Las soldaduras en productos semielaborados, como tubos y flejes, son difícilmente evitables por razones económicas. Los tubos soldados longitudinalmente se han vuelto indispensables en muchas aplicaciones. Sin embargo, el conformado de este tipo de tubos representa un desafío, ya que el efecto del calor durante la soldadura provoca cambios en la microestructura. El aumento de la dureza en la zona afectada por el calor (HAZ) en comparación con el material base es el efecto más conocido. Los responsables del proceso se enfrentan inevitablemente a las consecuencias de esta inhomogeneidad del material, como roturas, baja estabilidad dimensional o desviaciones significativas respecto a la geometría objetivo.

Riesgo: rotura catastrófica

La situación es aún más grave si la rotura se produce posteriormente, cuando el componente ya está en servicio y sometido a carga, lo que obliga a realizar una retirada del producto. Además de los costes potencialmente enormes, la reputación de la empresa puede verse gravemente afectada. En el caso de componentes críticos para la seguridad, las reclamaciones de responsabilidad por parte de los clientes pueden incluso poner en peligro la existencia de la empresa.

Los riesgos mencionados pueden reducirse drásticamente si la costura de soldadura se posiciona de forma específica en una zona de flexión lo más neutra posible antes del conformado. De este modo, los efectos negativos se reducen al mínimo viable. Por ello, los sistemas para la detección fiable de costuras de soldadura y los dispositivos correspondientes para su alineación reproducible se han convertido en un elemento imprescindible.

Contra las cuerdas en caso de fallo

Sin embargo, en muchos casos no se implementan en las máquinas todas las medidas técnicas necesarias para evitar situaciones críticas en caso de fallo. A menudo falta la tecnología de sensores adecuada y el conocimiento de aplicación necesario. Durante la fase de diseño, se presta demasiada atención a ventajas secundarias que posteriormente perjudican un funcionamiento seguro a largo plazo.

Entre ellas se incluyen requisitos como:

• “medición sin contacto”
• “sensores lo más pequeños posible”
• “mínima mecanización”

En resumen: intentar resolver la tarea “haciendo lo mínimo posible”.

Al final, el responsable del proceso no tiene otra opción que asignar personal para colocar los tubos en la posición correcta. Además de los costes adicionales, se debe aceptar una tasa de error considerable, ya que este tipo de trabajo resulta rápidamente fatigante para las personas.

Costura de soldadura no visible

¿Qué hacer cuando la costura ya no es visible, como ocurre con frecuencia en los tubos de precisión?

La situación del fabricante es entonces más que desfavorable, pero en última instancia se debe a un enfoque incorrecto en la fase de diseño del sistema. Además de elegir la tecnología de sensores adecuada, también es fundamental tener en cuenta la capacidad del proceso durante la planificación.

A menudo se opta por sensores diseñados para aplicaciones de amplio espectro.
Esto puede funcionar bien en situaciones simples, pero no ofrece las funciones necesarias para aplicaciones específicas.

Frecuentemente se intenta compensar esto mediante soluciones de software, que sin embargo alcanzan rápidamente sus límites debido a la baja calidad de señal. Aquellos que recurren a soluciones basadas en inteligencia artificial suelen pasar por alto la necesidad de una base de datos sólida. Si esta no está bien preparada, el entrenamiento de los modelos fracasa y la IA no logra resultados satisfactorios.

De vuelta a la física: límites claros

Volviendo a la física, se hacen evidentes rápidamente los límites.
Por ejemplo, si se elige un pequeño sensor de corrientes de Foucault para materiales ferromagnéticos basándose en resultados prometedores de muestras iniciales, es necesario extremar la precaución.

Efectos de piel (skin effect)

En este caso, tanto la baja profundidad de penetración debida al efecto pelicular como las diferencias locales de permeabilidad son factores decisivos que solo se hacen visibles en grandes cantidades de muestras de tubos. Entonces ya es demasiado tarde, ya que el sistema inadecuado ya está instalado.

Estas son algunas de las razones por las que un concepto de detección de soldaduras fiable debe relegar las ventajas secundarias a un segundo plano.
Los sistemas probados no siempre son los más cómodos, pero sí considerablemente más eficaces.

Tecnología probada: soluciones de ROLAND ELECTRONIC

Buenos ejemplos se encuentran en la gama de productos de Roland Electronic GmbH, que permiten una gran profundidad de penetración incluso en materiales ferromagnéticos o eliminan diferencias locales de permeabilidad.

Esto se traduce en altas relaciones señal/ruido al final de la cadena de proceso.
Por ejemplo, el sensor NS24 permite medir espesores de pared de hasta 10 mm mediante flujo de fuga magnético o corrientes de Foucault.

La tecnología de sensores marca la diferencia

Estos dos principios de medición están integrados en el elemento sensor y se analizan a nivel de señal en la unidad de evaluación SND40. La interfaz gráfica de usuario (GUI) ofrece asistentes que facilitan la configuración de la evaluación compleja.

El SND40 también proporciona las señales de control para la unidad de accionamiento encargada de posicionar la costura de soldadura en todo el rango angular de 360°.

El operador puede definir individualmente el ángulo objetivo para cada componente, seleccionándolo tanto a través de la GUI como mediante interfaces I/O o ProfiNet.

La seguridad del proceso se garantiza mediante filtros digitales cuyos umbrales de advertencia pueden ajustarse con precisión. De este modo, el usuario puede definir el nivel de fiabilidad de la detección.

El resultado:

• Conformado seguro del proceso
• Alta calidad del producto
• Prevención de paradas de producción