El arte de la construcción naval creación de Valor con la tecnología de soldadura adecuada

Ferrys, yates, buques de carga, grandes cruceros: los diques de empresas de construcción naval, como Blohm&Voss, albergan todo tipo de embarcaciones para el transporte de mercancías o personas por agua. Además de barcos de nueva construcción, también tienen atracaderos para trabajos de mantenimiento y reparación e instalaciones portuarias para realizar las inspecciones obligatorias cuando se necesita una licencia de funcionamiento. El tiempo de permanencia media en el astillero es de 1-2 semanas. Aquí se utilizan a menudo fuentes de potencia Fronius TransSteel y TPS/i, con las que trabajan hasta 150 soldadores en un solo barco.

Unos 40.000 buques mercantes transportan aproximadamente el 90% del tráfico de mercancías a nivel mundial. La tendencia es al alza: los expertos esperan un crecimiento anual entre el 2% y el 3% hasta 2020. "Los astilleros alemanes están a pleno rendimiento y tienen pedidos para los próximos años", explica Martin Juhn, Director de grandes cuentas en Fronius Alemania. Aspectos como la seguridad contractual, la fiabilidad de entrega y la calidad tienen un papel importante. Esto se refleja también en las exigencias para las fuentes de potencia utilizadas. Su manejo debe ser sencillo, deben estar diseñadas para servicio de 2 o 3 turnos y ser resistentes, ya que las condiciones meteorológicas y los frecuentes cambios de usuarios no son favorables para estos equipos.

EL TIEMPO ES ORO

"Los costes operativos son bastante altos. Hay que pagar elevadas cantidades por cada hora en el dique", informa Juhn. Los soldadores trabajan con la presión de tener que realizar rápidamente cordones de alta calidad que requieran el menor número de retoques posible y que cumplan los controles de calidad bajo pruebas por ultrasonido o rayos X. Esta tarea se complica por los diferentes espesores de chapa, que van desde los 4 milímetros, por ejemplo, en la cubierta principal, hasta los 50 milímetros en construcciones sometidas a esfuerzos especiales, como el cimiento de la máquina. Entre los retos están la aportación de calor que debe sincronizarse con el espesor del material para evitar que se formen tensiones, puntas de dureza y fisuras. La serie Fronius TransSteel facilita numerosas curvas características, como la "SteelDynamic", para incrementar la velocidad de soldadura y la profundidad de penetración.

La aportación de calor suele ser un problema cuando la soldadura debe tener un aspecto perfecto, ya que puede ser necesario retocar los cordones visibles. Por este motivo, los soldadores del astillero neerlandés SLOB, en Papendrecht, calientan el casco exterior en los puntos correspondientes a 400 grados centígrados durante la soldadura de refuerzos a la cubierta y otros accesorios en el interior del barco. El resultado es una apariencia perfecta del barco, sin irregularidades.

Además del conocimiento técnico específico, también es muy importante el equipamiento técnico adecuado, especialmente cuando están en auge materiales alternativos en la construcción naval. La intención de SLOB es fabricar cada vez más cascos de aluminio, lo que requiere mucha experiencia, ya que este metal ligero tiene un punto de fusión más bajo y una mayor conductividad térmica que el acero. Como la dilatación térmica también es mayor, puede dar lugar a tensiones y deformaciones descontroladas. La plataforma para sistemas de soldadura Fronius TPS/i facilita el trabajo a los usuarios, gracias a que el arco permanece extremadamente estable con el proceso PMC (Pulse Multi Control). El resultado son unos cordones de soldadura muy limpios.

El proceso PCS (Puls-Controlled-SprayArc) también ha demostrado sus cualidades en la construcción naval. En este caso combina el arco pulsado con pocas proyecciones directamente con el arco spray, permitiendo así un procesamiento rápido y que genera pocas deformaciones. Durante la comprobación del procedimiento, los responsables del astillero SLOB también han constatado que la calidad del cordón de soldadura es impecable incluso aunque la superficie no se haya limpiado anteriormente. Esto permite suprimir el afilado habitual para barcos de aluminio, ahorrando tiempo y dinero en los astilleros.

NUEVOS MATERIALES COMPUESTOS Y NUEVOS RETOS DE SOLDADURA

"Las paredes de los barcos deben ser más finas a medida que van subiendo, pero sin que ello repercuta en el aislamiento acústico", explica Martin Juhn. Para poder garantizar un buen aislamiento acústico se utilizan materiales tipo sándwich como la chapa naval Bondal® de Thyssen. Se trata de un material compuesto que incluye una capa de plástico para amortiguar las vibraciones entre las dos chapas de acero. La profundidad de penetración es un aspecto crítico en la unión de chapas especiales. Pero la fuente de potencia Fronius TPS/i permite soldar este tipo de chapas con una curva característica especialmente desarrollada para este fin.

Independientemente de si se utiliza acero, aluminio o materiales compuestos, el tamaño, el peso, la forma individual y el comportamiento específico del material durante la soldadura hacen que sea imposible conseguir un elevado grado de automatización en la construcción naval. Por tanto, las habilidades de los trabajadores del astillero y las propiedades del sistema de soldadura son determinantes para la calidad del cordón de soldadura.