Soldadura de plástico

La soldadura de plástico es la soldadura de materiales plásticos semiacabados y se describe en la norma ISO 472 como un proceso de unión de superficies ablandadas de materiales, generalmente con ayuda de calor (excepto en el caso de la soldadura con disolvente). La soldadura de termoplásticos se logra en tres etapas secuenciales: preparación de la superficie, aplicación de calor y presión y enfriamiento. Se han desarrollado numerosos métodos de soldadura para unir materiales plásticos semiacabados. Según el mecanismo de generación de calor en la interfaz de soldadura, los métodos de soldadura para termoplásticos se pueden clasificar en métodos de calentamiento externo e interno, como se muestra en la Figura 1.

La producción de una soldadura de buena calidad no sólo depende de los métodos de soldadura, sino también de la soldabilidad de los materiales base. Por lo tanto, la evaluación de la soldabilidad es de mayor importancia para los plásticos que la operación de soldadura (ver soldabilidad reológica).

Técnicas de soldadura

Se utilizan varias técnicas para soldar productos plásticos semiacabados, como se detalla a continuación:

Soldadura con gas caliente

La soldadura con gas caliente, también conocida como soldadura con aire caliente, es una técnica de soldadura de plástico que utiliza calor. Una pistola de calor especialmente diseñada, llamada soldadora de aire caliente, produce un chorro de aire caliente que ablanda tanto las piezas a unir como una varilla de relleno de plástico, que deben ser todas iguales o de una calidad muy alta. plástico similar. (Soldar PVC a acrílico es una excepción a esta regla).

La soldadura con aire caliente/gas es una técnica de fabricación común para fabricar artículos más pequeños, como tanques de productos químicos, tanques de agua, intercambiadores de calor y accesorios de plomería.

En el caso de bandas y películas no se puede utilizar una varilla de relleno. Se calientan dos láminas de plástico mediante un gas caliente (o un elemento calefactor) y luego se enrollan juntas. Este es un proceso de soldadura rápido y se puede realizar de forma continua.

Varilla de soldadura

Una varilla de soldadura de plástico, también conocida como varilla de soldadura termoplástica, es una varilla con sección transversal circular o triangular que se utiliza para unir dos piezas de plástico. Están disponibles en una amplia gama de colores para combinar con el color del material base. La varilla de soldadura de plástico enrollada se conoce como "spline".

Un aspecto importante del diseño y fabricación de varillas de soldadura de plástico es la porosidad del material. Una alta porosidad provocará la aparición de burbujas de aire (conocidas como huecos) en las varillas, que disminuyen la calidad de la soldadura. Por lo tanto, las varillas de soldadura de plástico de mayor calidad son aquellas con porosidad cero, que se denominan sin huecos.

Sellado térmico

El termosellado es el proceso de sellar un termoplástico a otro termoplástico similar mediante calor y presión. El método de contacto directo de termosellado utiliza una matriz o barra de sellado constantemente calentada para aplicar calor a un área o camino de contacto específico para sellar o soldar los termoplásticos entre sí. Se encuentran disponibles una variedad de termoselladoras para unir materiales termoplásticos como películas plásticas: Selladora de barra caliente, Selladora de impulso, etc.

El termosellado se utiliza para muchas aplicaciones, incluidos conectores de termosellado, adhesivos activados térmicamente y sellado con película o lámina. Aplicaciones comunes para el proceso de termosellado: Los conectores termosellados se utilizan para unir pantallas LCD a PCB en muchos productos electrónicos de consumo, así como en dispositivos médicos y de telecomunicaciones. El termosellado de productos con adhesivos térmicos se utiliza para sujetar pantallas transparentes en productos electrónicos de consumo y para otros ensamblajes o dispositivos termoplásticos sellados donde el estacado térmico o la soldadura ultrasónica no son una opción debido a requisitos de diseño de piezas u otras consideraciones de ensamblaje.

El termosellado también se utiliza en la fabricación de películas para análisis de sangre y medios filtrantes para sangre, virus y muchos otros dispositivos de tiras reactivas que se utilizan en el campo médico actual. Las láminas y películas laminadas a menudo se sellan térmicamente sobre la parte superior de bandejas médicas termoplásticas, placas de microtitulación (micropocillos), botellas y contenedores para sellar y/o prevenir la contaminación de dispositivos de pruebas médicas, bandejas de recolección de muestras y contenedores utilizados para productos alimenticios. Los contenedores flexibles o de bolsas que fabrican las industrias médica y alimentaria utilizan el termosellado para soldar el perímetro del material plástico de las bolsas y/o para sellar puertos y tubos en las bolsas.

Soldadura de mano libre

Con la soldadura a mano alzada, el chorro de aire caliente (o gas inerte) del soldador se coloca sobre el área de soldadura y la punta de la varilla de soldadura al mismo tiempo. A medida que la varilla se ablanda, se empuja hacia la unión y se fusiona con las piezas. Este proceso es más lento que la mayoría de los demás, pero se puede utilizar en casi cualquier situación.

Soldadura con punta rápida

Con la soldadura rápida, el soldador de plástico, similar a un soldador en apariencia y potencia, está equipado con un tubo de alimentación para la varilla de soldadura de plástico. La punta rápida calienta la varilla y el sustrato, mientras que al mismo tiempo presiona la varilla de soldadura fundida en su posición. Se coloca una gota de plástico ablandado en la unión y las piezas y la varilla de soldadura se fusionan. Con algunos tipos de plástico, como el polipropileno, la varilla de soldadura fundida se debe "mezclar" con el material base semifundido que se fabrica o repara. Estas técnicas de soldadura se han mejorado con el tiempo y han sido utilizadas durante más de 50 años por fabricantes y reparadores de plástico profesionales a nivel internacional. El método de soldadura con punta rápida es una técnica de soldadura mucho más rápida y, con práctica, se puede utilizar en esquinas estrechas. Una versión de la punta de velocidad "pistola" Es esencialmente un soldador con una punta ancha y plana que se puede usar para fundir la junta soldada y el material de relleno para crear una unión.

Soldadura por extrusión

La soldadura por extrusión permite la aplicación de soldaduras más grandes en una sola pasada de soldadura. Es la técnica preferida para unir material de más de 6 mm de espesor. La varilla de soldadura se introduce en una extrusora de plástico manual en miniatura, se plastifica y se expulsa de la extrusora contra las piezas que se unen, que se ablandan con un chorro de aire caliente para permitir que se produzca la unión.

Soldadura por contacto

Esto es lo mismo que la soldadura por puntos, excepto que el calor se suministra mediante conducción térmica de las puntas de las pinzas en lugar de conducción eléctrica. Se juntan dos piezas de plástico donde las puntas calientes las pellizcan, derritiendo y uniendo las piezas en el proceso.

Soldadura con placa caliente

Relacionada con la soldadura por contacto, esta técnica se utiliza para soldar piezas más grandes o piezas que tienen una geometría de unión de soldadura compleja. Las dos piezas a soldar se colocan en el utillaje fijado a los dos platos opuestos de una prensa. Una placa caliente, con una forma que coincide con la geometría de la junta soldada de las piezas a soldar, se mueve en posición entre las dos piezas. Las dos placas opuestas mueven las piezas en contacto con la placa caliente hasta que el calor ablanda las interfaces hasta el punto de fusión del plástico. Cuando se logra esta condición, se retira la placa caliente y las piezas se presionan entre sí y se mantienen hasta que la unión soldada se enfríe y se vuelva a solidificar para crear una unión permanente.

Los equipos de soldadura con placa caliente normalmente se controlan de forma neumática, hidráulica o eléctrica con servomotores.

Este proceso se utiliza para soldar componentes debajo del capó de automóviles, componentes de molduras interiores de automóviles, dispositivos de filtración médica, componentes de electrodomésticos y otros componentes del interior de automóviles.

Soldadura sin contacto / IR

Al igual que la soldadura con placa caliente, la soldadura sin contacto utiliza una fuente de calor infrarrojo para fundir la interfaz de soldadura en lugar de una placa caliente. Este método evita la posibilidad de que el material se adhiera a la placa caliente, pero es más costoso y más difícil de lograr soldaduras consistentes, particularmente en piezas geométricamente complejas.

Soldadura de alta frecuencia

La soldadura de alta frecuencia, también conocida como sellado dieléctrico o sellado térmico por radiofrecuencia (RF), es una tecnología muy madura que existe desde la década de 1940. Las ondas electromagnéticas de alta frecuencia en el rango de radiofrecuencias pueden calentar ciertos polímeros para ablandar los plásticos para unirlos. Los plásticos calentados bajo presión se sueldan entre sí. El calor se genera dentro del polímero mediante la rápida reorientación de algunos dipolos químicos del polímero, lo que significa que el calentamiento puede ser localizado y el proceso puede ser continuo.

Solo ciertos polímeros que contienen dipolos pueden calentarse mediante ondas de RF, en particular polímeros con alta pérdida de potencia. Entre estos, comúnmente se sueldan con esta tecnología PVC, poliamidas (PA) y acetatos. En la práctica, se colocan dos piezas de material sobre una prensa de mesa que aplica presión en ambas superficies. Los troqueles se utilizan para dirigir el proceso de soldadura. Cuando la prensa se junta, ondas de alta frecuencia (generalmente 27,120 MHz) pasan a través de la pequeña área entre el troquel y la mesa donde se realiza la soldadura. Esta alta frecuencia (radiofrecuencia) calienta el plástico que se suelda bajo presión, tomando la forma del troquel.

La soldadura por RF es rápida y relativamente fácil de realizar, produce una degradación limitada del polímero incluso soldando capas gruesas, no genera humos, requiere una cantidad moderada de energía y puede producir soldaduras a prueba de agua, aire y bacterias. . Los parámetros de soldadura son la potencia de soldadura, el tiempo (calentamiento y enfriamiento) y la presión, mientras que la temperatura generalmente no se controla directamente. También se pueden utilizar materiales auxiliares para solucionar algunos problemas de soldadura. Este tipo de soldadura se utiliza para conectar películas de polímero utilizadas en una variedad de industrias donde se requiere un sello fuerte y consistente a prueba de fugas. En la industria textil, la RF se utiliza con mayor frecuencia para soldar tejidos recubiertos de PVC y poliuretano (PU). Otros materiales comúnmente soldados mediante esta tecnología son el nailon, PET, PEVA, EVA y algunos plásticos ABS. Tenga cuidado al soldar uretano, ya que se sabe que desprende gases tóxicos de cianuro al fundirse.

Soldadura por inducción

Cuando un aislante eléctrico, como un plástico, está incrustado con un material que tiene alta conductividad eléctrica, como metales o fibras de carbono, se puede realizar soldadura por inducción. El aparato de soldadura contiene una bobina de inducción que se energiza con una corriente eléctrica de radiofrecuencia. Esto genera un campo electromagnético que actúa sobre una pieza de trabajo eléctricamente conductora o ferromagnética. En una pieza de trabajo eléctricamente conductora, el principal efecto de calentamiento es el calentamiento resistivo, que se debe a corrientes inducidas llamadas corrientes parásitas. La soldadura por inducción de materiales termoplásticos reforzados con fibra de carbono es una tecnología comúnmente utilizada, por ejemplo, en la industria aeroespacial.

En una pieza de trabajo ferromagnética, los plásticos se pueden soldar por inducción formulándolos con compuestos metálicos o ferromagnéticos, llamados susceptores. Estos susceptores absorben energía electromagnética de una bobina de inducción, se calientan y pierden su energía térmica al material circundante por conducción térmica.

Soldadura por inyección

La soldadura por inyección es similar/idéntica a la soldadura por extrusión, excepto que, usando ciertas puntas en el soldador portátil, se puede insertar la punta en orificios con defectos de plástico de varios tamaños y parcharlos de adentro hacia afuera. La ventaja es que no es necesario acceder a la parte posterior del orificio defectuoso. La alternativa es un parche, excepto que el parche no se puede lijar al mismo espesor que el plástico circundante original. PE y PP son los más adecuados para este tipo de proceso. La soldadura por inyección Drader es un ejemplo de dicha herramienta.

Soldadura ultrasónica

En la soldadura ultrasónica, se utiliza vibración de baja amplitud de alta frecuencia (15 kHz a 40 kHz) para crear calor mediante la fricción entre los materiales que se van a unir. La interfaz de las dos partes está especialmente diseñada para concentrar la energía para lograr la máxima resistencia de la soldadura. Los ultrasonidos se pueden utilizar en casi todos los materiales plásticos. Es la tecnología de termosellado más rápida disponible.

Soldadura por fricción

En la soldadura por fricción, las dos piezas que se van a ensamblar se frotan entre sí a una frecuencia más baja (normalmente de 100 a 300 Hz) y una amplitud mayor (normalmente de 1 a 2 mm (0,039 a 0,079 pulgadas)) que la soldadura ultrasónica. La fricción causada por el movimiento combinado con la presión de sujeción entre las dos partes crea el calor que comienza a derretir las áreas de contacto entre las dos partes. En este punto, los materiales plastificados comienzan a formar capas que se entrelazan entre sí, lo que da como resultado una soldadura fuerte. Al finalizar el movimiento de vibración, las piezas permanecen unidas hasta que la unión soldada se enfría y el plástico derretido se vuelve a solidificar. El movimiento de fricción puede ser lineal u orbital, y el diseño conjunto de las dos partes tiene que permitir este movimiento.

Soldadura por centrifugado

La soldadura por rotación es una forma particular de soldadura por fricción. Con este proceso, un componente con una junta soldada redonda se mantiene estacionario, mientras que un componente coincidente gira a alta velocidad y se presiona contra el componente estacionario. La fricción rotacional entre los dos componentes genera calor. Una vez que las superficies de unión alcanzan un estado semifundido, el componente de hilado se detiene abruptamente. La fuerza sobre los dos componentes se mantiene hasta que la unión soldada se enfríe y se vuelva a solidificar. Esta es una forma común de producir ruedas de plástico de servicio bajo y mediano, por ejemplo, para juguetes, carritos de compras, contenedores de reciclaje, etc. Este proceso también se utiliza para soldar varias aberturas de puerto en componentes debajo del capó de automóviles.

Soldadura láser

Esta técnica requiere que una parte sea transmisora de un rayo láser y la otra parte absorbente o un recubrimiento en la interfaz para que sea absorbente del rayo. Las dos piezas se presionan mientras el rayo láser se mueve a lo largo de la línea de unión. El haz pasa a través de la primera parte y es absorbido por la otra o el revestimiento para generar suficiente calor para ablandar la interfaz creando una soldadura permanente.

Los láseres de diodos semiconductores se utilizan normalmente en la soldadura de plásticos. Se pueden utilizar longitudes de onda en el rango de 808 nm a 980 nm para unir varias combinaciones de materiales plásticos. Se necesitan niveles de potencia desde menos de 1W hasta 100W dependiendo de los materiales, el espesor y la velocidad de proceso deseada.

Los sistemas láser de diodo tienen las siguientes ventajas en la unión de materiales plásticos:

• Más limpio que la unión adhesiva
• Sin micro-nozzles para ser obstruido
• Ningún líquido o vapor para afectar el acabado superficial
• No consumibles
• Mayor rendimiento
• Puede acceder a la pieza de trabajo en la geometría desafiante
• Alto nivel de control de procesos

Los requisitos para uniones de alta resistencia incluyen transmisión adecuada a través de la capa superior, absorción por la capa inferior, compatibilidad de materiales (humectación), buen diseño de la junta (presión de sujeción, área de la junta) y menor densidad de potencia.

Algunos materiales que se pueden unir incluyen polipropileno, policarbonato, acrílico, nailon y ABS.

Las aplicaciones específicas incluyen sellado, soldadura o unión de: bolsas de catéteres, contenedores médicos, llaves de control remoto de automóviles, carcasas de marcapasos, juntas a prueba de manipulación de jeringas, conjuntos de luces delanteras o traseras, carcasas de bombas y piezas de teléfonos celulares.

Soldadura de plástico láser transparente

Nueva tecnología láser de fibra permite la salida de longitudes de onda láser más largas, con los mejores resultados típicamente alrededor de 2.000 nm, significativamente más largo que el láser de diodo de 808 nm promedio a 1064 nm utilizado para la soldadura de plástico láser tradicional. Debido a que estas longitudes de onda más largas son más fácilmente absorbidas por los termoplásticos que la radiación infrarroja de la soldadura tradicional de plástico, es posible soldar dos polímeros claros sin colorantes ni absorber aditivos. Las aplicaciones comunes caerán principalmente en la industria médica para dispositivos como catéteres y dispositivos microfluídicos. El uso pesado de plásticos transparentes, especialmente polímeros flexibles como TPU, TPE y PVC, en la industria del dispositivo médico hace que el láser transparente solde un ajuste natural. Además, el proceso no requiere aditivos o colorantes que absorban láser haciendo pruebas y cumpliendo requisitos de biocompatibilidad significativamente más fáciles.

Soldadura con disolvente

En la soldadura con solvente, se aplica un solvente que puede disolver temporalmente el polímero a temperatura ambiente. Cuando esto ocurre, las cadenas de polímero pueden moverse libremente en el líquido y pueden mezclarse con otras cadenas disueltas de manera similar en el otro componente. Con el tiempo suficiente, el disolvente atravesará el polímero y saldrá al medio ambiente, de modo que las cadenas perderán su movilidad. Esto deja una masa sólida de cadenas de polímeros entrelazadas que constituye una soldadura solvente.

Esta técnica se utiliza comúnmente para conectar tuberías de PVC y ABS, como en la plomería doméstica. El "pegado" La unión de modelos de plástico (policarbonato, poliestireno o ABS) también es un proceso de soldadura con disolvente.

El diclorometano (cloruro de metileno) puede soldar policarbonato y polimetilmetacrilato con disolvente. Es un ingrediente principal en algunos cementos solventes. El plástico ABS generalmente se suelda con solventes a base de acetona que a menudo se venden como diluyentes de pintura o en envases más pequeños como quitaesmalte.

La soldadura con solvente es un método común en la fabricación de plásticos y lo utilizan los fabricantes de expositores para tiendas, portafolletos, estuches de presentación y cubiertas antipolvo. Otro uso popular de los disolventes en el segmento de hobby es la construcción de modelos a partir de kits moldeados por inyección para modelos a escala de aviones, barcos y automóviles, en los que se utiliza predominantemente plástico de poliestireno.

Ensayos de soldaduras plásticas

Para probar soldaduras de plástico, existen varios requisitos tanto para el inspector como para el método de prueba. Además, existen dos tipos diferentes de pruebas de calidad de soldadura. Estos dos tipos son pruebas destructivas y no destructivas. Las pruebas destructivas sirven para calificar y cuantificar la unión soldada, mientras que las pruebas no destructivas sirven para identificar anomalías, discontinuidades, grietas y/o hendiduras. Como lo implican los nombres de estas dos pruebas, las pruebas destructivas destruirán la pieza que se está probando, mientras que las pruebas no destructivas permiten que la pieza de prueba se utilice posteriormente. Hay varios métodos disponibles en cada uno de estos tipos. Esta sección describe algunos requisitos para probar soldaduras de plástico, así como los diferentes tipos de métodos destructivos y no destructivos que son aplicables a la soldadura de plástico y repasa algunas de las ventajas y desventajas.

Requisitos de prueba

Algunas normas, como la Sociedad Estadounidense de Soldadura (AWS), exigen que las personas que realizan la inspección o prueba tengan un cierto nivel de calificación. Por ejemplo, AWS G1.6 es la especificación para la calificación de inspectores de soldadura de plástico para soldaduras de gas caliente, extrusión de gas caliente y soldaduras termoplásticas a tope con herramientas calentadas. Esta norma en particular dicta que para inspeccionar las soldaduras de plástico, el inspector necesita uno de tres niveles de calificación diferentes. Estos niveles son Inspector asociado de soldadura de plásticos (APWI), Inspector de soldadura de plásticos (PWI) e Inspector senior de soldadura de plásticos (SPWI). Cada uno de estos niveles tiene diferentes responsabilidades. Por ejemplo, la APWI debe tener supervisión directa de una PWI o SPWI para poder realizar la inspección o preparar un informe. Estos tres niveles diferentes de certificación también tienen diferentes requisitos de capacidad, requisitos de educación y requisitos de examen. Además, deben poder mantener esa calificación cada 3 años.

Pruebas destructivas

Prueba de flexión

La prueba de flexión utiliza un ariete para doblar el cupón de prueba al grado deseado. Esta configuración de prueba se muestra en la Figura 2.

Puede encontrar una lista de los ángulos de curvatura mínimos y los desplazamientos del ariete para diferentes materiales plásticos en las normas DVS, DVS2203-1 y DVS2203-5. Algunas de las velocidades del ariete, el ángulo de curvatura y la información de desplazamiento del DVS2203-1 se muestran en la Tabla 1 y la Tabla 2.

Algunas de las principales ventajas de la prueba de flexión son que proporciona datos cualitativos sobre deformaciones de tracción, compresión y corte. Estos resultados normalmente conducen a un mayor nivel de confianza en la calidad de la unión y el proceso de soldadura. Por el contrario, algunas de las desventajas son que requiere múltiples piezas de prueba. Normalmente se recomienda utilizar un mínimo de 6 muestras de prueba diferentes. Otra desventaja es que no proporciona valores específicos para evaluar el diseño de la junta. Además, es posible que sea necesario realizar un gran esfuerzo para preparar la pieza para la prueba. Esto podría provocar un aumento de coste y plazo dependiendo de la complejidad de la pieza. Por último, como en todos los ensayos destructivos, la pieza y/o el cordón de soldadura se destruyen y no se pueden utilizar.

Ensayos de tracción

Al realizar la prueba de tracción, se tira de una pieza de prueba hasta que se rompe. Esta prueba es cuantitativa y proporcionará la resistencia a la tracción máxima, la deformación y la energía de falla si tiene extensómetros conectados a la muestra. Además, los resultados de una prueba de tracción no pueden transferirse a los de una prueba de fluencia. La velocidad a la que se extrae la muestra depende del material. Además, la forma de la muestra también es crítica. DVS2203-5 y AWS G1.6 son excelentes fuentes para proporcionar estos detalles. Se muestran ejemplos de las formas en la Figura 3 a la Figura 5. Además, la velocidad de prueba por material se muestra en la Tabla 3.

Una ventaja de la prueba de tracción es que proporciona datos cuantitativos de la soldadura para la costura de soldadura y el material base. Además, la prueba de tracción es fácil de conducir. Una desventaja importante de esta prueba es la cantidad de preparación necesaria para llevar a cabo la prueba. Otra desventaja es que no proporciona el rendimiento de la soldadura a largo plazo. Además, puesto que también es un tipo de prueba destructiva, la parte se destruye para recopilar estos datos.

Pruebas de impacto

También conocida como prueba de impacto por tracción, la prueba de impacto utiliza una muestra que se sujeta a un péndulo. La muestra de prueba se parece a la que se muestra en la Figura 4. El péndulo oscila hacia abajo y golpea la muestra contra un yunque rompiéndola. Esta prueba permite determinar la energía de impacto para el cordón de soldadura y el material base. Además, el alargamiento permanente de la fractura se puede calcular midiendo la longitud de la muestra posterior a la prueba. La principal ventaja de esta prueba es que se obtienen datos cuantitativos. Otra ventaja es que es fácil de configurar. Las desventajas son que también puede necesitar mucha preparación para realizar esta prueba. Además, al igual que en la prueba de tracción, no se determina el rendimiento de la soldadura a largo plazo y la pieza se destruye.

Prueba de fluencia

Hay dos tipos de pruebas de fluencia, la prueba de fluencia a la tracción y la prueba de rotura de fluencia. Ambas pruebas de fluencia analizan el rendimiento de la soldadura a largo plazo de la muestra de prueba. Estas pruebas generalmente se realizan en un medio a temperatura y tensión constantes. Esta prueba requiere un mínimo de 6 muestras para obtener datos suficientes para realizar un análisis estadístico. Esta prueba tiene la ventaja de que proporciona datos cuantitativos sobre el rendimiento de la soldadura a largo plazo; sin embargo, también tiene sus desventajas. Se necesita mucho esfuerzo para preparar las muestras y registrar de dónde proviene exactamente la muestra y el método de extracción utilizado. Esto es fundamental porque la forma en que se retira la muestra de la pieza huésped puede influir en gran medida en los resultados de la prueba. Además, debe haber un control estricto del entorno de prueba. Una desviación en la temperatura del medio puede hacer que el tiempo de ruptura por fluencia varíe drásticamente. En algunos casos, un cambio de temperatura de 1 grado Celsius afectó el tiempo de ruptura por fluencia en un 13%. Por último, esta prueba es nuevamente una prueba destructiva, por lo que la parte huésped será destruida al realizar este tipo de prueba.

Ensayos no destructivos

Examen visual

La inspección visual, tal como su nombre lo indica, es una investigación visual de la soldadura. Por lo general, el inspector busca indicaciones visuales como decoloraciones, defectos de soldadura, discontinuidades, porosidad, muescas, rayones, etc. Por lo general, la inspección visual se divide en diferentes categorías o grupos para los criterios de inspección de calificación. Estas agrupaciones pueden variar entre estándares y cada grupo tiene un cierto nivel de imperfecciones que consideran aceptable. Hay 5 tablas y un cuadro que se encuentran en el estándar DVS DVS2202-1 que muestran diferentes tipos de defectos encontrados mediante examen visual y sus criterios de aceptación permisibles.

La inspección visual es muy ventajosa porque es rápida, fácil, económica y requiere herramientas y calibres muy simples para realizarla. Debido a que es tan rápido, generalmente se requiere que la soldadura pase una inspección visual antes de poder realizar cualquier prueba no destructiva adicional a la muestra. Por el contrario, la inspección debe ser realizada por alguien que tenga mucha experiencia y habilidad. Además, este tipo de prueba no proporcionará ningún dato sobre la calidad de la costura de soldadura. Debido al bajo costo, si se sospecha que una pieza tiene problemas, se pueden realizar pruebas de seguimiento sin mucha inversión inicial.

Pruebas de rayos X

Las pruebas de rayos X de plásticos son similares a las de soldaduras metálicas, pero utilizan una intensidad de radiación mucho menor debido a que los plásticos tienen una densidad menor que los metales. La prueba de rayos X se utiliza para encontrar imperfecciones que se encuentran debajo de la superficie. Estas imperfecciones incluyen porosidad, inclusiones sólidas, huecos, grietas, etc. Los rayos X transmiten radiación a través del objeto probado hacia una película o cámara. Esta película o cámara producirá una imagen. Las diferentes densidades del objeto aparecerán como diferentes tonos en la imagen, mostrando así dónde se encuentran los defectos. Una de las ventajas de los rayos X es que proporciona una manera de mostrar rápidamente los defectos tanto en la superficie como en el interior de la junta soldada. Además, los rayos X se pueden utilizar en una amplia gama de materiales. Se pueden utilizar para crear un registro para el futuro. Una de las desventajas de los rayos X es que son costosas y requieren mucha mano de obra. Otra es que no se puede utilizar en la evaluación de la calidad de la costura de soldadura ni en la optimización de los parámetros del proceso. Además, si la discontinuidad no está alineada correctamente con el haz de radiación, puede resultar difícil de detectar. Una cuarta desventaja es que se requiere acceso a ambos lados del componente que se está midiendo. Por último, presenta un riesgo para la salud debido a la radiación que se transmite durante el proceso de rayos X.

Pruebas ultrasónicas

Las pruebas ultrasónicas utilizan ondas sonoras de alta frecuencia que pasan a través de la soldadura. Las ondas se reflejan o refractan si chocan contra una indicación. La onda reflejada o refractada necesitará una cantidad de tiempo diferente para viajar desde el transmisor al receptor que si no hubiera una indicación presente. Este cambio en el tiempo es como se detectan las fallas. La primera ventaja que ofrecen las pruebas ultrasónicas es que permiten una detección relativamente rápida de los defectos dentro de la junta soldada. Este método de prueba también puede detectar fallas en el interior de la pieza. Además, se puede realizar con acceso desde un solo lado de la pieza. Por el contrario, existen varias desventajas al utilizar pruebas ultrasónicas. La primera es que no se puede utilizar para optimizar los parámetros del proceso ni evaluar la calidad de la costura de soldadura. En segundo lugar, es costoso y requiere mucha mano de obra. También requiere técnicos experimentados para realizar la prueba. Por último, existen limitaciones materiales con los plásticos debido a limitaciones de transmisión de ondas ultrasónicas a través de algunos de los plásticos. La imagen de la Figura 6 muestra un ejemplo de prueba ultrasónica.

Prueba de fugas de alto voltaje

La prueba de alto voltaje también se conoce como prueba de chispa. Este tipo de prueba utiliza un medio eléctricamente conductor para recubrir la soldadura. Después de recubrir la soldadura, la soldadura se expone a una sonda de alto voltaje. Esta prueba muestra una indicación de una fuga en la soldadura cuando se observa un arco a través de la soldadura. Este tipo de prueba tiene la ventaja de que permite una detección rápida de los defectos dentro de la junta soldada y que solo es necesario tener acceso a un lado de la soldadura. Una desventaja de este tipo de pruebas es que no existe una forma de evaluar la calidad de la costura de soldadura. Además, la soldadura debe recubrirse con material conductor.

Pruebas de estanqueidad

Las pruebas de estanqueidad o pruebas de fugas utilizan líquido o gas para presurizar una pieza. Este tipo de prueba normalmente se realiza en tubos, contenedores y recipientes. Otra forma de realizar una prueba de fugas en una de estas estructuras es aplicarle vacío. Una de las ventajas es que es una forma rápida y sencilla de detectar el defecto de soldadura. Además, se puede utilizar en múltiples materiales y formas de piezas. Por otro lado, tiene algunas desventajas. En primer lugar, no existe forma de evaluar la calidad del cordón de soldadura. En segundo lugar, tiene un riesgo de explosión asociado si se produce una sobrepresurización durante las pruebas. Por último, se limita a estructuras tubulares.