La soldadura por fusión a tope en tubos de polietileno de alta densidad (HDPE) se basa en la unión mediante el calentamiento de dos superficies debido a la aplicación de una temperatura concreta, tras la que se ejerce una presión que consigue fusionarlas.
El calor cambia la estructura molecular del plástico, del estado cristalino al estado amorfo y, al realizar presión se produce la mezcla de esas moléculas. Con el enfriamiento, las moléculas vuelven al estado cristalino y se logra una excelente soldadura.
Como regla general, si una vez terminado el proceso de soldadura tenemos dudas de que se haya realizado con totales garantías, debemos cortar la tubería y repetir punto por punto la soldadura por fusión a tope.
Durante el proceso es posible encontrarnos con errores como los siguientes:
Parte superior plana en el cordón o un ancho excesivo del cordón doble. Se debe a un sobrecalentamiento de la superficie soldada que se ha originado a causa de una fuerza de unión excesiva. .
El cordón no se enrolla sobre la superficie. En el caso de encontrarnos con un canal en ‘V’ superficial, se deberá al calentamiento insuficiente y a una fuerza de unión insuficiente. En el caso de un canal en ‘V’ profundo, el origen será un calentamiento insuficiente y una fuerza de unión excesiva. .
Canal en ‘V’ demasiado profundo en el cordón doble. La aplicación de presión durante el calentamiento, una fuerza de unión excesiva o un calentamiento insuficiente originan esta incidencia..
Presencia de picaduras y burbujas en la superficie del cordón, así como una fusión rugosa, con tacto de lija. Es un típico ejemplo de contaminación del proceso de soldadura por la presencia de hidrocarburos. .
Tamaño irregular del cordón alrededor de la unión. Las posibles causas son una desalineación, que la herramienta de calentamiento sea defectuosa o el equipo esté desgastado, o que el proceso de refrentado haya sido incompleto. .
Borde externo cuadrado del cordón. Es la consecuencia de haber ejercido presión antes de tiempo durante el paso del calentamiento del HDPE. .
Diferentes tamaños de cordón. Si uno es más grande que el otro, es síntoma de desalineación. Puede deberse a que la herramienta de calentamiento esté defectuosa, a que el equipo de soldadura no esté en perfectas condiciones o a que el refrentado haya sido incompleto. .
Cordones demasiado pequeños o demasiado grandes. Los cordones pequeños son la consecuencia de una fuerza de unión insuficiente o del calentamiento insuficiente, mientras que los que resultan demasiado grandes se deben a un calentamiento excesivo.
La soldadura a tope es un método simple, rápido y económico para unir tubos de polietileno (entre ellos o con sus accesorios) sin necesidad de usar elementos adicionales de unión. Esto quiere decir que son los propios cortes de los tubos los que –al ser calentados a temperatura de fusión y mediante la aplicación de la presión- conforman la soldadura.
El proceso de soldadura es el siguiente:
- Instale del equipo para la soldadura a tope (las hay hidráulicas y mecánicas) de acuerdo a las instrucciones del fabricante.
- Efectúe el corte de las tuberías que van a unirse. Para comenzar el proceso deben alinearse ambos tubos utilizando una prensa a tal efecto, para evitar cualquier movimiento axial.
- Una vez estén alineadas y limpias, debe calentar el termoelemento hasta alcanzar la temperatura de fusión adecuada: en el caso de espesores de pared de menos de 10mm ésta oscilará entre 210±5 ºC y para espesores de pared mayores de 10mm será entre 200±5 ºC.
- Las superficies a soldar deben presionarse contra el termoelemento con una fuerza proporcional al diámetro de la tubería, disminuyéndola posteriormente hasta que se forme un cordón regular alrededor de la circunferencia. (Mirar tabla de soldadura de la máquina).
- Una vez transcurrido el tiempo de calentamiento retire el termoelemento (teniendo cuidado de no tocar el material blando) con la mayor brevedad posible. Compruebe que ambos extremos presenten una fusión uniforme.
- Junte inmediatamente los dos extremos aplicando una fuerza de forma gradual (que vendrá dada por el espesor de la tubería) de menor a mayor, partiendo de 1,5 Kg. Fuerza. (Mirar tabla de soldadura de la máquina)
- La presión final deberá ser igual a la primera para la formación del cordón y mantenerla tanto tiempo como indique la tabla de soldadura, sin acelerar este proceso con agua, solventes o corrientes de aire.
NOTA: los parámetros como la fuerza inicial de calentamiento, la fuerza inicial de soldadura, el tiempo de calentamiento y los tiempos de enfriamiento son recomendaciones del fabricante y estarán incluidas entre sus especificaciones en tablas de soldadura. Consúltelos antes de comenzar este proceso para obtener las cifras adecuadas.
