Pura higiene: La soldadura TIG en la industria alimentaria

Technological equipment in the dairy plant, ©Shchipkova Elena

Ya se trate de cerveza o productos lácteos, la industria de las bebidas y la alimentación está sujeta a normas de higiene muy estrictas que se deben cumplir al 100 %. Para evitar la adhesión de gérmenes y bacterias, las uniones soldadas deben ser lo más lisas posible y, sobre todo, no ser porosas. Por eso, en la industria alimentaria se utiliza principalmente el acero inoxidable, que se distingue por su resistencia a la corrosión y es también muy fácil de soldar. En cuanto a la higiene, cumple con los requisitos legales de calidad en cuanto a la estructura de la superficie, la dureza, la resistencia al calor y la facilidad de limpieza del material. No obstante, el acero inoxidable no basta por sí solo, también es necesaria la soldadura TIG:

solamente el proceso TIG con su arco voltaico extremadamente estable puede garantizar cordones de soldadura libres de poros e irregularidades que cumplan las normas de higiene. Esto se debe, en parte, a que los cordones realizados con TIG son muy resistentes a las fisuras. Sin embargo, es importante tener en cuenta algunos detalles a la hora de soldar con TIG en acero inoxidable en la industria alimentaria: por ejemplo, hay que evitar a toda costa los colores de temple.

¿Cómo se producen los colores de temple en la soldadura TIG?

El acero inoxidable forma una capa de óxido, también llamada capa pasiva. Es una película protectora de la superficie que evita la corrosión. Sin embargo, esta película protectora puede dañarse durante la soldadura sin protección antioxidante (gas protector). El resultado son capas de óxido quemadas, es decir, dañadas, que se reflejan en forma de colores de temple.

En este caso, se daña la capa pasiva sensible, que puede provocar corrosión en las zonas correspondientes. La corrosión, con su superficie rugosa, facilita la adhesión de gérmenes y bacterias. Para evitarlo, es fundamental acertar con la cantidad de gas y el tiempo de postflujo de gas en la superficie del cordón de soldadura a la hora de soldar con TIG en acero inoxidable.

Por lo tanto, es importante proteger la capa de óxido sensible de las láminas de acero inoxidable unidas por TIG, especialmente en la industria alimentaria. Sin embargo, no solo se debe proteger la superficie del cordón de soldadura, sino también la parte inferior de la raíz, especialmente en las posiciones de la raíz y, sobre todo, en la construcción de recipientes y tuberías. Aquí es donde entra el gas de respaldo, similar al gas protector de la antorcha de soldadura en la superficie del cordón de soldadura.

El respaldo en la construcción de recipientes y tuberías

El respaldo es un proceso imprescindible en la industria alimentaria a la hora de evitar la corrosión en la parte inferior de la raíz. Los gases de respaldo empleados, por ejemplo, nitrógeno (N2), argón (Ar) o la mezcla de argón e hidrógeno (H2) desplazan el oxígeno atmosférico de la zona de soldadura de forma similar a la acción del gas protector de la antorcha de soldadura en la parte superior de la raíz. Además, la forma de la parte inferior de la raíz se vuelve mucho más lisa y casi perfecta durante la soldadura, por lo que se reduce enormemente la necesidad de retrabajos. Las tuberías, los tanques y los recipientes de almacenamiento (por ejemplo para las cervecerías) están provistos de superficies de alta pureza, incluso en el interior, fabricadas con precisión mediante este procedimiento.

En la construcción de tuberías, los gases de respaldo suelen expulsarse a través de la pieza de trabajo completa o de la sección correspondiente del cordón circular que se va a soldar. Para ello se utilizan dispositivos especiales de gas de respaldo hechos de silicona, que sellan el tubo casi en su totalidad para llenar el espacio con gas.

De forma similar, en la construcción de recipientes o de tuberías de mayor diámetro se utiliza calzado de seguridad específico para gases de respaldo. Este calzado también arrastra el gas por la parte inferior del cordón de soldadura sin tener que llenar completamente la pieza de trabajo. Es importante tener en cuenta que el proceso de respaldo continúa hasta que el material base se haya enfriado a una temperatura inferior a 200° (según el material), incluso una vez finalizado el proceso de soldadura.

Dispositivo de gas de respaldo:

A pesar de esta optimización durante el proceso de soldadura, cualquier sobreelevación de cordón que quede en la parte inferior de la raíz se debe pulir hasta dejarlo al mismo nivel que la chapa. Sin embargo, suele ser imposible hacer ese retrabajo en tuberías estrechas, ya que son poco accesibles. En este sentido, el respaldo también es ideal para crear superficies lo más limpias posibles desde su fabricación. Además, es posible que no se puedan realizar retrabajos en algunos componentes fabricados y soldados sin la técnica de repaso, lo que los convierte en productos defectuosos y, por tanto, se deben desechar.

En resumen: el repaso es absolutamente imprescindible a la hora de soldar con TIG en la industria alimentaria, ya que sería inviable producir cordones de alta pureza y superficies de acero inoxidable sin este proceso.

Raíz con repaso

Raíz sin repaso con colores de temple

Soldadura TIG automatizada en la industria alimentaria

Ni que decir tiene que las normas de calidad de la industria alimentaria también se aplican a la soldadura TIG mecanizada: es fundamental que las superficies sean de alta pureza y las estructuras de cordón queden limpias y lisas. Los cordones circulares también deben ser perfectos y, en el uso mecanizado, sobre todo, poder repetirse según se desee. Cuando hablamos de sistemas de soldadura automatizados debemos distinguir entre aquellos en los que la antorcha de soldadura se mueve alrededor del componente, y aquellos en los que la antorcha de soldadura está fija y es el componente el que gira a su alrededor.

Welding Automation from Fronius also offers various successful systems for this purpose. For example, the Fronius FCW Compact system is ideal for pipe welding with a fixed welding torch. By contrast, the Fronius orbital welding system  enables quick and easy pipe welding where the component is fixed and the welding torch can be moved.

Cabezal de soldadura abierto

Cabezal de soldadura cerrado

Sistema de soldadura FCW Compact con mando a distancia y controles del sistema HMI

¿Te interesa la soldadura TIG en general?

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