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Mejoras e innovación en el procedimiento de soldadura exotérmica

28/06/2018

La soldadura exotérmica es un proceso químico que permite la unión molecular de metales de manera perdurable. Se aplica para uniones metálicas y su uso está muy extendido en sectores como el ferroviario y como el sector eléctrico, en las conexiones de puesta a tierra.

innovación en soldadura exotérmica    

En este artículo vamos a desarrollar la evolución de la soldadura exotérmica desde su invención en 1893 hasta las actuales innovaciones, que han supuesto importantes mejoras en el proceso.

La soldadura exotérmica desde su invención hasta la actualidad

La soldadura exotérmica, basada en una reacción termita, fue descubierta en 1893 por el químico alemán Hans Goldschmidt, tomando como punto de partida los estudios de Bekétov. De ahí, que se conozca a la reacción aluminotérmica con el nombre de “reacción Goldschmidt”. En 1895, Goldschmidt había desarrollado el proceso y lo patentó en Alemania.

Años antes, entre 1859 y 1865, el científico ucraniano Nikolái Bekétov de la Universidad de Járkov (Ucrania), observó que el aluminio restablecía metales desde sus óxidos sometidos a altas temperaturas. Estas investigaciones dieron lugar al posterior desarrollo del proceso Goldschmidt de la soldadura aluminotérmica.

La primera aplicación comercial de la reacción aluminotérmica para el hierro fue en 1899 y consistió en soldar tramos de vías ferroviarias en Essen (Alemania). Esta se exportó al continente americano, donde se extendió su uso. A la vista de su importante interés comercial, en 1928 John H. Deppeler lo patentó en Estados Unidos.

En cuanto al cobre, en 1939, Charles Cadwell realizó la primera aplicación no ferrosa para la soldadura, aplicándolo a conexiones eléctricas. En su honor se llamó, en un primer momento, a este proceso soldadura Cadweld.

Desde las primeras aplicaciones de la soldadura Cadweld, el procedimiento y formato prácticamente no evolucionaron durante años. Ha sido en esta última década cuando se han producido las innovaciones más reseñables, que han afectado principalmente al tipo de cargas y al encendido, para conseguir que el procedimiento sea más versátil y seguro.

El desarrollo e innovación tecnológica de los diferentes fabricantes en el sector han llevado el proceso Cadweld un paso más allá. El sistema Apliweld® de Aplicaciones Tecnológicas se ha impuesto como la manera más segura y práctica del mercado. Por este motivo, cada vez son más las instalaciones en infraestructuras a lo largo de todo el mundo que la prefieren.

La soldadura exotérmica del cobre en el sector eléctrico

Las conexiones aluminotérmicas se usan como conexiones de conductores eléctricos. El uso de la soldadura exotérmica para puestas a tierra garantiza la conductividad eléctrica sin riesgo de que las conexiones se degraden o deterioren con el tiempo.

De hecho, solo las uniones por soldaduras exotérmicas están reconocidas como forma de conexión eléctrica válida por la IEEE, como cable continuo no empalmado.

Diferencias entre las cargas en polvo y las cargas en tableta para soldadura exotérmica

Las cargas en polvo fueron las primeras en inventarse y comercializarse. Sin embargo, debido a los inconvenientes que pueden presentar, Aplicaciones Tecnológicas ha hecho grandes esfuerzos en desarrollar una alternativa en tabletas, con un resultado exitoso.

  • En las cargas en tabletas solo se usa una, máximo dos referencias. Una de las referencias se usa para el 90% de las uniones y, la otra para conductores de grandes dimensiones. En el sistema de cargas en polvo, las múltiples referencias, diferentes para cada tipo de soldadura, suponían una clara desventaja. En estos casos, era común que los trabajadores tuvieran que contar con cargas de gramajes diferentes: cartuchos para soldadura exotérmica de 45g, 65g 90 g, 115 g, 150 g… Las referencias se simplifican gracias a Apliweld®.
  • El formato tableta elimina las dificultades propias de trabajar con polvo: derrames, pérdidas de material al abrir o manipular, dificultad de trabajar con viento,…
  • Las cargas en tabletas, sistema único de Apliweld®, reducen el residuo a una caja de cartón plegable, importante a la hora de minimizar el impacto del proceso en el medio ambiente. Cualquier soldadura en polvo acumula residuos de cada carga (generalmente plásticos).

Por otro lado, otros sistemas que han querido ofrecer una alternativa electrónica como hace Apliweld®, presentan la carga en cápsulas y cada soldadura deja un envase en forma de residuo no biodegradable.

  • Las tabletas pueden utilizarse en todos los tipos y marcas de moldes que existen en el mercado.

carga en polvo soldadura exotérmica y carga en tabletas

En definitiva, para quienes están acostumbrados a los métodos tradicionales de soldadura aluminotérmica, las mejoras de Apliweld® suponen grandes ventajas.

Kit de soldadura exotérmica

Para realizar uniones aluminotérmicas, el equipo de soldadura exotérmica necesario se compone de los siguientes elementos:

Molde de grafito

Cuando se necesita realizar muchas soldaduras del mismo tipo de unión, se suele recomendar utilizar moldes de soldadura específicos. Si lo que se necesita es realizar pocas conexiones de varios tipos de uniones, se recomienda el uso del molde múltiple.

Cargas en tabletas

Las cargas que se introducen dentro del molde para producir la reacción aluminotérmica, se presentan en tabletas fáciles de utilizar y dosificar. Cada caja está compuesta de 20 tabletas.

En cada molde se especifica el número de tabletas necesarias para realizar la unión.

Sistema iniciador electrónico con encendido a distancia

La soldadura exotérmica con ignición electrónica supone importantes beneficios, el más importante la seguridad que representa. El sistema está compuesto por un iniciador electrónico no inflamable y un equipo de encendido a distancia. De esta manera, el chisquero con iniciador en polvo inflamable se sustituye por este sistema seguro de Apliweld® Secure+.

La mayor ventaja es poder realizar la ignición a distancia con activación de la reacción vía Bluetooth, evitando los riesgos de accidentes derivados de la propia reacción o de cualquier error en la preparación del sistema.

Pinza para soldadura exotérmica

Según el tipo de molde requerido, la pinza que se usa en la soldadura exotérmica varía. En cada molde se especifica cuál es la pinza requerida.

Otros accesorios para soldadura exotérmica

Los accesorios para soldadura exotérmica de seguridad y limpieza (cepillos, guantes, rascador, etc.) son imprescindibles para la realización de cualquier soldadura. Además, según la unión a realizar y el material del que se disponga, es posible que se precisen otros accesorios como pasta de sellado o algún tipo de adaptador.

apliweld y accesorios soldadura

A la hora de comprar soldadura exotérmica, es muy importante tener en cuenta la calidad del producto, las soluciones que simplifiquen el trabajo y la logística, y garanticen la seguridad de los trabajadores y la prevención de los riesgos laborales.

Si quiere saber más, puede consultar los vídeos de nuestro canal sobre soldadura exotérmica en youtube.