Claves para elegir antorchas de soldadura para robots.

Elegir entre una antorcha robótica óptima o inadecuada, podría significar la diferencia entre alcanzar sus metas semanales de calidad y productividad y luchar para garantizar la entrega a tiempo. Para ayudarle a seleccionar la antorcha correcta para su aplicación y maximizar la eficiencia del equipo operativo, calidad y rentabilidad, debe considerar estos 8 puntos clave:

1. Entendiendo el Tool Center Point (TCP)

Tool Center Point, o TCP, es un punto en el espacio con una referencia matemática a la brida de un robot. Para la soldadura robótica GMAW, esto es principalmente cómo el robot sabe dónde está la punta del hilo de soldadura. Los robots son buenos al repetir la misma trayectoria de movimiento una y otra vez, si la punta del hilo de soldadura cambia debido a distorsión térmica o física, la colocación de la soldadura cambiará. En casos extremos, la antorcha se chocara contra la pieza o la soldadura.

Un cambio del TCP en el tiempo significa que el robot depositará el cordón de soldadura en algún lugar distinto del centro de la junta. Cuando esto sucede, los operadores pueden compensar la desviación del TCP aumentando el ancho del cordón, por ejemplo reduciendo la velocidad de desplazamiento o programando una ligera oscilación en el movimiento de la antorcha, para asegurar que la soldadura abarca ambas placas y proporciona suficiente fusión, todo esto como resultado de un TCP incorrecto. Los cordones de soldadura más grandes de lo necesario aumentan los costos de metal de relleno y gas, tiempo de ciclo, entrada de calor y coste total de soldadura. En resumen, la compensación mata la rentabilidad en la soldadura automatizada y puede comprometer las propiedades mecánicas también. La selección de una antorcha robótica con un TCP consistente puede ser el primer paso en la mejora de la soldadura y la reducción del consumo de metal de aportación.

El TCP es el atributo más importante a considerar al evaluar antorchas robotizadas. Para garantizar un TCP coherente y repetible, busque cuellos robustos y sistemas de montaje precisos y estables .

2. Evaluar las configuraciones y cuellos.

Mientras que un montaje de 23 grados con una cuello de 22 grados básicamente ofrece la misma cantidad de curvatura que un montaje de 0 grados con un cuello de 45 grados, esta última combinación funciona mejor para soldar pequeños círculos, como alrededor de un eje. Con un cuello de 45 grados, la antorcha puede girar alrededor del sexto eje del robot (donde la antorcha se monta al brazo del robot) en círculos más pequeños. Por el contrario, un montaje de 0 grados con un cuello de 22 grados funciona bien cuando se necesita para llegar a una pequeña abertura.

Si  tienes una aplicación más adecuada para un cuello de 45 grados y otra aplicación donde un cuello de 22 grados funciona mejor, seleccione un paquete de antorcha con un diseño modular. Esto le permite cambiar el cuello del paquete de la antorcha (sin herramientas) e insertar el cuello más adecuado para la aplicación. Para talleres de trabajo, este enfoque modular añade flexibilidad y reduce el tiempo de cambio entre piezas.

3. Rotación de las antorchas.

La respuesta depende de cuántos puntos requieren la programación y la cantidad de tiempo de cada movimiento . Los cables externos de una antorcha convencional limitan la rotación del brazo a +/- 240 grados. Después de hacer una soldadura circular, el siguiente punto en el programa trae la antorcha a un espacio seguro y desenrolla el cable. Con un acoplamiento de giro de +/- 360 grados , el brazo puede moverse directamente a la soldadura siguiente. Las antorchas con mas ángulo de giro reducen el tiempo de programación, así como reducen el tiempo improductivo en el aire. Para piezas con muchas soldaduras circulares, una antorcha de +/- 360 grados  reducirá los costes por pieza en comparación con una antorcha convencional. Como una ventaja añadida, al contar con mas rotación en su sistema de giro la vida útil de la antorcha se multiplica.

4. Test de configuración de antorcha.

Antes de que comience la producción y el montaje de la instalación , solicite un modelo 3D y en realidad virtual. Esto garantizará la correcta selección de la antorcha antes de la compra.

5. Estabilidad de la tobera de gas.

Existen dos sistemas de sujeción de una tobera de gas al cuello de la antorcha. Tobera roscada que presenta la ventaja de ser mas fiable y menor escape de gas de protección pero si no esta bien diseñada y apretada puede aflojarse con los cambios térmicos. Tobera con sujeción por presión dotadas de una ranuras que expanden y presionan la tobera contra el cuello de soldadura,  este sistema puede ofrecer una mejor refrigeración  pero también mayores perdidas de gas por las ranuras,  ademas la sujeción no es tan segura con el sistema roscado.

Existen sistemas donde se combinan ambos métodos y tienen las ventajas de ambos, pero resulta difícil mantener la esa ventaja con el uso y desgaste de la tobera y termina perdiendo gas o manteniendo la presión de las ranuras.

6. Sistema de gas de protección y de soplado.

Es importante considerar que el sistema de antorcha para robots este dotado de un tubo gas soplado, este tubo es independiente del gas de protección y es usado para las tareas de limpieza de la antorcha. Es importante que ambos sistemas de gas este separados del conducto de hilo de soldadura, el hilo provoca polvo por su desgaste y ofrece variaciones de resistencia al paso de gas.

Los mejores sistemas de antorchas de soldadura están dotados de circuitos independientes para cada tipo de conducción.

7. Utilice los consumibles mas duraderos posible.

Al analizar los consumibles, debe considerar tanto el coste del tiempo de paradas como la diferencias del coste del consumible. En la mayoría de los casos, los costes de tiempo de parada son significativamente más altos que el coste de los consumibles. Le recomendamos que utilice su punta de contacto CuCrZr de larga duración y consumibles que garanticen una vida útil lo mas larga posible, ya que ayudará a evitar el tiempo de parada no planificado y reducir el costo de la soldadura.

8. Ten en cuenta los revestimientos de los cables.

La rotación de los brazos de los robots junto con la combinación del calor que genera la soldadura hace que la funda exterior de la antorcha este sometida a un gran esfuerzo térmico–dinámico, por ello es aconsejable una buena elección de la cubierta en materiales como PA. Si el ambiente de soldadura fuese especialmente extremo es posible cubrir la funda con cubiertas exteriores como Kevlar, telas aluminizadas  o pieles con tratamiento.

José Carlos M.

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