Estación de soldadura inteligente P3 UHP para soldadura orbital en sala limpia

Abb.1: Estación de Soldadura Inteligente P3 UHP con cabezal de soldadura cerrado para soldadura orbital de tubos y accesorios. / Fig.1: Smart Welding Station P3 UHP con cabezal de soldadura cerrado para soldadura orbital de tubos y accesorios.

Abb.2: Instalación de tuberías para gases médicos en un hospital. / Fig.2: Instalación en el lugar de las tuberías de gases médicos en un hospital.

Abb.3: Controlador táctil inalámbrico para controlar una o varias estaciones de soldadura inteligentes. / Fig.3: Controlador táctil inalámbrico para pilotar una o varias instalaciones de soldadura inteligentes.

El mercado mundial de productos semiconductores lleva tiempo en plena transformación. Las tendencias relacionadas con la digitalización progresiva, la inteligencia artificial, los ordenadores de alto rendimiento y el Internet de las cosas están generando una demanda significativamente mayor. En el marco de un desarrollo técnico constante, Intel, Samsung y TSMC están planificando la producción comercial de circuitos de 3 nm, mientras que IBM acaba de anunciar la finalización de un prototipo en tecnología de 2 nm. Los fabricantes chinos, que aún tienen mucho por ponerse al día respecto a las empresas líderes internacionales en tecnología punta, están realizando grandes esfuerzos para finalmente superar su dependencia de las cadenas de suministro internacionales.

Para hacer frente a la demanda exponencialmente creciente, es necesario ampliar las instalaciones existentes y construir nuevas plantas de producción de semiconductores. Para ello, es imprescindible disponer de capacidades adicionales en salas limpias que cumplan tanto con requisitos HP (Alta Pureza) como UHP (Ultra Alta Pureza).

Bajo la influencia de la pandemia actual, se deben probar y fabricar una gran cantidad de nuevos medicamentos, asegurando que haya suficientes salas limpias que cumplan con los estándares UHP o al menos HP, especialmente para la preparación de las vacunas necesarias en enormes cantidades.

Para poder afrontar con determinación posibles cuellos de botella en este campo, la empresa francesa Polysoude ha consolidado las actividades de su departamento de investigación y desarrollo y, tras solo 16 meses, ha lanzado al mercado la Smart Welding Station P3 UHP (Fig.1).

En el ámbito de la producción de semiconductores, son necesarios extensos sistemas de tuberías para suministrar gases y líquidos de alta pureza para inertización, así como para etching y enjuague, mientras que en la fabricación de medicamentos predominan el vapor y el agua libre de gérmenes para esterilizar, diluir e inyectar. Los enlaces de soldadura en las redes de suministro deben cumplir con los requisitos más estrictos.

Los fabricantes de equipos de salas limpias y de los componentes necesarios, como tuberías, válvulas, fittings, etc., pueden realizar las soldaduras en sus plantas de producción, mientras que las soldaduras en las salas limpias solo pueden realizarse en el lugar de construcción (Fig.2). En cualquier caso, la calidad de las conexiones solo puede lograrse si todas las soldaduras se realizan en condiciones de sala limpia.

El desarrollo de la P3 UHP tuvo como objetivo crear un equipo diseñado exclusivamente para las necesidades de la soldadura en salas limpias. El operador de una sala limpia sabe perfectamente que la calidad de la soldadura afecta directamente a la calidad de sus productos finales y, por ello, no solo espera conexiones de soldadura perfectamente realizadas, sino que también exige una documentación completa y fiable. Las empresas encargadas de realizar las soldaduras, por su parte, aseguran que sus equipos cumplen con todos los requisitos necesarios para satisfacer las especificaciones UHP o HP.

La Smart Welding Station P3 UHP ha sido diseñada para funcionar con las pinzas de soldadura cerradas UHP 250, UHP 500 y UHP 625. La soldadura orbital TIG garantiza juntas libres de grietas y poros, con una superficie extremadamente lisa. Las pinzas orbitales en ranura ofrecen conexiones sin marcas de oxidación gracias a una protección de gas perfecta y ayudan a mantener el ambiente limpio mediante una menor emisión de partículas. Las pinzas de soldadura UHP, refrigeradas por aire, permiten soldar extremos de tubos delgados sin material adicional, con diámetros que varían entre 1,6 y 6,35 mm. La soldadura precisa requiere ajustes precisos, por lo que la corriente de soldadura puede programarse en pasos de 1/10 A.

Con un peso de solo 17 kg, la Smart Welding Station P3 UHP es la fuente de corriente más ligera del mercado para soldadura automatizada, lo que ya ofrece ventajas significativas en el taller y resulta imprescindible en el uso en obra.

Debido a las emisiones adicionales de partículas, en un entorno de sala limpia a menudo no se toleran equipos refrigerados por agua; en este sentido, las pinzas de soldadura UHP refrigeradas por aire no presentan problemas. Sin embargo, cuando se requiere mayor productividad o se manejan diámetros de tubo mayores hasta 170 mm, se utilizan las pinzas orbitales de soldadura MW refrigeradas por agua, y la estación de soldadura se equipa con una unidad de enfriamiento externa. Para aprovechar componentes existentes, no solo se pueden usar todas las pinzas orbitales de Polysoude junto con la estación de soldadura, sino que también la mayoría de los componentes de otros fabricantes pueden operarse en su totalidad.

Los procesos de soldadura automatizados solo pueden garantizar resultados fiables si se respetan estrictamente los procedimientos de trabajo. La equipación de la Smart Welding Station permite apoyar en gran medida al operador durante su tarea. Se ha comprobado que el controlador táctil inalámbrico, especialmente desarrollado para esta tarea, es muy superior a un mando a distancia convencional e incluso a una tableta normal (Fig.3). Compacto, claro y fácil de usar, permite acceder simultáneamente a varias estaciones de soldadura inteligentes con pinzas conectadas. Los reguladores de flujo controlados por software para gas de protección y gas de formación se ajustan con precisión mediante un botón giratorio, y los valores se muestran continuamente en la pantalla.

La identidad del operador, el tipo de gas de protección utilizado y la pieza de trabajo se pueden leer fácilmente mediante un escáner de códigos de barras y transmitir a la estación de soldadura inteligente vía WiFi o cable. El tipo de pinza de soldadura se detecta automáticamente en cuanto se conectan los accesorios correspondientes.

Las instrucciones de soldadura adecuadas para cada aplicación están almacenadas en una base de datos y aparecen en la pantalla, de modo que solo hay que completarlas con los datos actuales. Tras sujetar la pinza de soldadura, se puede iniciar el ciclo de soldadura, ya sea mediante el WTC, un mando a distancia, un PC vía LAN o WLAN, o incluso desde los controles integrados en la pinza. El progreso del ciclo de soldadura puede seguirse en tiempo real en la pantalla, y los valores actuales de los parámetros de soldadura se muestran continuamente.

Un informe puede imprimirse inmediatamente después de la soldadura mediante la impresora integrada. Para trazabilidad y control de calidad, los datos se pueden cargar en la red de la empresa vía LAN o WLAN, soportando el protocolo DHCP WEB. La Smart Welding Station P3 UHP también está preparada para aplicaciones de Industria 4.0, con interfaces compatibles con los procesos de la Industria 4.0 y que aceptan el protocolo OPC-UA.

Adquirir una Smart Welding Station P3 UHP no solo es una inversión segura para el futuro, sino también una inversión pionera. Junto con una amplia gama de opciones y accesorios, se puede configurar un sistema de soldadura a medida para prácticamente cualquier aplicación en salas limpias, que cumple e incluso supera las especificaciones más exigentes. Gracias a su diseño amigable, el soldador recibe un apoyo duradero en su trabajo, minimizando los errores operativos. La compatibilidad con Industria 4.0 y las interfaces para todos los procesos posibles completan el equipamiento, asegurando que no queden requisitos del usuario sin atender.