El tratamiento de impacto de alta frecuencia o método HiFIT es el tratamiento de construcciones de acero soldadas en la transición de soldadura para aumentar la resistencia a la fatiga.
La durabilidad y vida útil de las estructuras de acero soldadas cargadas dinámicamente está determinada en muchos casos por las soldaduras, en particular por las transiciones de soldadura. Mediante el tratamiento selectivo de las transiciones ( esmerilado (corte abrasivo) , granallado , martillado , etc.), la durabilidad de muchas estructuras aumenta significativamente. Los métodos de martillado han demostrado ser métodos de tratamiento especialmente eficaces y fueron ampliamente estudiados y desarrollados en el marco del proyecto conjunto REFRESH [1] . El proceso HiFIT (tratamiento de impacto de alta frecuencia (también llamado HFMI (impacto mecánico de alta frecuencia))) es un método de martilleo que es universalmente aplicable, requiere solo un equipo de baja tecnología y aún ofrece una alta reproducibilidad y la posibilidad de control de calidad.
El martillo HiFIT funciona con un pasador endurecido con una bola apoyada sobre la pieza de trabajo con un diámetro D de 3 mm. [2] Este pasador se martilla con una intensidad ajustable entre 180 y 300 Hz en el punto de soldadura. Las deformaciones mecánicas locales se producen en forma de pista de tratamiento. El borde de soldadura se deforma plásticamente. La tensión residual de compresión inducida evita que la vía se agriete y la propagación de grietas en la superficie.
El Instituto Internacional de Tecnología de Soldadura IIW publicó la Guía "Recomendaciones para el tratamiento HFMI" [3] en octubre de 2016. Se presenta una descripción general de los martillos de mayor frecuencia (HFMI), y recomendaciones para la aplicación correcta del método y mediciones cuantitativas de calidad. Garantía: la guía proporciona la base para las mediciones de uniones soldadas mejoradas por HFMI sobre la base de todos los conceptos conocidos de cálculo de tensiones.
En numerosos experimentos realizados en diversos institutos y universidades se pudo demostrar un aumento del 80 al 100 por ciento en la resistencia a la fatiga y un aumento de 5 a 15 veces en la vida útil de la soldadura. El proyecto de investigación más extenso fue de 2006 a 2009 "REFRESH - extensión de la vida útil de estructuras de acero soldadas nuevas y existentes (P702). En este proyecto de investigación, se desarrolló el dispositivo HiFIT y se preparó para su producción. Este informe está disponible en forma de libro en la FOSTA (Forschungsvereinigung Stahlanwendung eV) y puede solicitarse con el número ISBN 978-3-942541-03-9 . El libro contiene verificaciones y validaciones científicas detalladas.
El método HiFIT se puede aplicar tanto a estructuras de acero nuevas como existentes.
Para un tratamiento específico se requiere visibilidad y accesibilidad de la transición en las zonas soldadas. Las estructuras existentes normalmente se preparan en la transición para el acabado de la superficie . Las piezas deben estar libres de óxido suelto y pintura vieja. Si es necesario se requiere arenado previo .
El dispositivo funciona con un suministro de aire comprimido de 6 a 8 bar.
El dispositivo HiFIT se coloca manualmente en la transición de soldadura tratada y durante el tratamiento, a lo largo de este recorrido.
Mediante transformaciones locales, el pie de soldadura se deformó plásticamente y se solidificó. La profundidad de la pista de postratamiento debe estar entre 0,2 y 0,35 mm. El corte en el punto de soldadura ya no es reconocible.
Mediante inspección visual, se examina la región tratada. La profundidad del tratamiento se puede comprobar con un medidor especial. Una pantalla digital de la presión de funcionamiento permite al usuario controlar todo el proceso.
Cuando se aplica a construcciones existentes, la vida útil se puede prolongar considerablemente. Si no hay grietas macroscópicamente visibles, HiFIT es una herramienta de reparación muy adecuada. Con la reparación oportuna de las estructuras existentes, prácticamente no hay diferencia en la vida útil de las nuevas soldaduras tratadas. Esto ofrece la posibilidad de utilizar las construcciones existentes mucho más allá de su vida útil prevista. El método HiFIT se utiliza de forma muy eficaz, por ejemplo, en puentes de autopistas con diseño de sección cajón hueca de acero sobre la marcha. Los costos de reconstrucción son bajos en comparación con los métodos convencionales. En la industria de vehículos comerciales y otras industrias, las soldaduras altamente estresadas en estructuras nuevas y existentes se tratan con HiFIT para extender su vida útil con éxito.
En el caso de construcciones nuevas y para algunas estructuras existentes, se puede aumentar el nivel de carga para las soldaduras tratadas. El uso de construcciones con la misma vida útil que antes de las soldaduras puede transferir cargas 1,6 veces mayores. Esto tiene, por ejemplo, en el caso de las grúas el efecto muy positivo de una mayor capacidad de elevación. La eficiencia de las grúas aumenta con cada golpe.
Teniendo en cuenta el proceso HiFIT durante el desarrollo, con el mismo nivel de carga y la misma vida útil, la construcción se puede reducir específicamente. Amplias investigaciones experimentales sobre detalles estructurales y métodos de diseño respaldados por FEM han demostrado la alta eficiencia con aceros convencionales S235, S355J2 y de grano fino, como S460N, S690QL e incluso aceros de mayor resistencia. El ahorro de material que se puede lograr hace que la aplicación HiFIT ya sea económicamente viable en la mayoría de las aplicaciones. Teniendo en cuenta la ventaja adicional de la ventaja de peso, por ejemplo, se puede aumentar la carga útil alcanzable en los vehículos.