aceptadas por los asistentes. Se procederá a la entrega de medallas y placas durante la celebración de las 22as Jornadas Técnicas de Soldadura y Tecnologías de Unión.

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INFORMACIÓN DE CESOL40soldadura y tecnologías de unión

PERSONAL DE SOLDADURA

RENOVACIÓN DE LA CERTIFICACIÓN COMO INSPECTOR DE CONSTRUCCIONES SOLDADAS

Nivel 1.- D. Olegario BREIJO VIDAL - D. Ovidio FERNÁNDEZ GÓMEZ- D. Javier JULIANO RAMOS- D. Antonio LÓPEZ FERNÁNDEZ- D. Jesús LÓPEZ REY- D. José Manuel LORENZO LÓPEZ- D. Secundino RODRÍGUEZ GOTI- D. David de SOUZA NEVES- D. Pedro VALLEJO NEGRETE

Nivel 2:- D. Francisco BARROSO SÁNCHEZ- D. Jorge del CAMPO MEDIAVILLA- D. José Ángel CARREIRA CAMPELLO- D. Joaquín BERNÁLEZ GÓMEZ DE CARVALLO- D. Aritz EZQUERRA LANDA- D. Juan Antonio FERNÁNDEZ DÍAZ- D. José Manuel FERNÁNDEZ GARCÍA- D. Luis Alberto JIMÉNEZ BUIL- D. Miguel JURADO GARCÍA- D. Javier LLAMOSAS MARTÍNEZ- D. Prediliano LÓPEZ COPÉ- D. Francisco Luis MARÍ LÓPEZ- D. Jesús MARTÍNEZ BORT- D. Ángel MARTÍNEZ CANO- D. Francisco Jesús PÉREZ PÉREZ- D. Raúl PERMUY CASALS- D. Alipio Arturo PURIZAGA PALACIOS- D. Jesús RODRÍGUEZ HERRERA- D. Santiago SANTOS REY- D. José Ángel SEIJIDO PLATAS- D. Francisco Javier SERNA CARRO- D. José Luis SUÁREZ GONZÁLEZ- D. Josep TOMÁS MARGINET

Nivel 3:- D. Alberto BEGUIRISTAIN ARTETA- D. Alberto FERNÁNDEZ ESTÉBANEZ- D. José Manuel FERNÁNDEZ FRESNO

Soldadas y las que han obtenido Diplomas Internacionales de Soldadura y Adhesivos desde el 2 de Febrero al 16 de Abril de 2018.

- D. Jesús GARCÍA ALONSO- D. Enrique MARTÍNEZ PÉREZ- Dña. Rosa MARTÍNEZ VARELA- Dña. Esther PÉREZ JUTGLAR- D. Jesús Avelino RODRÍGUEZ IGLESIAS- D. Juan Vicente ROSELL GONZÁLEZ- D. José Antonio SALDAÑA MAYORAL- D. Smith Amancio SIERRA RAMOS

INGENIERO INTERNACIONAL DE SOLDADURA (IWE) MEDIANTE EXAMEN:

- D. Juan Carlos CARREIRO GIRALDEZ- D. Juan Luis CARRERAS MUÑOZ- D. Aarón Miguel CASTRODÁ COPA- D. Juan José GÓMEZ CALVO- D. Daniel LARIO RAMÍREZ- D. Juan Pablo LÓPEZ ROMANILLOS- D. Alejandro MONTAÑO LEÓN- D. Guillermo Alejandro MORENO ZAVALA- Dña. Pilar PANIAGUA GIL- D. Rafael PARRA ARMESTO- D. José Antonio PIZARRO MUÑOZ- D. José Luis RODRÍGUEZ MARTÍNEZ- D. Víctor SÁNCHEZ BLÁZQUEZ- D. Alejandro SANTAOLAYA SÁNCHEZ

ESPECIALISTA INTERNACIONAL DE SOLDADURA (IWS) MEDIANTE EXAMEN:

- D. Ismael FERNÁNDEZ FABRA- D. Miguel Ángel GARCÍA LLORENTE- D. Miguel Ángel GONZÁLEZ HERNÁNDEZ- D. Boris GRANDEZ RÍOS- D. Juan Carlos MONTOYA GUTIÉRREZ- D. Eusebi ROCA REGUANT- D. Joan ROMEU GONZÁLEZ

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INFORMACIÓN DE CESOL42soldadura y tecnologías de unión

PROGRAMACIÓN DE CURSOS DEL AÑO 2018

TÍTULOS FECHAS CIUDAD

Especialización de Ingenieros en soldadura para el Sector Bienes de Equipo 3 al 7 de septiembre de 2018 Madrid

Jornada: Empresas Termosolares, Problemática y soluciones 11 al 12 de septiembre de 2018 Madrid

Mediante Normativa Europea y ASME IX 8 al 10 de octubre de 2018 Madrid

Especialización de Ingenieros en soldaduras para el Sector Energético 19 al 23 de noviembre de 2018 Madrid

Inspección Visual 26 de noviembre de 2018 Madrid

Para más información consulte nuestra página web:http://cesol.es/wordpress/formacion/formacion-presencial/

TÍTULOS FECHAS CIUDAD

ICS: Inspector de construcciones soldadas N1 de acuerdo a la nueva norma EN 14618:2017 17 al 21 de septiembre de 2018

MadridICS: Inspector de construcciones soldadas N2 de acuerdo a la nueva norma EN 14618:2017 22 al 24 de octubre de 2018

ICS: Inspector de construcciones soldadas N3 de acuerdo a la nueva norma EN 14618:2017 24 al 26 de octubre de 2018

Inspector de Construcciones Soldadas

Nuestra oferta actual de cursos a distancia cubre todos los aspectos relacionados con el soldeo. La matriculación en estos cursos está abierta permanentemente. Toda la información detallada acerca de dicha formación, la podrá encontrar en http://www.cesol.es en la pestaña FORMACIÓN.

Para más información consulte nuestra página web:http://cesol.es/wordpress/formacion/on-line/

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43soldadura y tecnologías de unión INFORMACIÓN DE CESOL

TÍTULOS FECHAS CIUDAD

25ª CONVOCATORIA Ingeniero/ Técnico/ Especialista Internacional de Soldadura

Módulo 2 – Del 16 al 20 de julio de 2018

MadridMódulo 3 – Del 15 al 19 de octubre de 2018

Módulo 4 – Del 10 al 14 de diciembre de 2018

Para más información consulte nuestra página web:http://cesol.es/wordpress/formacion/cursos-semipresenciales/

Cursos Semipresenciales con Reconocimiento Internacional

TÍTULOS FECHAS CIUDAD

INGENIERO EUROPEO DE ADHESIVOS (EAE)

Sesión 5 – Del 23 al 27 de julio de 2018

Madrid

Sesión 6 – Del 24 al 28 de septiembre de 2018

Sesión 7 – Del 22 al 26 de octubre de 2018

Sesión 8 – Del 19 al 23 de noviembre de 2018

Sesión 9 – Del 17 al 21 de diciembre de 2018

Cursos Semipresenciales con Reconocimiento Europeo

Para más información consulte nuestra página web:http://cesol.es/wordpress/formacion/adhesivos/

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INFORMACIÓN DE CESOL44soldadura y tecnologías de unión

INGENIERO INTERNACIONAL DE SOLDADURA IWE

MÓDULOS Horas eLearning / presenciales

Procesos de Soldeo y su Equipo 100 / 40

Materiales y su Comportamiento Durante el Soldeo 120 / 42

Cálculo y Diseño de Uniones Soldadas 85 / 36

Fabricación y Aplicaciones por Soldeo 100 / 41

Taller de Soldadura - / 38

TÉCNICO INTERNACIONAL DE SOLDADURA IWT

MÓDULOS Horas eLearning / presenciales

Procesos de Soldeo y su Equipo 100 / 40

Materiales y su Comportamiento Durante el Soldeo 120 / 42

Cálculo y Diseño de Uniones Soldadas 85 / 36

Fabricación y Aplicaciones por Soldeo 100 / 41

Taller de Soldadura - / 38

ESPECIALISTA INTERNACIONAL DE SOLDADURA IWS

MÓDULOS Horas eLearning / presenciales

Procesos de Soldeo y su Equipo 50 / 42

Materiales y su Comportamiento Durante el Soldeo 75 / 42

Cálculo y Diseño de Uniones Soldadas 75 / 36

Fabricación y Aplicaciones por Soldeo 50 / 41

Taller de Soldadura - / 38

Para más información consulte nuestra página web:http://cesol.es/wordpress/formacion/cursos-semipresenciales/

NOTA:convocatorias indicadas.

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FOTOGRAFÍA TU TRABAJO50soldadura y tecnologías de unión

Fotografía tu trabajo y envíanos las fotos.

Fotografía enviada por ALBERTO BEGUIRISTAIN

El objeto de esta sección es mostrar a través de imágenes todo aquello vinculado con las tecnologías de unión en los diferentes ámbitos y -

Y TECNOLOGÍAS DE UNIÓN, y serán susceptibles de publicación en la misma, en la sección o en portada, a potestad del editor, y siempre haciendo mención al autor. La publicación, en sección o en portada, no dará derecho a ninguna remuneración. Los participantes en esta

Refundido de la Ley de Propiedad Intelectual, garantizando, por la sola participación en esta sección dicha titularidad, así como el carácter original de la obra. El envío de fotografías para esta sección implica la aceptación de todas y cada una de las condiciones anteriores.

ENVÍATUS

FOTOS

Fotografía enviada por ALBERTO BEGUIRISTAIN

Fotografía enviada por HENKEL

Fotografía enviada por HENKEL

Fotografía enviada por FRONIUS ESPAÑA SLU

Fotografía enviada por FRONIUS ESPAÑA SLU

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51soldadura y tecnologías de unión PUBLICACIONES

Últimos sumarios publicados en las revistas más prestigiosas del sectorRelación de Artículos publicados en Revistas Técnicas que se reciben en CESOL. Los Miembros Industriales y Profesionales de CESOL pueden solicitar fotocopia de los artículos en que estén interesados sin cargo alguno. Los no Miembros Industriales ni Profesionales de CESOL deberán abonar 0,18 € por página previamente al envío de la fotocopia del artículo. No se admitirán encargos después de transcurridos tres meses de la publicación de este número de la revista SOLDADURA y TECNOLOGÍAS DE UNIÓN.

Welding Journal

Marzo 2018

Online Inspection of Weld Quality in Ultrasonic Welding of Carbon Fiber/Polyamide 66 without Energy Directors. A method of inspection was developed based on target horn displacement and duration; por Q. ZHI, Y.-H. GAO, L. LU, Z.-X. LIU, y P.-C. WANG (9 pags.).

The Effect of Postweld Heat Treatment on Hydrogen-Assisted Cracking of F22/625 Overlays. Hydrogen-as-sisted cracking at the interface of F22/Alloy 625 weld overlays is found to be a strong function of PWHT using the delayed hydrogen cracking test; por T. DAI y J. C. LIPPOLD (15 pags.)

Arc Behavior and Droplet Dynamics of AC GTAW-GMAW Hybrid Indirect Arc. The effects of the AC waveform parameters, and the position of the wire and tungsten electrodes on the arc behavior and droplet dynamics, were studied; por S. J. CHEN, L. W. WANG, J. XIAO, y P. S. WEI (8 pags.)

Abril 2018

Hot Wire-Assisted Gas Metal Arc Welding of Ni-Based Hardfacing. The degradation behavior and distribution of fused tungsten carbides were influenced by applying an additional hot wire; por K. GÜNTHER, J. P. BERGMANN, C. ZHANG, M. ROSENBERGER y G. NOTNI (9 pags.).

Measurement of Calibrated Recursive Analytic in the Gas Tungsten Arc Weld Pool Model. Temperature dis-tribution is correlated to its history and newly applied arc energy; por S. J. WU, H. M. GAO, W. ZHANG e Y. M. ZHANG (12 pags.)

Effects of Electrode Surface Topography on Aluminum Resistance Spot Welding. Electrode face topography

CARLSON, y D. R. SIGLER (13 pags.)

Esta sección de “Soldadura y Tecnologías de Unión” recoge los últimos sumarios de las revistas más prestigiosas del sector de la soldadura.

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53soldadura y tecnologías de unión AGENDA

STANZTEC 2018 Fecha: 19 – 21 junio 2018 Lugar: Stuttgart (Alemania) Información relacionada: https://www.stanztec-messe.de/en/

AMTEX DELHI 2018 Fecha: 06 – 09 julio 2018 Lugar: Nueva Delhi (India) Información relacionada: http://www.amtex-expo.com/

VALVE WORLD EXPO & CONFERENCE ASIA 2018 Fecha: 28 – 29 agosto 2018Lugar: Shangai (China)Información relacionada:http://www.valve-world.net/vwa2015/valve-world-asia-2015.html

IMEX – INTERNATIONAL MACHINE TOOLS EXHIBITION 2018Fecha: 29 – 31 agosto 2018Lugar: Nueva Delhi (India)Información relacionada:http://www.imexonline.com/Home

IMTS – INTERNATIONAL MANUFACTURING TECHNOLOGY SHOW 2018 Fecha: 10 – 15 septiembre 2018Lugar: Chicago (USA)Información relacionada:https://www.imts.com/

AMB 2018 Fecha: 18 – 22 septiembre 2018Lugar: Stuttgart (Alemania)Información relacionada:https://www.messe-stuttgart.de/amb/

CIIF – CHINA INTERNATIONAL INDUSTRY FAIR 2018 Fecha: 19 – 23 septiembre 2018Lugar: Shangai (China)Información relacionada:http://www.ciif-expo.com/en/

XIX CONGRESO DE ADHESIÓN Y ADHESIVOS Fecha: 19 y 20 de septiembre de 2018Lugar: Madrid (España)Información relacionada:http://congreso-adhesivos.es

IPE – INTERNATIONAL PIPELINE EXPOSITION 2018 Fecha: 25 – 27 septiembre 2018Lugar: Calgary (Canadá)Información relacionada:https://internationalpipelineexposition.com/

CITYPIPE 2018 Fecha: 25 – 27 septiembre 2018Lugar: Moscú (Rusia)Información relacionada:http://www.citypipe.ru/en/Main/

AGENDA 2017AGENDA 2017

Fotografía SamuMetal.

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BOLSA DE EMPLEO 54soldadura y tecnologías de unión

Nº REFERENCIA: 153/04- Técnico/a de Soldadura. Empresa líder en el sector automoción precisa

zonas: Madrid, Barcelona, País Vasco, Vigo, etc.

Requisitos:- Inglés alto. Francés medio será un plus.

- Experiencia previa: 2 años en procesos de soldadura y ensamblado, idealmente en sector automoción o empresa sector metal.

- Formación Técnica.

- Disponibilidad para viajar.

- IWE será un plus.

Retribución:- En función de valía aportada. Proyecto estable.

Nº REFERENCIA: 153/03- Ingeniero Junior de Soldadura.

Decripción:- Se busca Ingeniero Internacional de Soldadura

y/o Inspectores de Soldadura para trabajar en una empresa del Sector Industrial Naval / Offshore en Cádiz.

Con conocimiento de normativas (EN, ASME,

AWS…) códigos de soldadura y procedimientos de soldadura.

como Ingeniero de Soldadura y/o Inspector de Soldadura.

Sección dedicada a las ofertas y demandas de empleo en el sector de la

Ofertas de empleo:

Se incorporará a un programa en que pondrá en práctica los conocimientos adquiridos durante el desarrollo de los Proyectos, integrándose dentro del Departamento de Calidad.

Nivel alto de inglés ( B2 mínimo).

Nº REFERENCIA: 153/02-

Requisitos:- Experiencia mínima en puestos similares de 3 a 5

años.

Nº REFERENCIA: 153/01- Se busca personal para inspección de construcciones

soldadas en importante empresa de fabricación metálica, en Cartagena.

Requisitos:- Se precisa estar en posesión de titulación ICS-1, ICS-

2, VT-1 o VT-2. - No se precisa experiencia previa.

Se ofrece:- Incorporación inmediata en la empresa y contratación

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Espacio donde las empresas del sector de Soldadura y Tecnologías de Unión, ofrecen al lector sus servicios en cada número para una mayor facilidad de búsqueda.

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