08/02/2017 - Aumentar la eficacia de la soldadura del acero gracias al proyecto MINTWELD

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Se calcula que más del 50 % de los productos domésticos y de ingeniería de todo el mundo contienen uniones de soldadura. En Europa, la industria de la soldadura ha respaldado históricamente a un variado espectro de empresas de los sectores aeroespacial, de la construcción naval, automoción, conducciones, defensa y construcción.

La solidificación o agrietamiento en caliente es uno de los fallos más frecuentes de los procesos a los que se somete el metal, como la soldadura, la fundición o la fabricación por adición (impresión 3D con metales).

Proyecto MINTWELD

El proyecto financiado con fondos de la Unión Europea MINTWELD amplió considerablemente el conocimiento que se posee sobre el agrietamiento durante la solidificación al soldar acero, un problema que puede provocar fallos estructurales si no se detecta a tiempo y enormes complicaciones en los sectores de la fabricación y la construcción.

En un estudio recién publicado en la revista «Scientific Reports», el equipo del proyecto —perteneciente al Departamento de Ingeniería de la Universidad de Leicester— aduce que las grietas durante la solidificación se agrandan al unirse las microporosidades en la zona de combinación del baño de fusión. Según indica el profesor Hong Dong de la Universidad de Leicester, uno de los autores del estudio, “La soldadura es el sistema más económico y eficaz de unir metales de forma permanente y constituye un componente fundamental de la industria manufacturera”

Esta es la primera vez que unos investigadores han observado el agrietamiento durante la solidificación del acero y aclara por qué la aleación podría quebrarse durante el proceso.

En el proyecto MINTWELD se investigaron modos de hacer la soldadura más sencilla, más segura y más económica utilizando nuevas tecnologías y técnicas punteras de modelización computacional con el objetivo de aumentar la eficacia de la soldadura del acero y a abrir nuevos mercados para la industria europea dedicada a esta actividad.

Uso de rayos X

El equipo obtuvo sus resultados tras tres jornadas trabajando con el haz de rayos X emitido por el sincrotrón de la Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica (ESRF) en Grenoble (Francia), con el que observó la formación de grietas en tiempo real. Los últimos progresos en cuanto a rayos X por sincrotrón y técnicas de obtención de imágenes permitieron al equipo ver a través de los metales y realizar un análisis exhaustivo de la aleación.

En estos experimentos se ensayaron veintisiete muestras obtenidas de tres variedades de acero y se comprobaron a tres velocidades de deformación distintas. Acto seguido, cada ensayo se repitió tres veces para garantizar la reproductibilidad de los experimentos.

Estructura metálica

Importancia del mercado relacionado con la soldadura

Si bien no existen datos oficiales sobre los ingresos económicos de la industria europea de la soldadura debido a la enorme variedad de aplicaciones que posee, se calcula que más de la mitad de los productos de uso doméstico y de ingeniería de todo el mundo contienen uniones soldadas, mientras que el mercado europeo dedicado a los equipos de soldadura y sus consumibles alcanzó la cifra de 3.500 millones de euros en 2007.

En relación a la importancia industrial de esta actividad, las soldaduras de mala calidad pueden tener consecuencias nefastas, al poner en riesgo la vida de personas y perjudicar a la economía, habida cuenta de las indemnizaciones que obligan a pagar las pólizas de seguros en concepto de daños y perjuicios causados por los productos defectuosos. Además, pueden provocar catástrofes medioambientales, por ejemplo polución, si se utilizan piezas con soldaduras defectuosas en zonas delicadas desde el punto de vista ambiental como puede ser el mar.

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