Soldadura Fuerte Bajo Atmósfera Controlada (Brazing)

La soldadura fuerte bajo atmósfera controlada (Brazing)es conocida desde hace muchos años. Las empresas americanas fueron las primeras que introdujeron esta especialidad en la industria. Esta es una soldadura limpia brillante, de una gran resistencia mecánica y que no requiere trabajos posteriores como pueden ser lijar, limar, pulir, etc.

Un fabricante de accionamientos suelda las tres ruedas dentadas a un eje (fig.1). Ambos elementos son de acero c45. Se sueldan con cobre electrolítico y a continuación se someten al tratamiento correspondiente.

Soldadura fuerte

El gas protector que existe en el interior del horno evita que las piezas que se oxiden y su calentamiento homogéneo impide las tensiones que se pudieran dar. El cambio en la fabricación le ha supuesto a la mencionada empresa una reducción en la materia prima de un 75%, así como una disminución muy importante en horas-máquina. Otro ejemplo es el intercambiador de calor. En este caso, son muchas las láminas que se tienen que soldar. Soldar todas ellas de un golpe bajo atmósfera controlada ha supuesto para la empresa un ahorro importante, además de haber mejorado notablemente la calidad de acabado, ya que el intercambiador abandonan el horno de soldadura con una superficie limpia y brillante.


Soldadura fuerte
Preparación de las piezas a soldar bajo atmósfera controlada (Brazing)
Las piezas a soldar en horno bajo atmósfera controlada (Brazing) deben estar sujetas entre sí mediante presión u otro procedimiento adecuado, de forma que el espacio entre ellas sea el mínimo posible. En el interior del horno, la aportación, una vez fundida, es atraída hacia las rendijas existentes mediante la fuerza capilar que existe entre ellas. Dicha fuerza capilar es mayor cuanto más pequeñas sean las distancias entre las piezas. Por ello se recomienda que se ponga mucha atención a la preparación de las piezas. Si las rendijas existentes entre las piezas es mínima, los valores de resistencia aumentan hasta poder alcanzar valores comprendidos entre 30 y 50 Kgs./mm. cuadrados. El número de piezas que se pueden soldar al mismo tiempo sobre una pieza base es indiferente, lo único que se requiere es que todas las piezas a soldar entre sí, estén bien unidas y bien ajustadas.
Propiedades de la Soldadura en Horno bajo Atmósfera Controlada (Brazing)

Una soldadura que muestra a simple vista la estanqueidad de la misma.
Un calentamiento homogéneo en toda la pieza por lo que desaparecen todo tipo de tensiones.
Un control exacto de los parámetros que intervienen en la soldadura como son:  clase de gas reductor, tiempo de estancia de las piezas en el interior del horno, tiempo de enfriamiento, temperatura de trabajo.
Limpieza de la pieza: puesto que la soldadura se realiza bajo atmósfera controlada, la superficie de ésta se reduce quedando completamente brillante.


No es necesario repasar las piezas. Esto significa que no requieren de trabajos posteriores como  pulido, lijado…Gracias a la posibilidad de utilizar métodos de fabricación más sencillos, la soldadura fuerte ofrece grandes ventajas de rentabilidad. En el presente artículo queremos introducirles en el principio de esta técnica y ofrecerles una visión de la rentabilidad de la misma.

En los últimos años la soldadura fuerte bajo atmósfera controlada ha adquirido un significado tal que muchas industrias no concebirían la producción de muchas piezas sin la utilización de esta técnica. Con ayuda de este método, se hace posible el soldar piezas de secciones varias y formas muy diversas, obteniendo al final piezas constructivas de gran valor. Con este sistema se pueden ahorrar coste no sólo en la mano de obra, sino también en material.

Supongamos que necesitamos una pieza como la representada en la fig. 2.
Horno bajo atmósfera controlada
Una forma de acabado sería coger un trozo de hierro que tenga el diámetro mayor y, mediante torneado, llegar a la pieza representada. Otro sistema, menos costoso, sería cortar cuatro piezas con diámetros diferentes y las longitudes deseadas y soldarlas a continuación, mediante el sistema indicado. Con ello se alcanza la pieza deseada, la cual, presenta, prácticamente, las mismas garantías que la realizada de una sola pieza. Las piezas soldadas abandonan el horno de soldar completamente libres de óxido y grasa, pudiéndose someter de inmediato a cualquier tratamiento posterior, como un niquelado, cromado, etc., sin que se precise ninguna limpieza previo. Creemos que el estudiar las ejecuciones de las diferentes piezas, siempre y cuando esto sea posible, por este nuevo sistema, es interesante y llegar a ser de gran valor para los fabricantes y los ingenieros de producción. Constantemente se descubren nuevos campos de aplicación de este sistema y con frecuencia se pueden reducir los gastos de fabricación mediante mejoras en la concepción y en la ejecución de los diferentes trabajos.
Proceso de Soldadura

Gracias a las reacciones químicas que se obtienen dentro del horno, entre el gas protector y las piezas a soldar, se eliminan todos los óxidos e impurezas que las piezas puedan traer consigo, por lo tanto disminuye el riesgo de que la soldadura, en su fluidez, sea obstaculizada. La soldadura puede extenderse por la superficie de las piezas, sin embargo, por el efecto capilar que existe en la unión de las piezas a soldar, el fundente es atraído hacia el interior, con lo que la rendija se llena totalmente. La fuerza molecular que introduce el fundente en las rendijas impide que éste vuelva a salir.

Las fuerzas capilares, como bien es conocido, son tanto mayores cuanto más estrechas son las rendijas. Por esta causa es por lo que se aconseja que el acabado de las piezas sea lo más perfecto posible. Si los lugares de ajuste de las piezas ofrecen abertura con ranuras diferentes, en aquellos lugares donde la distancia entre piezas es relativamente grande, se puede interrumpir el flujo del fundente. Este tipo de soldadura ofrece una gran resistencia, se distingue por la especial hermeticidad de los puntos soldados y además al calentarse la pieza por igual en toda su superficie, no sufre deformación alguna.

Sugerencias para el acabado de las piezas a soldar
Para obtener una óptima soldadura, las piezas tienen deben tener un acabado razonable, por ejemplo, una de ellas tiene que tener, -con respecto a la adjunta-, una posición tal que no pueda moverse fácilmente durante el proceso de soldadura. Si esta condición no puede cumplirse, entonces ambas piezas se han de mantener unidas mediante remachado, punteado, etc. La superficie de las piezas no debe estar rectificada, ni abrillantada, ni pulida ya que el material de aportación puede formar bolas. La superficie de la pieza a soldar debe ser un poco áspera, como , –por ejemplo-, cuando presentan una débil oxidación que favorece estupendamente el soldado. Cualquier película de aceite o grasa también perjudica el proceso de soldadura, por lo que las piezas a soldar deben ser previamente desengrasadas.
Elección adecuada del material
En principio, hoy en día se pueden soldar fuertemente todos los metales más importantes que aparecen en la industria, aunque a veces se presentan algunas dificultades. El hierro dulce y aleado ligeramente, así como el acero, el cobre, el níquel y sus aleaciones se dejan soldar fuertemente y sin ninguna dificultad. Sin embargo, les recomendamos nos consulten para poder hacer las pruebas correspondientes en caso de que lo deseen. Por el contrario, piezas acabadas con aleaciones que se volatilicen con la baja temperatura o que apenas se dejen reducir como zinc, plomo, aluminio, etc... presentan dificultades