Siempre que pensamos o hablamos acerca de la soldadura, la consideramos en la misma lente que el calentamiento. Lo primero que viene a la mente en una discusión sobre soldadura es el uso de energía térmica para calentar y soldar objetos metálicos.
La mayoría de las técnicas de soldadura funcionan calentando metales hasta su punto de fusión y luego uniéndolos para crear una fusión que no solo dura más, sino que también es más duradera y funcional.
Todas las técnicas de soldadura, como la soldadura por fricción, la soldadura por arco, la soldadura por láser y la soldadura ultrasónica, implican calor de una forma u otra. El calor se considera una adición necesaria al proceso de soldadura y hace que el proceso sea más fácil de seguir.
Sin embargo, lo que percibimos y creemos acerca de la soldadura está lejos de la verdad. La soldadura en frío es una forma de soldadura muy popular que funciona sin la necesidad o la presencia de calor.
Para simplificar el proceso, la soldadura en frío es un procedimiento bastante efectivo para unir dos metales sin el uso de energía térmica o térmica. Para el ojo desnudo e inexperto, todo este procedimiento puede sonar demasiado increíble para ser verdad.
Pero, la soldadura en frío es una gran parte de la industria de la soldadura y no hay forma de negarlo.
¿Cómo unimos metales sin calor?
Para comprender cómo se pueden unir los metales sin calor, primero debemos comprender cómo funciona el proceso cuando se realiza utilizando energía térmica. La presencia de calor dentro de un proceso de soldadura lo ayuda a hacer que las piezas metálicas sean lo suficientemente plásticas.
Una vez que las piezas se han vuelto plásticas y flexibles, el proceso de soldadura salta hacia la difusión de los átomos. El proceso de difusión involucró las dos piezas de trabajo con las que está trabajando o un medio completamente diferente colocado en el medio.
Sin embargo, contrariamente a la creencia popular, en realidad no necesita energía térmica para realizar un trabajo de soldadura. La soldadura en frío, utilizando la energía generada a través de iones y electrones libres, es la prueba viviente de cómo se puede soldar sin energía térmica.
La soldadura en frío demuestra un ejemplo en tiempo real de cómo se puede soldar sin necesidad de energía térmica. La soldadura en frío, que también se conoce popularmente como soldadura por contacto o soldadura por presión en frío, utiliza la presión para unir y difundir los átomos de dos materiales.
Este proceso es aclamado científicamente y se conoce como difusión de estado sólido en los círculos científicos. Es científicamente posible soldar dos piezas de metal usando las fuerzas de presión.
Cuando presionas dos superficies metálicas o materiales uno contra el otro, generalmente no se sueldan. Independientemente de la fuerza que aplique a los materiales, la presión por sí sola no ayudaría a crear una soldadura.
Este obstáculo se enfrenta particularmente debido a la capa de óxido adicional presente en la superficie de estos dos materiales. Esta capa de óxido funciona como una barrera, evitando que las capas se unan entre sí solo mediante la aplicación de presión.
Dado que la soldadura se practica con mayor frecuencia en metales, tomemos su ejemplo. Casi todos los metales vienen con una capa de óxido superficial adicional en la superficie que actúa como una especie de barrera.
La capa superficial evita que los metales se suelden solo mediante la aplicación de fuerza o presión. No puede soldar las dos piezas juntas, porque la capa de óxido de la superficie no permite que ambos metales difundan átomos entre sí.
La soldadura en frío toma este problema y las posibilidades de la soldadura a presión en perspectiva y prepara ambas superficies metálicas para lo que está por venir. El proceso de preparación es extenso e incluye la limpieza y el cepillado de todas las superficies metálicas, hasta el punto de eliminar la capa superior de óxido.
Dado que el óxido ya no está presente, puede soldar sustancias fácilmente mediante el uso de presión. No se necesita energía térmica y puede agregar una definición completamente nueva a la soldadura mediante soldadura en frío.
El proceso de limpieza y cepillado, sin embargo, requiere una aplicación minuciosa sin dejar partes intactas en la superficie. El proceso implica el desengrasado de todas las superficies metálicas involucradas en el proceso.
Una vez realizado el desengrasado, se cepilla con cuidado con alambre toda la superficie de los metales.
Una vez que haya completado la limpieza deseada de ambas superficies involucradas, puede pasar al importante proceso de aplicación de presión. Recuerda no precipitarte en el proceso, ya que es necesario que cepilles y limpies la superficie con todos los ajustes necesarios.
Pasando al paso de aplicación de presión, debe asegurarse de que los materiales se presionen juntos y se les aplique la cantidad correcta de fuerza. La cantidad de fuerza no es la misma para todos los metales.
Diferentes materiales vienen con diferentes propiedades, por lo que es mejor comprender sus propiedades de soldadura y soldarlos a las altas presiones que requieren.
La soldadura en frío también tiene sus propias condiciones, que también deben estudiarse antes de comenzar el proyecto. Por un lado, la soldadura en frío solo funcionará en materiales que no se hayan sometido a ningún procedimiento de endurecimiento extenso y que sean de naturaleza dúctil.
El proceso no se puede practicar en objetos que hayan sufrido procesos severos de endurecimiento y aquellos que sean de naturaleza dúctil.
Una vez que aplique esta condición, se cortarán muchos materiales. Con el tiempo, esto reducirá la lista de materiales que pueden ser posibles candidatos para el procedimiento de soldadura en frío.
Para facilitar su proceso de toma de decisiones, la soldadura en frío debe ser su opción preferida para soldar metales blandos.
La soldadura en frío se puede usar para fabricar una amplia gama de uniones, pero las uniones más comunes que posiblemente se pueden hacer a través de este proceso incluyen:
En las uniones a tope, no es necesario que limpie la capa superficial de los metales que se sueldan entre sí. En esta junta, puede romper fácilmente la capa adicional en la superficie a través de la presión que se le aplica.
Esto le ahorrará el tiempo y el esfuerzo extra que de otro modo habría gastado en la limpieza y el cepillado.
Las juntas traslapadas, por otro lado, requieren una limpieza y cepillado especial de la superficie, ya que los metales no se adherirían ni se pegarían entre sí sin la limpieza. Estas articulaciones requieren que pongas esfuerzos adicionales en el proceso.
Historia de la soldadura en frío
La soldadura en frío puede parecerle un concepto relativamente nuevo, pero tiene siglos de historia detrás. Los excavadores que estudian reliquias y extractos del pasado han descubierto utensilios que se soldaron mediante técnicas de soldadura en frío.
Algunos de estos utensilios se remontan a la Edad del Bronce, lo que demuestra la antigüedad del concepto de soldadura en frío.
Si bien la soldadura en frío ha sido practicada por ciudadanos del mundo desde hace mucho tiempo, el primer experimento científico sobre esta técnica fue realizado por Reverent JI Desaguliers en el año 1724. Este experimento fue el primero de su tipo y ayudó a impulsar más investigaciones en este respecto.
Desaguliers probó el concepto de soldadura en frío mediante el uso de dos bolas de plomo. Ambas bolas de plomo tenían el mismo diámetro y se observaron cuidadosamente.
Lo que hizo Desaguliers fue mantener ambas bolas de plomo juntas y luego ejercer presión mientras las giraba. Cuando hizo esto, Desaguliers notó que las bolas se pegarían.
Esta fue la primera prueba científica de este tipo y abrió las puertas hacia la ciencia de la soldadura en frío.
Más pruebas a este respecto demostraron que la unión formada después de aplicar la presión tenía la misma fuerza que la del metal principal. Por lo tanto, la unión formada entre las bolas de plomo tenía la misma fuerza que la de las propias bolas de plomo.
Esto demostró que se podía confiar en la soldadura y que no se desmoronaría abruptamente.
La soldadura en frío ha sido un tema interesante de la ciencia, y muchos científicos e investigadores en ciernes han arrojado luz sobre él. Ahora tenemos más de una docena de teorías que investigan la formación de este vínculo.
Algunas de estas teorías señalan y se enfocan en la recristalización, mientras que otras también han acreditado la hipótesis energética de la soldadura. Sin embargo, todas estas investigaciones han sido desacreditadas y refutadas debido a la falta de pruebas suficientes.
La única explicación aceptable para la creación de la soldadura mediante soldadura en frío es la formación de una unión metálica.
El enlace metálico tiene las mismas características y fuerza de los metales base, porque se forma debido a la interacción entre los electrones libres y los iones de ambos metales cuando se presionan entre sí, y se aplica cierta fuerza para ejercer presión.
La soldadura en frío, cuando se realiza con el tratamiento y los procedimientos de material correctos, puede ayudar a crear una soldadura importante que se adhiera durante mucho tiempo. Sin embargo, esto solo puede suceder cuando la soldadura entre los metales es tan fuerte como el metal principal.
Esta fuerza y robustez solo se puede lograr si todos los procedimientos y métodos de tratamiento debidos se siguen religiosamente.
Limitaciones de la soldadura en frío
Teniendo en cuenta que solo le hemos explicado el lado positivo de la imagen, es posible que se pregunte por qué la soldadura en frío no es una corriente principal en la industria en este momento. Bastante justo, es utilizado por muchos soldadores individuales, pero todavía no es el método de soldadura de referencia en la industria.
Esto se debe a que la soldadura en frío tiene algunas limitaciones.
Para empezar, la soldadura en frío perfecta es extremadamente difícil de lograr. La soldadura lograda a través de la soldadura en frío solo será tan fuerte como los metales base si las técnicas de soldadura en frío utilizadas son perfectas.
La falta de perfección, y la dificultad para obtenerla, suele deberse a diferentes motivos, como la presencia de capas de óxido en la superficie del metal, la contaminación de la superficie, las irregularidades de la superficie y mucho más.
La capa de óxido a menudo es difícil de eliminar, incluso si la cepilla y la limpia según su conocimiento. Además, las irregularidades en la superficie de los metales pueden dificultar que los metales se peguen incluso si la superficie se limpia y se cepilla.
Las soldaduras en frío perfectas solo se pueden realizar si ambas superficies con las que está trabajando están limpias, libres de todos los diferentes contaminantes, tienen una forma regular y no tienen irregularidades en la superficie. También es importante saber que cuanto más plana y regular sea su superficie, más fácil le resultará formar una soldadura uniforme.
Si su soldadura final no es uniforme o plana, no tendrá la fuerza que desea.
Además, la soldadura en frío no es un estándar de la industria debido a las limitaciones en la cantidad de metales que se pueden soldar mediante técnicas de soldadura en frío. Como hemos discutido anteriormente, los metales no dúctiles o los metales que se han sometido a procedimientos de endurecimiento severos no reaccionarían de manera efectiva a los procesos de soldadura en frío.
Incluso si puede formar una soldadura en frío sobre ellos, no se mantendrá por mucho tiempo. Si reduce sus opciones, se dará cuenta de que los metales blandos no ferrosos solo se pueden soldar mediante soldadura en frío.
Para darle ejemplos, el aluminio y el cobre son los dos metales más comunes que se sueldan mediante procedimientos de soldadura en frío. Además, los metales que contienen cualquier forma de carbono no se pueden soldar mediante soldadura en frío.
Estas limitaciones dificultan que las industrias y los soldadores individuales adapten este método de soldadura como fuente principal de soldadura. Por supuesto, la soldadura en frío puede resultar beneficiosa en ciertos escenarios, pero en la mayoría de los escenarios, encontrará que el proceso es insoportablemente largo e ineficaz.
Ventajas de la soldadura en frío
Así como hemos discutido las limitaciones de la soldadura en frío, también hay algunas ventajas del procedimiento que requieren una mención especial. La ventaja más significativa y notable de la soldadura en frío es que tiene la misma fuerza de unión que el material base.
Si bien crear las circunstancias factibles para la soldadura en frío puede ser difícil, le complacerá saber que una vez que haya creado las circunstancias adecuadas, la soldadura que creará será bastante fuerte. Esta hazaña es extremadamente difícil de recrear dentro de otros métodos de soldadura de metales.
Las técnicas de soldadura en frío pueden resultar extremadamente beneficiosas para soldar aluminio de las series 2xxx y 7xxx. Como hemos mencionado anteriormente, las técnicas de soldadura en frío son perfectas para superficies de aluminio y cobre.
Ninguna otra opción de soldadura de metal puede soldar juntas las series de materiales de aluminio 2xxx y 7xxx.
La soldadura en frío también se presenta como una opción decente para soldar aluminio y cobre juntos. Se sabe que el aluminio y el cobre son extremadamente difíciles de soldar entre sí mediante otras formas de soldadura.
La soldadura en frío simplifica el procedimiento y facilita la soldadura de ambos. Además, el vínculo final que se crea entre estos dos metales, a través de la soldadura en frío, es bastante fuerte y durará mucho tiempo.
Finalmente, la soldadura en frío le brinda una solución simple para crear soldaduras fuertes y limpias en las superficies que soportan el procedimiento. El procedimiento de soldadura ayuda a crear una unión fuerte sin formar compuestos intermetálicos de naturaleza quebradiza.
Aplicaciones de la soldadura en frío
Si bien la soldadura en frío no es un procedimiento común en la industria, todavía se usa significativamente para soldar alambres. El procedimiento se aplica para soldar alambres, debido a la soldadura crujiente que forma y también porque no hay calor involucrado.
La energía térmica puede ser perjudicial para los cables, por lo que una soldadura en frío es la llamada del día.
La soldadura en frío proporciona una soldadura perfecta y duradera a los alambres, principalmente de latón 70/30, zinc, cobre, aluminio, aleaciones de plata, plata, oro y níquel y oro. Curiosamente, también puede comprar herramientas manuales fáciles de usar para trabajar en alambres de soldadura en frío.
Estas herramientas son extremadamente portátiles y fáciles de llevar contigo. Pueden ayudar a ahorrar tiempo y esfuerzo.
La soldadura en frío también es una opción posible cuando se trata de unir metales diferentes como el cobre y el aluminio. Ya hemos discutido cómo la soldadura en frío puede formar un vínculo fuerte entre el cobre y el aluminio.
Esta soldadura es más fuerte que lo que se puede crear entre estos metales a través de cualquier otro método.
¿Es fuerte la soldadura en frío?
Como ya hemos discutido a lo largo de este artículo, la soldadura en frío puede crear una unión fuerte cuando las condiciones y los metales son factibles para su uso. Si las condiciones son perfectamente adecuadas para la soldadura en frío, la soldadura creada entre los metales sería tan fuerte como los propios metales base.
Sin embargo, crear las condiciones perfectas puede ser difícil, ya que la técnica no se puede aplicar a superficies no dúctiles y severamente endurecidas. Además, el proceso de cepillado y limpieza requiere un esfuerzo considerable y los metales deben tener una forma regular.
Sin embargo, la conclusión sigue siendo que la soldadura en frío puede crear algunas de las soldaduras más duras y fuertes si las condiciones ambientales son adecuadas para su uso.
Resumen
Ahí lo tiene, básicamente todo lo que necesita saber sobre la soldadura en frío. Al comprender cómo hacerlo, las ventajas y las limitaciones, solo está reforzando sus conocimientos de soldadura.
Sin embargo, recuerda que siempre puedes llevarlo al siguiente nivel con material de lectura adicional 🙂