Soldadura por arco: cómo funciona y el uso de cobots en la aplicación

La soldadura por arco es una de las actividades más aplicadas en el sector industrial, utilizada para diversos objetivos, como la fabricación de estructuras metálicas, la producción de piezas para el sector de transporte, entre otros.

Este procedimiento requiere una destreza aguda y un profundo conocimiento de los materiales y de la aplicación de calor. Con la baja disponibilidad de mano de obra calificada y la búsqueda de procesos más ágiles, seguros y eficientes, crece la demanda por soluciones automatizadas que ayuden a las empresas a operar con mayor eficiencia. Los robots colaborativos (cobots) son ideales para este tipo de tarea.

A lo largo de este artículo abordaremos algunas características generales sobre la tarea de soldadura por arco, además de presentar los beneficios de implementar un cobot en su línea de producción.

La soldadura por arco hace uso de energía eléctrica para unir piezas de metal. Su funcionamiento ocurre a través de una corriente eléctrica que pasa a partir de un gas ionizado, lo que crea una descarga luminosa y genera un calor intenso. Ese calor generado por el arco eléctrico tiene la capacidad de fundir el metal y crear una junta sólida y resistente.

Además, el arco eléctrico permite una alta penetración en el metal, lo que proporciona una conexión más duradera.

La soldadura por arco es altamente versátil y cuenta con diferentes tipos de tecnologías, cada una con sus características y aplicaciones específicas. Es decir, es capaz de atender diferentes necesidades en la línea de producción.

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A continuación listamos los principales tipos de soldadura por arco, sus características y aplicaciones. Vea:

Soldadura por Electrodo Revestido (SMAW)

La soldadura con electrodo revestido, o SMAW (Shielded Metal Arc Welding), es uno de los métodos más utilizados. Aquí, el electrodo es consumible y posee un revestimiento especial. Cuando el arco eléctrico se abre entre el electrodo y la pieza, ese revestimiento se quema y genera gases que protegen el charco de fusión del contacto con el aire.

Además, este proceso forma una escoria que cubre el cordón de soldadura mientras se enfría, ayudando en la protección y el acabado.

La soldadura con electrodo revestido es muy utilizada en las siguientes demandas:

• mantenimiento industrial;
• estructuras metálicas;
• calderería pesada;
• reparaciones en campo, donde no siempre existe infraestructura para procesos más automatizados.

Soldadura MIG/MAG

La soldadura MIG/MAG es un proceso por arco con alimentación continua de alambre, que actúa como electrodo consumible. Lo que cambia entre MIG y MAG es el tipo de gas de protección:

• MIG (Metal Inert Gas): utiliza gases inertes, como argón o helio, que no reaccionan con el metal.
• MAG (Metal Active Gas): utiliza gases activos, como dióxido de carbono (CO₂) puro o mezclas con argón, que interactúan con el arco y pueden influir en la penetración, estabilidad y forma del cordón.

En este tipo de soldadura, el alambre se alimenta automáticamente por la antorcha y el gas se libera alrededor del arco, protegiendo el charco de fusión de la atmósfera.

Este método se utiliza ampliamente en:

• industria automotriz;
• fabricación seriada de piezas metálicas;
• estructuras de acero;
• líneas de producción que exigen alta tasa de deposición y repetibilidad.

Soldadura TIG

La soldadura TIG (Tungsten Inert Gas) utiliza un electrodo de tungsteno no consumible y un gas inerte, generalmente argón, para proteger la región del arco.

El tungsteno es capaz de resistir altas temperaturas sin fundirse, por lo que permite un control muy preciso del arco. El metal de aporte, cuando es necesario, se alimenta por separado (en forma de varilla).

El cordón de soldadura resultante suele presentar un excelente acabado y baja cantidad de salpicaduras.

Por lo tanto, este tipo de soldadura es extremadamente preciso, lo que lo hace ideal para procesos que demandan alta calidad, como:

• industria aeroespacial;
  equipos médicos y farmacéuticos;
• soldadura de tuberías de acero inoxidable;
• componentes de aluminio, titanio y aleaciones especiales.

Diseñados para manejar tareas repetitivas y físicamente exigentes, los robots colaborativos (cobots) están programados para ser precisos. Por lo tanto, son ideales para aplicaciones de soldadura. Son capaces de mantener el equilibrio de aplicación de calor y material necesario para soldaduras de alta calidad durante horas, garantizando resultados consistentes todo el tiempo.

Versátiles y de fácil reprogramación, los cobots también pueden adaptarse a las necesidades de producción en constante evolución, mejorando la calidad de las soldaduras y creando un entorno laboral más seguro y eficiente.

Rendimiento controlado y preciso

La soldadura por arco exige calidad excepcional, requiriendo alta habilidad, precisión y movimientos ergonómicos. Incluso pequeños errores pueden generar materiales deformados, uniones incompletas o malas conexiones bajo la forma de inclusiones de escoria o falta de fusión.

Los cobots aplican una fuerza de contacto suavemente regulada para garantizar un arco estable y un cordón uniforme, y herramientas integradas, como monitores y control de fuerza, evitan defectos por variaciones excesivas de corriente o presión de contacto.

Más productividad

Tener una herramienta de soldadura en forma de un robot colaborativo en su línea puede ayudarle a producir más piezas, mientras libera a los soldadores humanos experimentados para concentrarse en tareas más emocionantes y complejas.

Con una máquina de soldadura robótica, puede obtener mayor precisión, velocidad y consistencia en cada soldadura a través de los procesos MIG, TIG y soldadura por electrodo. Los sistemas de soldadura cobot de UR son flexibles, rápidos de implementar, simples para que su equipo los programe y personalizables para atender necesidades específicas del negocio.

Raymath

Raymath, un fabricante de metales con sede en Ohio, recurrió a Universal Robots para automatizar la soldadura TIG compleja, así como la soldadura MIG y las aplicaciones de mantenimiento de máquinas CNC.

Al implementar cobots UR10e, la empresa aceleró la soldadura y mejoró la calidad, logrando mecanizado las 24 horas del día, los 7 días de la semana, a pesar de la escasez de mano de obra, duplicando la producción y aumentando la productividad de la operación CNC en un 600% en menos de 12 meses.

Carriere Industrial Supply (CIS)

Carriere Industrial Supply (CIS), en Sudbury (Canadá), produce equipos pesados de movimiento de tierra para ambientes mineros agresivos.

La empresa implementó cobots UR10e para apoyar su exigente producción de bajo volumen y alta mezcla (HMLV) de piezas grandes y complejas para equipos pesados. Enfrentando piezas masivas y complejas, el cobot de corte por plasma redujo 1.000 horas de tiempo de limpieza, mientras que una configuración personalizada de soldadura MIG duplicó la producción, con cobots y soldadores trabajando lado a lado.

DeAngelo Marine Exhaust

DeAngelo Marine Exhaust, con sede en Florida, enfrentaba desafíos significativos para cumplir los plazos debido a la alta demanda de soldadura TIG compleja, la escasez de soldadores calificados y las limitaciones de la automatización tradicional. Al implementar cobots UR10e, DeAngelo aumentó la velocidad de soldadura diez veces, redujo drásticamente los plazos de entrega e ingresó con éxito en nuevos mercados.

La soldadura robótica abre oportunidades para empresas de todos los tamaños. Compactos, livianos y fáciles de reubicar, los cobots se adaptan a la maquinaria y procesos existentes.

Con la solución adecuada de los socios UR+ y OEM, un cobot soldador UR puede ofrecer impacto inmediato. Para proyectos que requieren herramientas, fijaciones o desarrollo de procesos, existen integradores certificados UR que entregan sistemas completos.

Las aplicaciones de soldadura robótica ayudan a empresas de todo el mundo a superar la escasez de mano de obra y aumentar la calidad y capacidad.

Cuando esté listo para conocer cómo un sistema de soldadura con cobot puede ayudar a su negocio, contáctenos. Lo conectaremos con un socio especializado en su sector, que puede analizar su aplicación y procesos de soldadura, e incluso agendar una demostración presencial o virtual.

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Reduce el riesgo de accidentes y las bajas por enfermedades relacionadas con el trabajo mediante cobots. Automatice tareas productivas repetitivas, monótonas, poco ergonómicas y peligrosas con esta tecnología y, al mismo tiempo, impacte positivamente en sus indicadores de productividad y rentabilidad.

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