Soldadura en frío. Tecnologías de unión
Tecnología de unión en carrocerías de automóviles.
La soldadura en frío es un tipo de soldadura de estado sólido y se define como el proceso de soldar metales sin aplicar una fuente de calor externo y en el que la unión de las piezas se realiza en estado sólido.
Este proceso de soldadura no utiliza metal de aporte y la soldadura no involucra el estado fundido de las piezas a unir. La formación de soldadura se produce a través de un proceso de difusión intermolecular gracias a una alta presión.
Sin embargo, realmente en este artículo se va a hablar sobre lo que comúnmente se conoce como soldadura en frio en el taller de carrocería, ya que en la mayoría de los casos este término se utiliza para referirse a la unión de piezas metálicas mediante la técnica del adhesivo.
En el taller de reparación de carrocería la expresión de soldadura en frío puede dar lugar a confusión ya que se utiliza para varios conceptos, el más conocido y es el que se va a comentar en este artículo es la unión mediante adhesivo estructural. Sin embargo, también se conoce con este término a los procesos realizados mediante la masilla sustitutiva de estaño, o a la soldadura metálica de reparación en frío (de relleno) comúnmente conocido como Nural.
Partamos de la base que técnicamente la unión mediante adhesivo no es una soldadura como tal. Sin embargo, coloquialmente se le denomina así por ser al proceso al que reemplaza.
En las uniones mediante adhesivo de la carrocería se utilizan adhesivos estructúrales, adhesivos semiestructúrales y selladores.
Los adhesivos estructurales son aquellos que tiene una gran adherencia y cohesión a la vez que una elevada resistencia mecánica. Los más utilizados en el automóvil son los poliuretanos y las resinas epoxi.
Los adhesivos semiestructurales suelen tener una menor resistencia y una mayor elasticidad que los estructurales.
Los selladores son aquellos que tienen como función principal dar estanqueidad a la unión.
Por otro lado, según el modo de curado tenemos productos monocomponentes o bicomponentes.
Los monocomponentes reaccionan o curan con la humedad del aire, mediante la absorción de humedad (aeróbicos) o con la ausencia del aire (anaeróbicos).
Es muy importante utilizar siempre en el taller de reparación el tipo de unión que indique el fabricante, y cuando indique de utilizar la unión mediante adhesivos, seguir todas las indicaciones con respecto al tipo de producto, al método de trabajo y a los tiempos recomendados.
Los adhesivos bicomponentes disponen de un segundo producto que acelera el curado, reaccionan al ponerse en contacto ambos componentes (aglutinante y endurecedor) provocando el curado del adhesivo.
Respecto a las propiedades genéricas del tipo de unión mediante adhesivo indicar que es una unión permanente cuyo desmontaje implica la destrucción del adhesivo de la unión.
Tiene la capacidad de unir materiales de diferente naturaleza, elementos heterogéneos y además, evita la corrosión de contacto entre diferentes materiales, como sucede por ejemplo al poner en contacto aluminio con chapa de acero.
Elimina los problemas producidos por el calor en los procesos de soldadura, no deforma chapas finas, ni daña la protección anticorrosiva de cinc, así mismo, garantiza la estanqueidad en la unión.
Se puede utilizar en uniones mixtas combinadas con puntos de resistencia, con remachado, con engatillado, otorgándole una resistencia más homogénea por toda la unión.
En la comparativa de los esfuerzos que se producen en la unión mediante adhesivo y en una unión mediante soldadura por puntos de resistencia, en la primera la unión es más uniforme por lo que los esfuerzos son menos puntuales y se reparte mejor y también reduce el riesgo de rotura por fatiga de la unión al eliminar las tensiones puntuales y la concentración de tensiones. De todas formas, en general el adhesivo trabaja muy bien a tracción, y los esfuerzos más desfavorables se producen a pelado, ya que en este caso el esfuerzo se produce únicamente en una zona localizada de la unión. Aunque es muy importante la forma de la pestaña de unión, que su geometría este diseñada para el adhesivo utilizado.
Por contra, tienen una resistencia limitada dependiendo de la temperatura. Tienen un tiempo de trabajo controlado y necesitan un cierto tiempo de curado y además el tiempo de almacenamiento del producto sin utilizar es limitado.
Los diferentes tiempos dependen del tipo de adhesivo, por ello se deben respetar en todos los casos los tiempos recomendados por los fabricantes.
Su empleo está indicado para el pegado de lunas, piezas plásticas y unión de paneles o elementos estructurales de laterales, suelos, techos y elementos diversos.
En la unión mediante adhesivo es importante tener en cuenta que es necesaria y fundamental una muy buena limpieza de la superficie de unión de las piezas a unir.
Una preparación inadecuada de las superficies a unir dará como resultado problemas de adherencia y, por lo tanto, uniones deficientes.
Por otro lado, respecto a las otras acepciones de la soldadura en frío, indicar que a la que se refiere con las operaciones realizadas mediante la masilla sustitutiva de estañado, estas son operaciones de relleno, es decir, se utilizan para el acabado superficial de la zona de unión, por ejemplo, en las secciones parciales realizadas en carrocería.
El estañado era antiguamente una operación muy habitual en la reparación de carrocería, sobre todo en las secciones parciales. Sin embargo, debido a su peligrosidad por su contenido en plomo, se prohibió por normativa su uso y se reemplazó por estaño aleado con cobre. No obstante, este no consiguió el mismo grado de aceptación por los reparadores, ya que se descuelga más y se trabaja de forma más complicada.
Para reemplazar al clásico proceso de estañado se ha diseñado esta masilla sustitutiva, que es un adhesivo epoxi de dos componentes con cargas metálicas, que se utiliza como masilla de acabado, (ej: Teroson EP 5020 TR o Wiellander & Schill CBR 2109).
Como características de este producto hay que destacar que tiene una buena adherencia tanto en acero como en aluminio, que no se contrae tras su curado y que se lija con facilidad.
Respecto al curado de estas masillas, se recomienda el uso de mantas térmicas o infrarrojos para reducir el tiempo de curado, de forma que se puedan lijar en un menor tiempo.
La expresión de soldadura metálica en frío se utiliza coloquialmente en el taller de carrocería para denominar a la unión mediante adhesivo, y aunque no es una soldadura como tal.
En relación con la soldadura metálica reparadora en frío, (o de relleno) comúnmente conocido como Nural o Pattex, se trata de un adhesivo epoxi de dos componentes formulado en especial para pegar, rellenar o reparar metales, por ejemplo, daños en carcasas.
El producto una vez endurecido puede ser lijado y hasta mecanizado.
Está recomendado para operaciones de relleno, para tapar fugas en tuberías o depósitos, en la reparación de grietas o roturas y otras irregularidades superficiales, siempre que no sean estructurales, en piezas metálicas como carcasas. Esta soldadura metálica se adhiere a múltiples materiales y es resistente al agua, al aceite, a los disolventes usuales y a los ácidos. Sin embargo, no se debe olvidar que no se trata del mismo material que se está reparando y que no puede reemplazar completamente a una soldadura convencional, es decir, aunque tiene cierta resistencia, no consigue la misma que el material original.
Finalmente, como resumen señalar que la unión mediante adhesivo en la carrocería tiene muy buenas propiedades, pero siempre y cuando haya sido recomendado por el fabricante. Además, es muy importante la limpieza de las superficies a unir para su correcto funcionamiento y se deben seguir siempre las indicaciones del fabricante respecto a su utilización.