Soldadura por fricción y agitación de placas de aluminio 5086

Abstract

A finales de 1991 fue concebido y desarrollado por The Welding Institute (TWI) un nuevo método de soldadura, el cual se denominó Friction Stir Welding (FSW). El proceso de soldadura por fricción agitación o FSW se realiza con una herramienta cilíndrica compuesta de dos cuerpos, el hombro y la espiga, la cual gira a un determinado número de revoluciones. Esta herramienta es introducida lentamente por una fuerza axial, entre la línea de unión de las dos chapas o placas a unir, las cuales se encuentran dispuestas a tope una con otra. El calor para la soldadura es generado por el contacto entre el hombro de la herramienta con la superficie de las chapas a soldar y la deformación del material promovida por el pin de la herramienta provoca un ablandamiento del material, sin llegar a la fusión, favoreciendo la deformación del mismo. El movimiento de rotación y avance de la herramienta promueve un flujo y mezclado del material desde un borde hacia el otro de la soldadura, lo cual conduce a la unión, en estado sólido, entre las dos piezas. El diseño de la herramienta juega un importante rol en la calidad final de la soldadura, como así también, en la velocidad de soldadura. La disponibilidad de una fresa de tres ejes con control numérico en el Departamento de Mecánica, permite controlar con detalle los parámetros del proceso. Los estudios se iniciaron sobre placas de aluminio de aleación AA5086, empleado distintas formas y tamaño de herramientas, como así también, los parámetros de movimiento para cada geometría de herramienta, a partir de ello se han conseguido soldaduras morfológicamente sanas que permitieron realizar estudios tanto macroscópicos como microscópicos de la zona del material afectada a la soldadura. El análisis de los resultados obtenidos de las soldaduras, permite proyectar el estudio del proceso hacia nuevos horizontes, tanto de materiales a soldar como de diseños de herramientas.