Los requisitos para garantizar determinadas propiedades mecánicas —como la resistencia, entre otras— presuponen que, al doblar tubos soldados longitudinalmente, el cordón de soldadura se sitúe dentro de la zona neutra o que las perforaciones no se realicen en el área del cordón.
Además, por ejemplo en líneas de prensado, el material en bobina que se va a procesar se suelda cada vez más de forma automática en los extremos para evitar pérdidas de tiempo y material. Sin embargo, esto requiere conocer la posición de los cordones de soldadura en relación con las herramientas, con el fin de protegerlas de posibles daños.
Durante muchos años, ROLAND ELECTRONIC ha contribuido a encontrar soluciones para identificar la posición de las soldaduras en los procesos de fabricación modernos. Para ello se utilizan tres métodos no destructivos:
- Método de flujo de fuga (flujo magnético)
- Método de corrientes de Foucault
- Combinación del flujo de fuga y corrientes de Foucault
ROLAND ELECTRONIC ofrece precisamente esta combinación de métodos.
La base de estos procesos radica en las diferencias en la microestructura metalúrgica entre el cordón de soldadura y el material base. En este contexto, resulta secundario si se trata de un material ferroso o no ferroso.
En términos sencillos, el principio consiste en penetrar el material mediante un campo electromagnético específico del proceso. En una medición comparativa, se detecta y reconoce una desviación estructural (inhomogeneidad) respecto al material base.
Requisitos para una medición fiable
Para garantizar una medición correcta, deben cumplirse las siguientes condiciones:
- El sensor debe estar en contacto con el material durante todo el ciclo de medición.
- Debe existir un movimiento relativo constante entre el sensor y el material.
Método de flujo de fuga magnético
En este método, al colocar el sensor se crea o cierra un circuito magnético. El campo magnético (líneas de campo) se conduce a través del material. Si existen inhomogeneidades (cambios estructurales), estas provocan una “fuga” del campo magnético fuera del material.
Este proceso puede entenderse mediante la analogía de un río: el agua fluye sin obstáculos en su cauce. Si se introduce una piedra grande, el agua se desvía y puede incluso desbordarse. De manera similar, el sensor detecta esta fuga de forma fiable, la representa gráficamente y la proporciona como señal (detección del cordón de soldadura) en la interfaz eléctrica.
Método de corrientes de Foucault
Otro elemento clave del sistema SND40 es el método de corrientes de Foucault. De forma simplificada, este método evalúa la conductividad eléctrica del material, que es una constante y el inverso de la resistividad.
Se asume que el cordón de soldadura y el material base presentan diferentes conductividades. El campo alterno generado por el sensor induce corrientes en el material, creando a su vez un campo eléctrico. La intensidad de este campo es medida por el sensor.
Una característica especial de este método es la medición simultánea en dos puntos definidos. Para un material homogéneo, la diferencia entre ambas señales debe ser cero.
Si el valor absoluto es > 0, existen diferencias estructurales.
La distancia entre los puntos de medición está definida por el diseño del sensor.
El método de corrientes de Foucault se utiliza principalmente en materiales austeníticos.
Aplicación en materiales ferríticos
En materiales ferríticos (FE), la penetración de las corrientes de Foucault es limitada sin apoyo adicional. Para permitirlo, se genera un campo magnético que reduce el efecto inhibidor de la permeabilidad relativa, facilitando así la penetración en capas más profundas.
Ajuste óptimo del sistema
En muchos casos, es necesario un conocimiento profundo de la evaluación de señales para encontrar la configuración óptima del sistema según el material procesado. Especialmente con el método de corrientes de Foucault, este ajuste puede resultar costoso.
Dependiendo de las propiedades del material —como el espesor de pared o de la lámina, el proceso de soldadura, etc.— existen múltiples opciones en la selección del método de medición y sus parámetros.
El mejor resultado solo puede alcanzarse mediante pruebas o una amplia experiencia.
Solución de ROLAND ELECTRONIC
ROLAND ELECTRONIC ha tenido en cuenta estos desafíos en su software operativo. Gracias a una navegación intuitiva por menús, es posible encontrar los parámetros óptimos para la localización de cordones de soldadura según el producto, sin necesidad de conocimientos profundos del dispositivo o del método de medición.
