El rendimiento de alimentación de hilo de un alimentador de hilo es un factor determinante de la calidad de la soldadura, ya que influye en la formación del cordón de soldadura, los niveles de salpicaduras y la estabilidad del arco. Este rendimiento se ve afectado por múltiples elementos, como el diseño mecánico, la compatibilidad de los consumibles, la configuración de los parámetros y las condiciones ambientales. Estos factores de influencia pueden organizarse sistemáticamente en las siguientes seis categorías básicas, cada una de las cuales detalla aspectos clave y sus correspondientes mecanismos y efectos:
- Estado de los componentes principales del mecanismo de alimentación de alambre
Como sistema de accionamiento central para el suministro de hilo, el mecanismo de alimentación de hilo es vital. El desgaste o la desalineación de sus componentes pueden provocar directamente "atascos", "deslizamientos" o "roturas de hilo", lo que lo convierte en el principal factor que influye en el rendimiento de la alimentación.
- Rodillos de alimentación
- Puntos de influencia: Compatibilidad del tipo de ranura con el alambre, nivel de desgaste de la ranura, fuerza de sujeción.
- Incompatibilidad de la ranura: Una ranura menor que el diámetro del hilo (por ejemplo, ranura de 1,0 mm para hilo de 1,2 mm) deforma el hilo; una ranura sobredimensionada (por ejemplo, ranura de 1,2 mm para hilo de 1,0 mm) produce deslizamiento y velocidad de avance irregular.
- Desgaste por estrías: El uso prolongado alisa o estría la pared interior, reduciendo la fricción y provocando un "ralentí sin avance", especialmente durante la soldadura de alta corriente que exige altas velocidades de avance.
- Fuerza de apriete: Una fuerza insuficiente provoca deslizamiento; una fuerza excesiva daña el hilo (creando hendiduras) y puede provocar la "rotura del hilo" o dañar los rodamientos de los rodillos de alimentación, comprometiendo indirectamente la estabilidad de la alimentación.
- Motor de avance y reductor
- Puntos de influencia: Estabilidad de la velocidad del motor, desgaste de los engranajes del reductor.
- Fluctuaciones de velocidad del motor: El envejecimiento de los motores, la inestabilidad de la tensión o el mal funcionamiento de los cuadros de control provocan una velocidad de avance irregular, lo que contribuye directamente a la "extinción" del arco o al "aumento brusco de las salpicaduras."
- Desgaste del engranaje reductor: Una holgura excesiva de los engranajes interrumpe la transmisión suave de potencia a los rodillos de alimentación, provocando un "retraso en la alimentación" en el que el hilo no puede seguir el ritmo de consumo del arco, lo que resulta en un arco alargado.
- Revestimiento del conducto (manguera de alimentación)
- Puntos de influencia: Compatibilidad del diámetro interior con el alambre, radio de curvatura, limpieza de la pared interior.
- Incompatibilidad del diámetro interior: Un diámetro interior insuficiente aumenta la fricción de la superficie del hilo y la resistencia al avance; un diámetro excesivo permite la "oscilación" del hilo, desestabilizando la trayectoria de avance.
- Radio de curvatura excesivamente pequeño: Las curvas cerradas (por ejemplo, superiores a 90° o con un radio inferior a 30 cm) crean "dobleces", lo que provoca el atasco del cable y su posible rotura.
- Contaminación/Oxidación de la pared interior: La acumulación de revestimiento de cobre desprendido, polvo o salpicaduras en el interior de la camisa aumenta la fricción, dando lugar a una "alimentación entrecortada" caracterizada por reducciones intermitentes de la velocidad.
- Características y estado del cable
Como medio de transporte, el material, el diámetro, el estado de la superficie y los métodos de almacenamiento del alambre afectan directamente a la suavidad de la alimentación, especialmente en el caso de los alambres de pequeño diámetro (por ejemplo, los de 0,8 mm e inferiores).
- Diámetro y material del alambre
- Desviación del diámetro: Los diámetros no estándar (por ejemplo, un alambre nominal de 1,0 mm que mide 0,9 mm o 1,1 mm) causan incompatibilidad con las ranuras de los rodillos o los diámetros interiores de los revestimientos, lo que provoca deslizamientos o atascos.
- Dureza del material: Los alambres blandos (por ejemplo, aluminio o cobre) son propensos a la deformación por los rodillos de alimentación; los alambres duros (por ejemplo, acero inoxidable) que contienen impurezas pueden acelerar el desgaste de las ranuras, afectando indirectamente a la estabilidad de la alimentación.
- Estado de la superficie del alambre
- Calidad del cobreado: El chapado minimiza la fricción y evita la oxidación. La descamación (debida al almacenamiento en húmedo), el grosor excesivo o los arañazos aumentan la fricción del revestimiento o provocan el deslizamiento del rodillo.
- Contaminación superficial/óxido: El óxido procedente de la humedad, el aceite o el polvo puede obstruir el revestimiento, favorecer la "porosidad" en las soldaduras y acelerar el desgaste de los rodillos.
- Instalación y desbobinado de carretes de alambre
- Fijación del carrete: Una fijación floja (por ejemplo, casquillos inestables) provoca el "bamboleo" del carrete, haciendo que la tensión del hilo sea inconsistente y provocando variaciones en la velocidad de avance.
- Estado del bobinado del cable: "Nudos" o "solapamientos" (por ejemplo, por impactos de transporte) pueden atascarse durante el desenrollado, provocando "interrupciones de alimentación".
- Razonabilidad de los ajustes de los parámetros de alimentación de alambre
Los parámetros de avance deben ajustarse al proceso de soldadura (por ejemplo, corriente, tensión, tipo de hilo). Los ajustes incorrectos crean un "desajuste entre la velocidad de avance y el consumo del arco", lo que introduce defectos de soldadura.
- Velocidad de alimentación del hilo (WFS)
- Demasiado alto: El hilo "empuja el arco" (entrando prematuramente en el baño de soldadura), provocando inestabilidad del arco, aumento de salpicaduras y posible "falta de fusión".
- Demasiado bajo: El hilo "va a la zaga del consumo del arco", lo que alarga el arco y provoca la "extinción del arco", produciendo cordones estrechos y un refuerzo excesivo.
- Principio clave: La velocidad de avance debe corresponderse con la corriente y la tensión (por ejemplo, para la soldadura con protección de gas CO₂ con hilo de 1,2 mm, la WFS suele oscilar entre 4 y 12 m/min, adaptada a corrientes de 200-350 A).
- Tensión de alimentación del motor de alimentación
- Tensión demasiado alta: Una velocidad excesiva del motor hace que el avance real supere el valor ajustado, provocando el "empuje del arco."
- Tensión demasiado baja: Una potencia inadecuada reduce la velocidad de avance por debajo del valor establecido, especialmente en soldaduras de alta corriente, provocando la "extinción del arco".
- Nota: Los "alimentadores de velocidad constante" (que mantienen una velocidad de avance fija y ajustan la longitud del arco mediante tensión) requieren una tensión de motor estable (normalmente 24 V CC).
- Compatibilidad entre la fuente de potencia de soldadura y los cables
El alimentador de alambre debe funcionar en sinergia con la fuente de potencia de soldadura (por ejemplo, un soldador inversor). Una salida inestable o unas conexiones deficientes interrumpen indirectamente el suministro de potencia al mecanismo de alimentación.
- Estabilidad de la salida de la fuente de alimentación
- La fluctuación de la corriente/tensión (por ejemplo, debido a la inestabilidad de la red o al envejecimiento de los condensadores) provoca "variaciones en la carga del arco", que requieren ajustes de la velocidad de alimentación (por ejemplo, mediante el control de realimentación) y provocan inestabilidad en la alimentación.
- Compatibilidad de la fuente de alimentación con el alimentador: Una fuente de baja potencia (por ejemplo, 200 A) que acciona un alimentador de alta potencia (por ejemplo, para alambre de 1,6 mm) puede no alcanzar las velocidades de alimentación establecidas debido a una potencia insuficiente.
- Estado de la conexión del cable
- Cables de alimentación/control sueltos: Las conexiones deficientes (por ejemplo, enchufes sueltos o cables envejecidos) causan "interrupciones intermitentes" en la alimentación del motor, lo que provoca una alimentación irregular.
- Mala conexión a tierra: Un cable de masa inseguro provoca el "soplo" del arco, interrumpiendo indirectamente la alineación entre la alimentación del hilo y el baño de soldadura (por ejemplo, desviando el hilo del centro de la soldadura).
- Entorno de uso y condiciones de funcionamiento
Los factores ambientales perjudican indirectamente el rendimiento de los piensos al "afectar a los componentes" o "perturbar el transporte del hilo", sobre todo en entornos exteriores o difíciles.
- Humedad y polvo
- Humedad elevada: La humedad corre el riesgo de provocar cortocircuitos en el motor, oxidación del alambre y del revestimiento, aumentando la resistencia del avance.
- Gran cantidad de polvo: La entrada de polvo en los rodillos, el motor o el revestimiento acelera el desgaste de los componentes y obstruye la manguera, provocando sacudidas en la alimentación.
- Nota de aplicación: La soldadura en exteriores requiere protección contra la lluvia y el polvo (por ejemplo, cubiertas protectoras); en condiciones húmedas, es necesario secar previamente el alambre.
- Temperatura ambiente
- Bajas temperaturas (<0°C): El aumento de la viscosidad del lubricante reduce la velocidad del motor y la velocidad de avance; la fragilidad del alambre (por ejemplo, en aluminio) aumenta el riesgo de rotura.
- Temperatura elevada (>40°C): La protección contra sobrecalentamiento del motor puede activarse, provocando interrupciones de alimentación; el chapado del alambre se vuelve susceptible a la oxidación y descascarillado.
- Disposición del espacio de trabajo y del conducto
- Espacio de trabajo limitado: La flexión frecuente de la camisa (por ejemplo, en espacios reducidos) aumenta la resistencia al avance.
- Longitud excesiva de la guía: Una extensión superior a 5 m (estándar: 3-5 m) introduce un "retraso de alimentación" (un retardo entre la colocación y la llegada real del hilo), lo que compromete la estabilidad del arco.
- Mantenimiento rutinario y conservación
La frecuencia y la calidad del mantenimiento afectan directamente a la vida útil de los componentes y a la consistencia de la alimentación. La negligencia puede provocar que "problemas menores se conviertan en fallos graves".
- Falta de limpieza regular: La falta de limpieza de las paredes interiores de la manga (por ejemplo, sin herramientas específicas) o de las ranuras de los rodillos permite la acumulación de suciedad, provocando atascos.
- Falta de inspección periódica del desgaste: El retraso en la sustitución de las piezas desgastadas (rodillos, camisas, rodamientos) provoca deslizamientos y fluctuaciones de velocidad.
- Falta de lubricación regular: Los rodamientos y reductores del motor sin lubricar (por ejemplo, que requieran grasa a base de litio) aumentan la resistencia mecánica, desestabilizando la velocidad del motor.
Resumen: Lógica básica para optimizar el rendimiento de la alimentación de alambre
Lograr una alimentación estable del hilo se basa en el principio de "compatibilidad + mantenimiento":
- Compatibilidad: Hacer coincidir las ranuras de los rodillos y el diámetro interior del revestimiento con el diámetro del hilo; alinear los parámetros de alimentación con los procesos de soldadura; garantizar la compatibilidad entre el alimentador y la fuente de alimentación.
- Mantenimiento: Realizar una limpieza periódica (revestimiento, rodillos); inspeccionar las piezas y conexiones desgastadas; lubricar el motor y el reductor; almacenar el cable adecuadamente (seco y sin contaminar).
Al abordar estos factores, se pueden mitigar eficazmente problemas como "deslizamientos, atascos y fluctuaciones de velocidad", garantizando una calidad de soldadura constante.
