Abordar en equipo la soldadura TIG de precisión de acero inoxidable

Las diversas experiencias laborales y conjuntos de habilidades de Brian Thessen, Tom Hammer y Ernest Coolong han resultado útiles en un trabajo que requiere pensamiento innovador, un alto nivel de habilidades y una gran experiencia para ayudar a solucionar problemas nunca antes vistos. -componentes fabricados.

Los soldadores TIG son una raza diferente. Para tener éxito, debes poseer paciencia, precisión, memoria muscular, creatividad y conocimiento del material base. Y si tiene esas características, debe perfeccionarlas cuidadosamente con el tiempo bajo el capó. Mucho de eso.

Pero en algunos entornos, un rasgo más es fundamental para el éxito: la confianza.

Los tres soldadores de más alto rango de Axenics, un fabricante por contrato de componentes para dispositivos médicos, semiconductores y la industria de energía alternativa, con ubicaciones en Middleton, Massachusetts, y Nashua, NH, han desarrollado un vínculo basado en el respeto mutuo y la experiencia. lo que ha llevado a la confianza.

¿Por qué es eso importante? Los componentes con los que trabajan los tres soldadores son únicos y están muy examinados. Deben colaborar entre sí para desarrollar un plan de ataque. También deben capacitar a otros soldadores internamente en el arte de la soldadura por arco de tungsteno con gas para garantizar que esos soldadores estén listos y puedan intervenir en cualquier momento.

Sus diversos orígenes y experiencias laborales han resultado útiles en un trabajo que requiere pensamiento innovador, un alto nivel de habilidad y una gran experiencia para ayudar a solucionar problemas de componentes nunca antes fabricados.

Brian Thessen, Tom Hammer y Ernest Coolong son responsables de la mayor parte del trabajo TIG especializado en Axenics. Todos tienen educación universitaria y experiencias laborales profundas y variadas que resultan útiles cuando se trata de piezas y materiales difíciles de soldar.

Antes de unirse a Axenics hace cuatro años, Thessen pasó los 25 años anteriores como fabricante de chapa metálica y soldador de recipientes a presión, soldador de tuberías e instructor de soldadura adjunto en el Centro Educativo Comunitario de Keene en Keene, NH.

“Había estado haciendo el mismo trabajo durante bastantes años y estaba listo para un cambio, y fue entonces cuando vi una aplicación de Axenics. Tengo la mayor experiencia en TIG de acero inoxidable, incluso antes de Axenics, y eso es principalmente lo que hace la empresa, por lo que fue la combinación perfecta para mí”, dijo Thessen.

Tom Hammer lleva casi 20 años soldando. Antes de unirse a Axenics hace nueve años, dedicó un tiempo a construir máquinas de reciclaje de aguas residuales y a realizar tratamiento térmico en hornos de vacío, soldadura fuerte y soldadura de piezas de aviones.

“La economía cayó bastante y yo estaba entre trabajos. Encontré un anuncio de Axenics en Craigslist. Entré y sentí que encajaba perfectamente con mí. Me gustó que la empresa fabricara todo tipo de piezas prototipo, por lo que pude comenzar a trabajar con los clientes en sus prototipos”, explicó Hammer.

Los trabajos que se realizan requieren un trabajo TIG que es todo menos ordinario. Algunas de las soldaduras más difíciles se encuentran dentro de los parámetros de un mechón de cabello humano.

Coolong ha estado en Axenics durante aproximadamente un año y tomó la decisión después de experimentar una pequeña recesión económica. Su experiencia incluye trabajar en un taller de maquinaria que construía celdas de combustible de hidrógeno principalmente de acero inoxidable que variaban desde un calibre delgado hasta 5⁄8 de pulgada de espesor. Antes de eso, fue soldador de tuberías comercial.

“Hice un recorrido por las instalaciones y descubrí que estaban organizadas y limpias, y eso me gustó. Tenían una buena fuerza laboral y una buena cultura, así que decidí dar el paso”, dijo Coolong.

Parte de la cultura de trabajo que disfrutan cada uno de los tres es la colaboración que se da con cada nuevo proyecto y prototipo. Aquí es cuando sus antecedentes y habilidades únicos resultan útiles.

Que tiene sentido. Muchas de las piezas en las que trabajan son nuevas, explicó Hammer. No hay manual de instrucciones, pero las soldaduras deben ajustarse a ciertas especificaciones.

“A veces nos dicen que debemos cumplir con una determinada especificación y luego tenemos que descubrir cómo lograr que todo cumpla con esa especificación y al mismo tiempo cumplir con las demandas de la configuración de la pieza y el material base. Lo hacemos extremadamente bien. Nos lleva un poco de tiempo, pero encontramos formas de trabajar con el metal y poder cumplir con las especificaciones”, dijo Hammer.

El resultado final debe ser correcto. Si algo sale mal, deben empezar de nuevo dado lo pequeños que son algunos de los componentes.

“No es fácil arreglar algo en lo que las tolerancias son un par de veces mayores que las de un cabello humano. El resultado final es hacerlo bien y, a veces, es necesario que los tres trabajemos juntos para hacer una sola pieza”, dijo Thessen.

Esa colaboración constante ha establecido un vínculo entre los tres hombres, lo cual es comprensible dado que están más en la tienda juntos que en casa con sus familias. Hammer los describe como una familia lejos de casa.

A veces puede resultar difícil para otros compañeros de trabajo romper ese vínculo.

“Los tres hemos tenido, por momentos, lo que parece una simple conversación y la cuarta o quinta persona involucrada finalmente tiene que alejarse porque no entiende lo que estamos diciendo. Tenemos un lenguaje entre los tres que es específico de la soldadura”, dijo Thessen.

Deben soldar el acero inoxidable de manera exacta y precisa para que permanezca inoxidable. Eso incluye realizar trabajos de preparación específicos y limpieza posterior.

La mayoría de las veces, Thessen, Hammer y Coolong sueldan acero inoxidable. Si bien no se considera necesariamente un metal exótico, el acero inoxidable tiene sus matices.

El único propósito de fabricar cosas con acero inoxidable es proporcionar propiedades deseables de resistencia a la corrosión. Pero si no tienes cuidado, esas propiedades se pueden deshacer.

“El proceso de soldadura, si se realiza incorrectamente, corroerá el acero inoxidable. No se puede simplemente soldar acero inoxidable y esperar que siga siendo inoxidable. Tienes que soldar el acero inoxidable de manera exacta y precisa para que permanezca inoxidable cuando hayas terminado. También se requiere un trabajo de preparación específico y una limpieza posterior específica”, explicó Thessen.

“Cuando se suelda hay que tener en cuenta el hecho de que se va a distorsionar; Tirará mucho en la dirección en la que estás soldando. Con el tubo, no es gran cosa porque tiende a nivelarse cuando viajas, pero se encogerá. Hay que tener en cuenta esa contracción, especialmente cuando tratamos con tolerancias de 0,03. Tenemos que tener mucho cuidado con la cantidad de calor que ponemos en nuestras soldaduras”, dijo Hammer.

Determinar la presión adecuada en función de los diferentes diámetros de tubo puede ser un desafío. Deben purgar el interior de un tubo durante la soldadura autónoma, y ​​la cantidad de contrapresión que tienen determina el perfil del cordón. Demasiada presión producirá un cordón hinchado o convexo, pero una contrapresión insuficiente produce una soldadura cóncava o hundida. Ellos tampoco quieren.

La educación, la experiencia y la confianza son vitales en el trabajo que realizan Thessen, Hammer y Coolong porque no es un trabajo TIG común y corriente. Algunas de las soldaduras más difíciles son de 0,005 pulgadas, o dentro de los parámetros de un mechón de cabello humano, explicó Thessen.

"Estas son algunas de las aplicaciones más pequeñas que puede lograr un ser humano, y sólo un oficial experimentado puede lograrlas", dijo Thessen.

Uno de los mayores desafíos de la soldadura TIG, añadió, es mantener pasadas uniformes de raíz y cobertura para lograr las tolerancias requeridas.

Dependiendo de la aplicación, realizan soldaduras autógenas, sin el uso de metal de aporte; soldaduras homogéneas, donde metales similares se unen mediante el mismo tipo de metal de aportación; y soldaduras heterogéneas, donde el metal de aportación es diferente a los metales que se fusionan. Luego, cada soldadura debe someterse a pruebas no destructivas (NDT) y, a veces, a pruebas destructivas internas. Por ejemplo, Axenics ha realizado pruebas destructivas y no destructivas en las soldaduras que ha ejecutado en pilas de combustible de hidrógeno con intercambiador de calor de tres pasos.

Algunos clientes también requieren una prueba destructiva seleccionada al azar en las soldaduras. La soldadura se corta, dobla o aplana para garantizar que se separe de la manera correcta. Si una soldadura no se destruye de la forma prevista, eso significa que no se soldó con precisión.

El control de calidad interno es otra forma de mantener la producción eficiente, ahorrando tiempo y dinero. Dependiendo del nivel de pureza requerido para una soldadura, tanto la soldadura TIG como la orbital se pueden realizar en una sala limpia Clase 100. Las herramientas están codificadas por colores para que se utilicen únicamente en el mismo tipo de metal.

“Literalmente no hay margen de error”, enfatizó Thessen. "Estas soldaduras tienen que ser perfectas".

Teniendo todo esto en cuenta, tiene sentido que la empresa no permita que cualquiera realice la soldadura TIG.

“No puedes darte el lujo de simplemente incluir a alguien en la mezcla con la soldadura TIG. Es muy refinado desde el punto de partida; no es algo que puedas aprender y hacer sin un oficial que te ayude a solucionar el problema”, dijo Thessen.

La empresa adopta un enfoque de capacitación incremental, brindando a los soldadores jóvenes y competentes desafíos cada vez más difíciles en un esfuerzo por ponerlos al día y evaluar su potencial para un mayor desarrollo de habilidades. Debido a que Thessen, Coolong y Hammer tienen educación universitaria y están en igualdad de condiciones entre sí, colectivamente son responsables de implementar las prácticas de capacitación incremental.

“Tomaremos a la gente y les enseñaremos los conceptos básicos de la soldadura TIG para que cuando tengamos un excedente de trabajo puedan ayudar en la parte inferior del trabajo, y eso nos dé libertad para hacer el trabajo de mayor calidad. Si vemos un prospecto o talento, entonces podemos pasar al siguiente nivel. Dedicamos tiempo a evaluar y, cuando tenemos a alguien a quien le va bien, lo incorporamos aún más”, dijo Thessen.

Específicamente, buscan candidatos que tengan buena destreza manual y visual, que puedan trabajar con diligencia y que puedan prestar atención a los detalles. El proceso de evaluación comienza de manera simple y se vuelve progresivamente más difícil.

Primero, les dan a los estudiantes de soldadura TIG un soplete para que lo desarmen y lo vuelvan a armar. No volver a armar el soplete en el orden correcto podría crear una mala soldadura con corrosividad u otros defectos. Luego dan a los soldadores trozos de tungsteno y los guían durante el proceso de afilado.

A continuación, enseñan los fundamentos de la electricidad y la corriente alterna versus la corriente continua.

Luego, los soldadores deben realizar soldaduras por puntos en la chatarra. Se espera que se produzcan errores en esta etapa.

“Una vez que puedan realizar tareas sencillas sin ningún tipo de matemáticas a mi gusto, les daré el montaje más básico para que las borden”, dijo Thessen.

Luego, las matemáticas entran en la ecuación: sacas de 90 grados, sacas de contracción y se introducen diferentes diámetros uno a la vez. A medida que se supera cada obstáculo, Thessen los expone al siguiente nivel.

Una vez que los soldadores se vuelven expertos en clavar, intentarán una soldadura real en trozos de chatarra. Sólo cuando dominan la soldadura de chatarra, los estudiantes tienen la oportunidad de soldar piezas simples.

Para todos los aspirantes a soldadores TIG, el viaje puede estar lleno de una variedad de experiencias de soldadura, pero todo comienza con lo básico. Coolong dijo que comienza pasando el mayor tiempo posible bajo el capó y escuchando a los soldadores más experimentados.

“Escuchen a sus mayores. Sí, es posible que tengas conocimientos de libros, pero no salgas a decirles a estos tipos cuánto sabes. No les importa lo inteligente que seas. Quieren verte trabajar y aprender en el trabajo. Puedes sacar mucho provecho de estos chicos mayores si simplemente escuchas y aprendes”, dijo Coolong.

El consejo de Thessen es similar.

“Practica, practica, practica y hazlo incluso en tu propio tiempo, especialmente al principio. No puedo decirles cuántas horas he dedicado, y no sólo no me pagaban, sino que sí pagaban. Todos juntos hemos pagado unos cuantos miles de dólares para obtener títulos. Pasé mucho tiempo solo aprendiendo a ser soldador de tuberías después de terminar mi jornada laboral. Esa es mi gran cosa. Practica, incluso en tu propio tiempo”.

Puede comunicarse con la editora Amanda Carlson en [email protected]

Corey Stulce es asociado de Savoir Faire Marketing/Comunicaciones. Puede comunicarse con él en [email protected], 978-490-3195. Fotos cortesía de Nick Brown Photography, Milford, NH

¿Hasta qué punto se analizan minuciosamente las soldaduras de Thessen, Hammer y Coolong?

Estas son algunas de las pruebas que deben pasar sus soldaduras.

•Inspecciones visualesA menudo se combinan con pruebas hidrostáticas o fugas de helio.

pruebas. Durante una inspección visual, los soldadores buscan posibles defectos y discontinuidades, como corrosión, fisuras, distorsiones de bandas, inclusiones de porosidad, penetración inadecuada en las juntas, fusión incompleta, golpes de arco, socavados, superposiciones, relleno insuficiente, defectos superficiales o inconsistencias en la metal.

•La prueba de fugas hidrostática utiliza presión del líquido para identificar fugas. En el caso de los cilindros DOT, un componente se llena con agua u otro líquido al que se le agrega un tinte. Una vez que el líquido alcanza una presión superior a la presión de trabajo de la celda, se mantiene durante un período de tiempo predeterminado. Luego se revisa el cilindro para detectar posibles puntos de fuga.

•Inspección de penetración de tinte Se utiliza para localizar pequeñas grietas y porosidades en la superficie. El componente que se está probando se limpia de posibles contaminantes y luego se seca. A menudo se aplica un tinte rojo penetrante fino al componente. Luego se limpia el tinte. Luego se rocía un polvo revelador sobre el componente, que expondrá cualquier defecto una vez aplicado. Dependiendo del tipo de penetrante utilizado, se realizará una inspección visual bajo luz blanca o se puede realizar una inspección bajo luz ultravioleta negra.

•La prueba de fuga de helio El proceso implica hacer vacío en una pieza soldada. Luego se rocía helio en pequeñas cantidades en áreas donde podría haber posibles fugas. Un detector de fugas de helio, también conocido como detector de fugas de espectrómetro de masas (MSLD), luego "tira" el helio hacia las soldaduras. El MSLD hace sonar una alarma si hay una fuga en la soldadura.

•Pruebas de presión También se puede realizar presurizando las soldaduras con helio y usando una sonda rastreadora que está conectada al MSLD alrededor de áreas potenciales de fuga. La sonda rastreadora extrae el helio a través de la fuga y lo introduce en el MSLD para hacer sonar una alarma.