La soldadura por inducción se ha convertido en uno de los principales métodos de unión de cobre en los sectores de calefacción, ventilación y aire acondicionado, automoción y electricidad. Ofrece numerosas ventajas, como precisión, velocidad y repetibilidad, lo que la convierte en la opción preferida para muchas aplicaciones. Sin embargo, requiere equipos y conocimientos especializados para lograr resultados óptimos.
En este artículo, le guiaremos a través del proceso de soldadura fuerte por inducción del cobre, abarcando desde la preparación de la superficie hasta la selección del material de aportación.
Siga leyendo para descubrir cómo aprovechar la soldadura por inducción para crear uniones de cobre resistentes y fiables para sus necesidades específicas.
Braseado de cobre por inducción: El proceso completo
Para comprender la soldadura fuerte del cobre, es necesario un breve conocimiento del calentamiento por inducción y de la soldadura fuerte.
El calentamiento por inducción consiste en fundir piezas metálicas haciéndolas pasar por corriente alterna de alta frecuencia. Mientras que la soldadura fuerte es un proceso sencillo de unión de metales en el que dos metales se unen mediante la infusión de un metal de aportación entre ellos.
La soldadura fuerte tiene muchos tipos en función de la fuente de calor empleada. Sin embargo, cuando se utiliza un calentador de inducción como fuente de calor para la soldadura fuerte, se habla de soldadura fuerte por inducción.
El proceso de soldadura fuerte del cobre implica múltiples pasos, que se describen a continuación:
Paso 1: Limpieza de las tuberías de cobre
Para preparar los tubos para la soldadura fuerte, se limpian a fondo por dentro y por fuera con un alambre o se frotan con papel de lija para eliminar todos los contaminantes. Este paso es necesario para obtener una unión soldada por inducción limpia y robusta.
Paso 2: Preparación de una junta de solapamiento/encastre
A continuación, se forma una junta solapada para soldar los tubos de cobre. Se trata de un paso fundamental, ya que la resistencia de la junta dependerá en última instancia de la profundidad de solapamiento de los tubos. Según la American Welding Society (AWS), la profundidad debe ser al menos tres veces el grosor de los tubos de cobre que se van a soldar. Normalmente, las industrias utilizan valores mucho más altos para estar seguras.
Paso 3: Sujeción de la instalación de tuberías
También es necesario sujetar el montaje para mantener la unión en su sitio antes de la soldadura fuerte. Los tubos se sujetan temporalmente dentro de una bobina de inducción o fuera de ella.
Dado que la bobina de inducción es la fuente de calor en esta técnica de soldadura fuerte, es necesario rodear toda la instalación necesaria.
Si se utiliza un calentador de inducción portátil, la bobina de inducción suele colocarse sobre la instalación de tubos con abrazaderas. Sin embargo, en algunos casos, toda la instalación se coloca dentro de la máquina de inducción de alta resistencia.
Paso 4: Aplicación del metal de relleno
Se enciende el calentador de inducción y se aplica a la junta un metal de aportación, normalmente una varilla. En función de la potencia nominal, el calefactor permanece encendido entre 5 y 10 segundos. Cuanto mayor sea la potencia, menos tiempo se tarda en soldar los tubos de cobre.
Paso 5: Enfriamiento
Una vez realizado el proceso de soldadura fuerte, se deja enfriar la unión de cobre durante una hora antes de que esté lista para su uso.
Metales de aportación y fundentes utilizados en la soldadura fuerte por inducción del cobre
Ya que hemos hablado de los rellenos en la sección anterior, es importante mencionar los que se utilizan habitualmente. Para la soldadura fuerte por inducción del cobre, se emplean dos series de metales de aportación:
- Serie de aleaciones BCuP
- Serie de aleaciones BAg
Las aleaciones de la serie BCuP son ricas en fósforo, que actúa como fundente durante la soldadura fuerte por inducción. De esta serie, BCuP-2 es bastante común para aplicaciones de fontanería y climatización. Mientras que para aplicaciones generales de tuberías, se utilizan BCuP-3,4 o 5 por ser más baratos. Los rellenos de aleación BAg se utilizan al unir cobre con metales distintos.
Uno de los puntos pertinentes a tener en cuenta aquí es que la resistencia de una soldadura por inducción no depende de los metales de aportación utilizados. En cambio, es una función de la holgura y la profundidad de solapamiento entre los dos tubos unidos.
Equipos utilizados en la soldadura fuerte del cobre por inducción
El proceso de soldadura por inducción, como ya se ha mencionado, se lleva a cabo mediante calentadores de inducción. En el mercado existen múltiples tipos de maquinaria de calentamiento por inducción, desde calentadores de inducción portátiles hasta máquinas comerciales de gran potencia.
FOCO Induction, siendo uno de los principales proveedores de soluciones en la industria de la inducción, también ha desarrollado tres productos para la soldadura fuerte por inducción del cobre:
Máquina de soldadura por inducción portátil FOCO
: Una máquina eficaz que sólo necesita 6 kW, ideal para soldar tubos de cobre de forma ligera y portátil.
Soldadora manual por inducción FOCO
: Una máquina inteligente con un sistema de control PLC inteligente y un sistema de refrigeración, excelente para aplicaciones de soldadura industrial.
Máquina automática de soldadura FOCO:
Una máquina automatizada para aumentar la eficiencia industrial, una excelente opción para las industrias a gran escala.
Aplicaciones de los tubos de cobre soldados por inducción
La soldadura por inducción es una opción ideal para las industrias de calefacción, ventilación y aire acondicionado, sobre todo para soldar tubos de cobre de un intercambiador de calor. Del mismo modo, es muy útil para su uso en sistemas de distribución de agua en los que se utilizan tuberías metálicas. Otro caso de uso es la industria del automóvil, donde los tubos de cobre son estándar.
En resumen, algunos ámbitos clave en los que se utiliza la soldadura fuerte por inducción del cobre son:
- Intercambiadores de calor
- Conductos y válvulas de cobre
- Sistemas de distribución de agua y calefacción
- Sistemas subterráneos de combustible y gas
- Drenaje y ventilación
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¿Qué otros métodos pueden utilizarse para soldar cobre?
La soldadura por inducción no es la única técnica para las uniones de cobre. Otros dos métodos comunes, la soldadura fuerte con soplete y la soldadura blanda, se utilizan para conectar tuberías de cobre.
La soldadura fuerte con soplete es el proceso de soldadura convencional en el que se utiliza un soplete de llama para calentar el metal de aportación y rellenar la holgura entre la junta del tubo.
La soldadura de tubos de cobre es muy similar a la soldadura fuerte con soplete. Sin embargo, el proceso tiene lugar a una temperatura ligeramente inferior y, por tanto, la resistencia de la unión es menor que en la soldadura fuerte. Es una solución rentable para unir tuberías de cobre y puede utilizarse para aplicaciones de reparación a pequeña escala.
Conclusión
Debido a su precisión, rapidez y eficacia, la soldadura por inducción se ha convertido en un método popular para unir cobre en diversas industrias.
Para llevar a cabo este proceso, la elección de los metales de aportación depende de la aplicación. Sin embargo, no afecta directamente a la resistencia de la articulación, que depende de su profundidad.
Aparte de la soldadura por inducción, también se pueden crear uniones de cobre fuertes y fiables para sus necesidades específicas mediante la soldadura fuerte con soplete y la soldadura blanda.
