sábado, 1 de enero de 2011

Soldadura de acero de herramientas

Las herramientas y moldes se desgastan y deterioran por su periódico uso, y en muchas ocasiones pueden ser rehabilitados a través de la soldadura, llevándolos de vuelta a trabajar y de nuevo en servicio. Además, ciertos tipos de herramientas y moldes se pueden fabricar por soldadura. La reparación de las herramientas dañadas y la fabricación de troqueles por medio de la soldadura nos ahorran dinero y son una alternativa interesante.


Los moldes de fundición inyectada, grandes moldes para forja, moldes de plástico, moldes de carrocerías para partes automotrices, piezas de estampación, es donde la reparación y los ajustes mediante soldadura tienen un costo atractivo en comparación con el alto costo de fabricar un nuevo molde.
 
Existen basicamente  cuatro tipos  de  aceros que se pueden reparar a través de la soldadura, estos son los templables en agua, templables en aceite, templables al aire, y herramientas de trabajo en caliente, también las herramientas de alta velocidad pueden ser reparadas.
 
En la soldadura de herramientas y moldes no siempre es necesario que el electrodo utilizado para proporcionar el depósito de soldadura tenga que coincidir exactamente con el análisis de la herramienta. Sin embargo, el metal de soldadura depositado es necesario que coincida con el tratamiento térmico de la herramienta o del acero en la mayor medida posible. Por lo tanto, la selección del electrodo adecuado se basa fundamentalmente en el tratamiento térmico de la herramienta.

No hay especificaciones referidas a la composición de electrodos de soldadura de herramientas. Sin embargo, todos los fabricantes de estos tipos de electrodos proporcionan información relativa a cada uno de los electrodos con las propiedades del metal de soldadura que se deposita.
 
Si la identificación de los electrodos es difícil, es posible utilizar la prueba de chispa en la adecuación del electrodo al acero de herramientas. Se hace una comparación de las chispas de la herramienta a soldar y se compara con el patrón de la chispa de la soldadura de electrodos.
 
El éxito de la herramienta y de la soldadura depende de la selección y/o el buen desarrollo de un procedimiento de soldadura y la secuencia de la misma. Normalmente, el fabricante de electrodos proporciona hojas procedimiento específico referente a los electrodos diferentes que ofrecen. Estos deben ser llevados cuidadosamente.
 
Para los depósitos donde se requiera su mecanizado, la pieza debe ser debe ser recocida y aplicarle un tratamiento térmico después del mecanizado.
 
El % de carbono en un acero para herramientas oscila en el rango 0.3–2.5%, así también están presentes elementos de aleación tales como manganeso, tungsteno, vanadio y níquel. El problema principal en la soldadura de acero para herramientas radica en su alta templabilidad. La soldadura se enfría rápidamente una vez la fuente de calor se aparta de la zona a soldar, y el metal de soldadura y la zona afectada por el calor se templará.

Esta transformación genera tensiones puesto que la soldadura está normalmente muy forzada, creando un elevado riesgo de aparición de grietas, a menos que se lleve una práctica adecuada de procedimiento.
 
Dado que la soldadura en acero para herramientas cuenta con una alta dureza, ésta es particularmente susceptible a roturas que se pueden originar a partir de partículas de escoria o poros. De esta manera, el electrodo a utilizar debería ser capaz de producir una soldadura de alta calidad. De modo similar, es también necesario que los electrodos se fabriquen con un control de análisis muy estrecho, a fin de que la dureza de la soldadura y la respuesta de ésta al tratamiento térmico sea la mejor.
 
La dureza del depósito de soldadura variará de acuerdo con lo siguiente:
 
* Precalentamiento si se utiliza
* Técnica y secuencia de la soldadura
* La mezcla o dilución del metal de soldadura al metal base
* Tasa de enfriamiento, que depende de la masa de la herramienta que se está soldando
* La temperatura de revenido de la herramienta de soldadura después de la soldadura.

En general las propiedades que se buscan en este tipo de reparaciones son las siguientes: dureza, resistencia a la fatiga térmica, tenacidad, resistencia al revenido y resistencia al desgaste.

 
El procedimiento de soldadura para este tipo de acero consiste fundamentalmente de los siguientes aspectos:

 
* Identificación del acero de herramientas que se está soldando
* Selección del electrodo para que coincida con la misma clase de tratamiento térmico o material del acero
* Establecer la junta correcta para la reparación
* El precalentamiento de la pieza de trabajo
* Hacer el depósito de soldadura de conformidad con las recomendaciones del fabricante del     electrodo (si las hubiere)
* Aplicar un postcalentamiento para revenir el depósito o la parte reparada.
 
Dependiendo de la condición inicial del molde o herramienta, los siguientes tratamientos térmicos pueden ser realizados después de aplicar la soldadura (revenido, recocido blando, luego temple + revenido, y liberación de tensiones)
 
No olvidar que en el desarrollo de procedimientos, incluyendo la identificación de materiales, la selección de los electrodos, y las técnicas de soldadura se sugiere seguir los datos del fabricante del acero de herramientas, y la información del fabricante del electrodo.

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