La soldadura es uno de los procesos de unión más importantes en la industria para unir piezas de forma permanente, tanto en metales como en termoplásticos (plásticos).
En los llamados procesos de soldadura por presión, la fuerza aplicada durante el proceso de unión (presión entre las piezas) juega un papel decisivo en la calidad y fiabilidad de la soldadura. A diferencia de los llamados procesos de soldadura por fusión, aquí no solo la temperatura, sino sobre todo la dosificación precisa de la fuerza es un parámetro importante. La medición continua de la fuerza contribuye de manera esencial a aumentar la seguridad del proceso y a garantizar la calidad de la unión soldada.
En los procesos de soldadura por presión se distinguen, entre otras, las siguientes variantes, en las que las fuerzas de unión se supervisan y regulan mediante sensores de fuerza:
Aplicación típica en la industria automovilística con pinzas en forma de C o de X, por ejemplo, para piezas de carrocería. Las chapas se sueldan en los puntos de contacto mediante corriente eléctrica y presión aplicada al mismo tiempo. La corriente genera calor en el punto de contacto y la presión se encarga de la unión.
Las piezas se presionan entre sí de forma plana, se calientan eléctricamente hasta alcanzar la temperatura de soldadura y, a continuación, se unen bajo presión. Así se consigue una unión uniforme que abarca toda la superficie.
Los extremos de, por ejemplo, los tubos de plástico se presionan contra un elemento calefactor, se funden, se retira el elemento calefactor y se unen los extremos a presión.
Se utiliza, por ejemplo, en electrónica o en tecnología médica para componentes delicados y sensibles. En la soldadura por ultrasonidos, las vibraciones mecánicas de alta frecuencia (ultrasonidos) generan fricción en la zona de unión. Al aplicar presión al mismo tiempo, se crea una unión resistente.
Las piezas que se van a unir giran u oscilan una contra otra, lo que genera calor por la fricción. Una vez alcanzada la temperatura de soldadura, la unión se realiza mediante una alta presión.
Aquí se marcan protuberancias o elevaciones en las piezas, que sirven como puntos de soldadura. Bajo la acción de la corriente y la presión, estas se funden, lo que hace que las piezas queden firmemente unidas entre sí.
En la soldadura por láser, un rayo láser muy concentrado funde el material en el punto de unión.
La calidad de una unión soldada depende fundamentalmente de tres parámetros:
Con el uso cada vez más extendido de los servoaccionamientos en lugar de los sistemas neumáticos o hidráulicos en las instalaciones de soldadura modernas, ya no es necesario realizar la medición de presión que se solía hacer para registrar la fuerza. Los servoaccionamientos ofrecen numerosas ventajas: requieren mucho menos mantenimiento, son más fiables, funcionan con mayor precisión y consumen menos energía.
Al integrar sensores de fuerza directamente en el servoaccionamiento, se puede medir con precisión la fuerza de presión durante la unión de las piezas y controlar activamente el proceso de soldadura. Esto permite conseguir una calidad de unión alta y constante.
Los sensores de fuerza basados en DMS de Primosensor son perfectos para esto. Están diseñados especialmente para su uso en máquinas y instalaciones de soldadura junto con servoaccionamientos.
En comparación con los sensores piezoeléctricos, que también se utilizan en los procesos de soldadura, los sistemas basados en galgas extensométricas ofrecen, entre otras, las siguientes ventajas:
En las instalaciones de soldadura, las máquinas de soldar y los robots de soldadura se utilizan distintos tipos de sensores de fuerza, dependiendo de la aplicación. Entre los modelos más habituales se encuentran:
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