Soldadura en frío: el arte de unir metales sin calor

Metales fundidos, personas con equipos de seguridad, chispas rojas y naranjas brillantes: esa es nuestra primera impresión cuando escuchamos la palabra «soldadura». Después de todo, esta imagen llegó a ser tal como la percibimos de esa manera.

Debido a que la mayoría de las técnicas de soldadura implican calentar dos o más piezas de metal y unirlas, nos hemos condicionado a pensar que soldar es sinónimo de calor. Pero la verdad no puede estar más lejos y la soldadura en frío es un testimonio de ello.

Simplemente, la soldadura en frío es un proceso en el que quitaría la capa superior de óxido y uniría los metales usando presión. No necesitas calor para unir estos metales.

Posteriormente, el metal no se calienta ni se licua.

¿No puedes creerlo? ¡Puedes leer más abajo y verlo por ti mismo!

Una breve historia de la soldadura en frío

Las industrias han estado utilizando la soldadura en frío durante décadas. Pero su primer uso se remonta a una época en la que el metal no era tan dominante como ahora, el siglo XVIII.

En 1724, el reverendo Sr. Desaguliers lo exploró mientras experimentaba con bolas de plomo de tamaño similar. Los presionó y retorció y vio que se pegaban.

Se dio cuenta de que la pieza de unión tenía la misma fuerza que las bolas de plomo, y llegó a la conclusión de que la construcción resultante es tan fuerte como los metales base.

Poco después, muchos científicos lo probaron y propusieron algunas teorías. Primero, la gente asumió que la recristalización era la razón por la que sucedió, luego vino la hipótesis de la energía y muchas teorías más.

Aunque estos fueron desacreditados más tarde por falta de pruebas satisfactorias.

Ahora aceptamos la idea de que los iones libres son los que hacen que estos metales se unan entre sí.

¿No es interesante cómo las innovaciones más rompedoras nacen en un pequeño rincón del mundo?

¿Cómo funciona la soldadura en frío?

Aquí, te explicaré en profundidad los secretos de la soldadura en frío y por qué es tan lucrativo.

Aclaremos primero el proceso de soldadura para que sea fácil de entender el proceso de soldadura en frío más adelante.

A partir de ahí, continuaré y cubriré cada asunto paso a paso:

1.1. Principio de funcionamiento de la soldadura en frío

En un método de soldadura ortodoxo, usamos calor para elevar la temperatura del metal hasta el punto de ebullición para que el metal comience a mostrar plasticidad.

Posteriormente, los átomos comienzan a difundirse y los metales comienzan a unirse lentamente. El calor juega un papel importante aquí, por lo que la gente comienza a pensar que es imprescindible.

Pero, a diferencia de las técnicas de soldadura populares [like arc welding, laser welding or friction welding], la soldadura en frío no utiliza ningún tipo de calor. En cambio, este método se basa en iones libres.

La energía que se necesita para unir dos o más piezas de un metal proviene de la presión, que difunde los átomos y hace posible la soldadura. Es por eso que este enfoque también se conoce como soldadura por contacto o soldadura por presión en frío.

¿Todavía desconcertado? No te preocupes; es un método científicamente probado que centra su enfoque en el proceso de difusión de estado sólido.

Ahora que comprende cómo funciona el proceso, podemos ver cómo necesita preparar los materiales necesarios para hacerlo sin problemas.

1.2. Cosas que necesitas antes de soldar

La soldadura en frío es algo más que hacer que dos piezas de metal se abracen entre sí. Tienes que ser metodológico; de lo contrario, no funcionará.

Si todavía no crees que podemos unir metales usando presión en lugar de calor, déjame aclararte de dónde viene tu confusión: nunca has visto que dos piezas de metal se unan simplemente presionando, ¿verdad?

Eso es porque, aunque la presión es un factor importante en este juego, no es el único catalizador. Una capa de óxido en la superficie superior de ambos metales evita que se peguen entre sí.

Por mucha presión que apliques, la capa de óxido actuará como una barrera para que los átomos no lleguen a unirse entre sí y te impida unir los metales.

En la soldadura en frío, preparamos el metal teniendo esto en cuenta y lo limpiamos en consecuencia hasta que el óxido de la capa superior sea casi inexistente.

La limpieza es bastante extensa, por cierto.

Primero, debemos desengrasar el metal y luego tenemos que seguir frotando con un cepillo de alambre. No hay necesidad de apresurarse; tómate todo el tiempo que necesites. Cuando haya terminado con la limpieza, estará listo para comenzar a aplicar presión.

1.3. El procedimiento real

Los diferentes metales tienen diferentes tolerancias a la presión, por lo que puede usar material normal para algunos metales, mientras que para otros necesita maquinaria de grado industrial.

Para ejercer presión sobre los metales, debe asegurarse de lo siguiente:

  • Los metales se presionan juntos
  • Estás aplicando la cantidad correcta de presión
  • Elija metales que no hayan experimentado el proceso de endurecimiento.
  • Al menos un metal tiene que ser dúctil.
  • Seguir estas consideraciones acorta mucho la lista, por lo que es un quebradero de cabeza menos para ti.

    Un consejo profesional de mi parte: elige metales blandos. El aluminio y el cobre son los dos metales más comunes que se sueldan en frío. ¡El oro, la plata y el níquel también son excelentes opciones!

    En cuanto al procedimiento, generalmente las personas usan prensas punzonadoras para aplicar presión sobre estos metales. Los soportes rodantes también son una opción común para esto.

    El aluminio necesita 1400-2800 KPa [kilopascal] para unirse, la mayoría de los demás necesitan aún más presión. Cuando alcanza la presión necesaria, los metales comienzan a deformarse.

    Después de un tiempo, verá que los metales se estiran y, en poco tiempo, tendrá una junta verdaderamente similar que coincidirá con la dureza de los materiales originales.

    Dado que no hay calor involucrado y la junta es hermética al vacío, no tiene que esperar a que se enfríe o sellarla.

    ¿Para qué se utiliza la soldadura en frío?

    Si bien la soldadura en frío puede ser nueva para usted, se ha utilizado en trabajos industriales durante mucho tiempo. Desde la industria automotriz hasta la industria aeroespacial, desde los laboratorios hasta el espacio de trabajo, tiene una AMPLIA gama de situaciones en las que puede usarlo.

    Verá que se usa soldadura en frío para unir cables, ya que no se usa calor en absoluto. [it’s a big no-no for wires] para este método, y se hace relativamente rápido.

    La aplicación más común para la soldadura en frío es hacer uniones, hay muchas pero es popular principalmente para uniones traslapadas y a tope.

    Para juntas a tope, no es necesario que limpie la capa superficial; simplemente puede presionarlo con fuerza y ​​esa capa se romperá sola. De esta manera, puedes ahorrar algo de tiempo.

    Sin embargo, las juntas traslapadas necesitan esa inversión de tiempo y esfuerzo porque, de lo contrario, los metales no se pegarían entre sí. Así que lo mejor es que le des un tratamiento de limpieza especial.

    Puede ver una aplicación interesante de la soldadura en frío para unir metales diferentes. Estos no tienen ninguna afinidad en la fase inicial del proceso de fusión, por lo que cualquier soldadura que incluya calor no es muy eficiente; todavía habrá grietas, puntos débiles o, en el peor de los casos, no estará unido en absoluto.

    La soldadura en frío es la más adecuada para hacer frente a esta situación, ya que depende de los electrones libres para formar enlaces atómicos para el proceso de soldadura.

    Ventajas de la soldadura en frío

  • Sin calor
  • Menos riesgo de cambios químicos.
  • Unir material diferente
  • Acabado fuerte
  • Único método que puede soldar aluminio 2xxx y 7xxx
  • método sencillo
  • Económico
  • Desventajas de la soldadura en frío

  • Los metales deben estar completamente limpios.
  • Caro a gran escala
  • Difícil de perfeccionar
  • La capa de óxido es difícil de eliminar, es posible que necesite ayuda profesional
  • Puede fallar en un área rica en oxígeno
  • ¿Es fuerte la soldadura en frío?

    Los resultados de una soldadura en frío dependen activamente de los metales que utilizará. Si ha utilizado metales resistentes que son duraderos, el producto que obtiene de la soldadura en frío será igual de resistente, como mínimo.

    Si el metal base duradero que está utilizando está diseñado correctamente y ha seguido todo al pie de la letra, es seguro asumir que su soldadura será lo suficientemente fuerte.

    Empacando

    Bueno, esa fue una breve introducción al mundo de la soldadura en frío. Espero que esté tan asombrado como yo cuando descubrí por primera vez esta forma única de soldar metales.

    Verlo y escribir sobre él solo reforzó la opinión que tenía: la soldadura en frío es nada menos que un arte.

    Entonces, ahora que te has topado con él, ¿por qué no intentas disfrutarlo? Quién sabe, ¡podrías ser el próximo maestro de la soldadura en frío!