El presente modelo de utilidad se refiere a un dispositivo guía adaptable a diferentes diámetros de alambre para el proceso de soldadura TIG coid wire mecanizado de alta productividad que permite un aumento en la productividad del proceso de soldadura y mejora la calidad de las uniones soldadas y la calidad de vida de los soldadores.

El presente modelo de utilidad tiene aplicación en los sectores del área metal mecánica que trabajan con procesos de soldadura, específicamente, con el proceso de soldadura TIG, tales como empresas que trabajan en la recuperación de componentes o equipos por soldadura. Actualmente, el proceso de soldadura TIG (de sus siglas en inglés, Tungsten Inert Gas) es aplicado de forma manual y la calidad de la soldadura depende exclusivamente de la habilidad del soldador. En países industrializados el proceso es utilizado con alimentación mecanizada de alambre, que usa dispositivos de soldadura (torchas) para proceso automatizado. Pero la alimentación mecanizada no es flexible y no se adapta a distintos diámetros del alambre, limitando así, la selección del alambre a usar. La automatización de los procesos de soldadura tiene por propósito aumentar la productividad y asegurar la calidad para la obtención de mayor repetitividad en la producción.

El presente modelo de utilidad permite la realización de un proceso de soldadura TIG coid wire, con alimentación mecanizada de alambre, con velocidades de desplazamiento de la torcha igual o superior a 30 cm/min mediante el uso de un dispositivo guía de alambre que se acopla a una torcha comercial TIG para procesos automáticos o robotizados.

La figura 1 muestra el presente dispositivo de guía instalado en una torcha TIG comercial, en particular, en una torcha refrigerada a agua con capacidad de 450 (A) para la realización de pruebas. La Figura 2 muestra la torcha TIG con el presente dispositivo guía de alambre, instalada en un sistema de traslación (desplazamiento lineal de pistola) con un grado de libertad, además un equipo de adquisición de datos de corriente y tensión de arco, sistema de refrigeración con agua para la torcha y gas de protección para el cordón de soldadura, que se programa la velocidad de soldadura de 30 cm/min para realizar pruebas en una máquina de soldar con capacidad de 200 (A), donde el arco se mantuvo acceso por 3 minutos y se realizaron mediciones de temperatura con cámara termográfica, segundos después de apagado el arco. La Figura 3 muestra la imagen entregada por la cámara termográfica. La Figura 4 muestra el aspecto superficial del cordón de soldadura logrado sobre una plancha de acero al carbono SAE 1015 de dimensiones 200 x 63 x 6 mm.

En comparación con el direccionador de alambre de la solicitud de modelo de utilidad 201601234 del mismo Solicitante, concedida el 26.07.2018 como registro 532, el presente modelo de utilidad permite la fijación de boquillas de 3 diferentes diámetros, lo que permite variabilidad en la selección del diámetro de alambre a usar en la soldadura, y con ello, la misma se puede realizar con niveles de productividad mayores (Kg/h) además de poder incrementar la velocidad de soldadura a velocidades de 30 (cm/min) similares a las velocidades alcanzadas por los procesos de soldadura de alta productividad. El dispositivo de la solicitud de modelo de utilidad antes mencionado sólo permite un diámetro de alambre de 0,8 mm y se limita a una velocidad de soldadura de 15 cm/min.

El presente modelo de utilidad puede ser preferentemente usado en torchas comerciales robotizadas que utilizan elevados niveles de corriente (450 A) con la posibilidad de utilizar alambres de diferentes diámetros y diferentes materiales (acero al carbono, acero inoxidable y aluminio).

Por otro lado, el presente modelo de utilidad es simple de instalar y mantener y se puede usar para realizar soldaduras con alimentación de alambre tanto por el frente del arco, posterior al arco como lateralmente.

La Figura 5 muestra la torcha TIG comercial (1) donde se instala el presente dispositivo de guía de alambre (2A). También muestra una manguera (2B) que se encuentra conectada en el alimentador de alambre por un extremo, y el otro extremo, se conecta al presente dispositivo de guía. La Figura 6 muestra el detalle de las partes del presente dispositivo de guía de alambre en despiece y en orden de instalación en la torcha TIG.

La Figura 7 muestra un esquema en corte del presente dispositivo de guía de alambre, donde se observa el cuerpo roscado (2Ά) de la pistola TIG que se energiza por el paso de la corriente, y por ello, se ubica un elemento aislante interior (2E), preferentemente un elemento aislante de teflón, cubriendo esta rosca, e inmediatamente a continuación se localiza una tobera-soporte guía (2H) junto con una contratuerca (2D) que permite fijar la tobera-soporte guía en la torcha (2).

El extremo libre del tubo guía permite la ubicación de una boquilla que puede ser cambiada/reemplazada de acuerdo al diámetro del alambre que se va a emplear en la operación de la soldadura. Las boquillas pueden tener tres diámetros diferentes: 0,8 mm; 1 ,0 mm; 1 ,6 mm. El tubo guía (2F) es fijado mediante al menos dos prisioneros o medios de sujeción (2G) a la tobera-soporte guía. Por el extremo superior del tubo guía (2F) se conecta la manguera (2B) preferentemente con una tuerca. El otro extremo de la manguera posee un medio de conexión (2J) preferentemente una conexión euro, que guía el alambre desde el cabezal alimentador de alambre hasta la boquilla (2’B) del presente dispositivo guía.

Las Figuras 8 a la 12 muestran el diseño de cada una de las partes que conforman el presente dispositivo de guía para diferentes boquillas que permiten el uso de 3 diámetros de alambre para el proceso de soldadura TIG coid wire.

El tubo guía (2F) así guía el alambre hasta la poza de fusión con un ángulo de 70 ^e en relación al material base, y fija en su extremo mediante una rosca, una boquilla cambiable de acuerdo al diámetro del alambre. La tobera-soporte (2H) soporta el tubo guía (2F) mediante al menos 2 prisioneros (2G) y genera la campana de gas de protección. La tobera-soporte (2H) se fija a la torcha mediante la contratuerca (2D) que para evitar el paso de corriente está cubierto de un aislante (2E).

Las maestranzas Metal Metálica se beneficiarán con esta tecnología, debido a que muchas soldaduras de pase de raíz en tuberías son realizadas con el proceso de soldadura TIG manual, por lo tanto, esta iniciativa permitirá aumentar la productividad y disminuir el porcentaje de discontinuidades y defectos ejecutando las soldaduras en un menor tiempo, disminución del consumo de gas, mejor calidad de los cordones de soldadura y disminución de las horas hombre, lo que se traduce en la disminución de los tiempos de mantenimiento y aumento de la disponibilidad de los componentes soldados.

Como se mencionó antes, el proceso de soldadura TIG con alimentación mecanizada de alambre necesita de un direccionador para inyectar el alambre en el arco voltaico. Estos direccionadores fueron concebidos simulando la entrada de alambre que utiliza el soldador cuando utiliza el proceso de soldadura de forma manual. Pero la mayor energía del arco está cerca del electrodo de tungsteno y en el centro de la columna del arco.

El direccionador de alambre del presente modelo de utilidad logra un proceso de soldadura más productivo debido a que permite seleccionar un diámetro de boquilla, y con ello, un alambre de diámetro o material según se desee.

De esta forma, el presente dispositivo de guía de alambre para proceso de soldadura TIG mecanizado comprende una contratuerca (2D) que se une en un extremo mediante un primer medio de unión, al electrodo de una máquina de soldar (1 ), y en el otro extremo, se une mediante un segundo medio de unión, a un elemento aislante (2E); un elemento aislante (2E) que se une internamente a la contratuerca mediante un tercer medio de unión, y evita el paso de la corriente al interior; una tobera-soporte guía (2H) unida superiormente mediante un cuarto medio de unión a dicha contratuerca (2D) y con al menos dos orificios pasantes laterales; y un tubo guía con boquilla desmontable e reemplazable (2D) que se fija a la tobera soporte mediante con al menos 2 medios de sujeción.

Siendo preferentemente, dichos primer, segundo, tercer y cuarto medios de unión, extremos hilados.

Seleccionándose preferentemente, dichos 2 medios de sujeción de finos pasadores o prisioneros.

Seleccionándose, dicha boquilla desmontable y reemplazable de boquillas de diámetro 0,8 mm, 1 ,0 mm o 1 ,6 mm.

Con objeto de permitir una mejor comprensión del objeto del presente modelo, se acompañan las siguientes figuras:

Figura 1 . Dispositivo guía de alambre montado sobre torcha comercial. Figura 2. Muestra el sistema de ensayo para la realización de pruebas, comprendiendo: máquina de soldar (1 ); la torcha adaptada con el presente dispositivo de guía de alambre (2); el dispositivo proveedor de gas (3); el sistema de traslación de la torcha (4); el sistema de adquisición de datos (5); y el sistema de refrigeración (6). Figura 3. Muestra los resultados de la medición de la temperatura en el ensayo.

Figura 4. Muestra el aspecto superficial del cordón de soldadura con una velocidad de soldadura (Vs) de 30 cm/min.

Figura 5. Muestra el presente dispositivo de guía de alambre instalado, comprendiendo: Torcha TIG comercial (2); dispositivo guía de alambre (2A); y guía de alambre proveniente de la máquina de soldar o de la unidad de alimentación de alambre (2B).

Figura 6. Muestra el presente dispositivo de guía de alambre instalado en despiece, comprendiendo: Torcha TIG comercial (2); Manguera para conducir alambre (2B); electrodo de tungsteno (2C); contratuerca o medio de cierre (2D); aislante (2E); tubo guía con boquilla (2F); Prisioneros o medio de sujeción (2G); y tobera soporte (2H). Figura 7. Muestra esquema en corte del presente dispositivo de guía de alambre instalado, comprendiendo: cuerpo de la torcha TIG con rosca (2Ά), contratuerca o medio de cierre (2D); aislante (2E); Tubo guía (2F); tobera soporte guía (2H); prisioneros o medios de sujeción (2G); y boquilla con hilo (2’B).

Figura 8. Muestra el tubo guía (2F), que preferentemente, se selecciona de un tubo de cobre. Figura 9. Muestra boquillas (2’B) preferentemente seleccionadas de boquillas de bronce, con diámetros de, 8 mm; 1 ,0 mm; 1 ,6 mm.

Figura 10. Muestra Tobera-Soporte guía (2H), preferentemente seleccionadas de toberas de bronce.

Figura 11. Muestra contratuerca (2D), preferentemente seleccionada de una contratuerca de bronce.

Figura 12. Muestra el elemento aislante interior (2E) preferentemente un aislante fabricado de teflón resistente a elevadas temperaturas.