La soldadura fuerte por inducción es un proceso en el que dos o más materiales se unen mediante un metal de aporte que tiene un punto de fusión más bajo que el de los materiales de base mediante calentamiento por inducción . En el calentamiento por inducción, los materiales ferrosos se calientan rápidamente a partir del campo electromagnético que se crea mediante la corriente alterna de una bobina de inducción .
"La soldadura fuerte por inducción es adecuada para muchos materiales metálicos, y los materiales magnéticos se calientan con mayor facilidad. Cuando se trata de materiales cerámicos , lo más probable es que el calentamiento se produzca por conducción desde las piezas metálicas circundantes o mediante el uso de un susceptor" (Sue Dunkerton, 1).
Según los laboratorios de aplicaciones del grupo Ambrell, en relación con los metales de aporte , la plata se utiliza con frecuencia para la soldadura fuerte por inducción debido a su bajo punto de fusión. Las soldaduras fuertes eutécticas de plata y cobre tienen temperaturas de fusión de entre 1100 °F y 1650 °F. La soldadura fuerte de aluminio, la menos común, tiene una temperatura de fusión de entre 1050 °F y 1140 °F. La soldadura fuerte de cobre, la menos costosa, tiene una temperatura de fusión de entre 1300 °F y 2150 °F. (p1)
El relleno se puede aplicar manualmente, pero debido a la producción semiautomática más común, se utiliza con mayor frecuencia una junta precargada para acelerar la operación y ayudar a mantener una unión más uniforme.
Existen razones específicas para utilizar el calentamiento por inducción para la soldadura fuerte industrial, entre ellas, el calentamiento selectivo, una mejor calidad de la unión, una menor oxidación y limpieza con ácido, ciclos de calentamiento más rápidos, resultados más consistentes y la idoneidad para la producción en grandes volúmenes.
El calentamiento por inducción puede utilizarse para calentar áreas muy pequeñas dentro de tolerancias de producción estrictas. Solo se calientan las áreas de la pieza que están cerca de la junta; el resto de la pieza no se ve afectado. Como no hay contacto directo con la pieza, no hay posibilidad de rotura. La vida útil de la fijación aumenta sustancialmente porque se eliminan los problemas debidos a la exposición repetida al calor (como la distorsión y la fatiga del metal). Esta ventaja se vuelve particularmente importante con los procesos de soldadura fuerte a alta temperatura.
Con un diseño de bobina eficiente, una fijación cuidadosa y una colocación uniforme de las piezas, es posible proporcionar calor simultáneamente en diferentes áreas de la misma pieza.
El calentamiento por inducción produce uniones limpias y a prueba de fugas al evitar que el relleno fluya en áreas donde no debería fluir. Esta capacidad de crear uniones limpias y controlables es una de las razones por las que la soldadura fuerte por inducción se utiliza ampliamente para aplicaciones de alta precisión y alta confiabilidad.
El calentamiento con llama en una atmósfera normal provoca oxidación, formación de incrustaciones y acumulación de carbón en las piezas. Para limpiar las piezas, tradicionalmente se han requerido aplicaciones de fundentes debilitadores de juntas y costosos baños de limpieza con ácido. Los hornos de vacío por lotes resuelven estos problemas, pero tienen sus propias limitaciones significativas debido a su gran tamaño, baja eficiencia y falta de control de calidad. La soldadura fuerte con inducción reduce tanto la oxidación como los costosos requisitos de limpieza, especialmente cuando se utiliza un ciclo de enfriamiento rápido.
Debido a que el ciclo de calentamiento por inducción es muy corto en comparación con la soldadura fuerte por llama, se pueden procesar más piezas en la misma cantidad de tiempo y se libera menos calor al entorno circundante. “Un sistema de soldadura fuerte por inducción proporciona rápidamente calor altamente localizado para minimizar la deformación y la distorsión de las piezas. La soldadura fuerte en un vacío controlado o en una atmósfera protectora inerte puede mejorar significativamente la calidad general de las piezas y eliminar los costosos procedimientos de limpieza de las mismas” (Induction Atmospheres, 1).
La soldadura fuerte por inducción es un proceso muy repetible porque las variables como el tiempo, la temperatura, la aleación, la fijación y la posición de las piezas son muy controlables. La fuente de alimentación interna de la fuente de alimentación de RF se puede utilizar para controlar el tiempo del ciclo y el control de la temperatura se puede lograr con pirómetros, sensores visuales de temperatura o termopares.
En los procesos que implican tiradas de producción medias a altas de las mismas piezas, se suele utilizar un sistema de manipulación de piezas automatizado para mejorar aún más la consistencia y maximizar la productividad. En su mayor parte, la soldadura fuerte y blanda por inducción se realiza en un entorno al aire libre, pero también se puede realizar en una atmósfera controlada cuando es necesario para mantener las piezas completamente limpias y libres de oxidación. La soldadura fuerte por inducción generalmente funciona mejor con dos piezas de metal similar. Los metales diferentes también se pueden unir mediante calentamiento por inducción, pero requieren atención y técnicas especiales. Esto se debe a las diferencias en la resistividad de los materiales, la permeabilidad magnética relativa y los coeficientes de expansión térmica. (p1)
Fuente: [1]