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Title:
SYSTEM FOR MEASURING TEMPERATURES GENERATED DURING THE FRICTION STIR WELDING PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/115841
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an electronic system for measuring temperatures generated during the friction stir welding process which allows measuring and displaying and/or recording the maximum temperatures reached during the process in a continuous, repeatable and reliable manner. To do this, the system of the invention uses one or several thermocouples in the actual FSW welding tool, placing each thermocouple in a hole (21) with a position and features allowing the thermocouple to measure the maximum temperature in a precise, repeatable and reliable manner (since the point of placement has an enormous influence on maximum temperature measurement conditions).

Inventors:
ALDANONDO BEGUIRISTAIN EGOITZ (ES)
ARRUTI MENDIZABAL EKAITZ (ES)
ECHEVERRÍA ZUBIRIA ALBERTO (ES)
Application Number:
PCT/ES2017/070807
Publication Date:
June 20, 2019
Filing Date:
December 12, 2017
Export Citation:
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Assignee:
LORTEK S COOP (ES)
International Classes:
B23K20/12
Foreign References:
CN104209648B2016-04-27
CN103592047B2016-01-06
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
CARPINTERO LOPEZ, Mario (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Sistema para la medición de temperaturas generadas durante el proceso de soldadura por fricción-agitación, realizada por rotación de una herramienta de soldadura por fricción-agitación que comprende un hombro (13) del que emerge un perno o pin (12) que se introduce entre las piezas a soldar, donde dicho sistema comprende:

- la herramienta de soldadura por fricción-agitación que incluye uno o varios orificios;

- uno o varios termopares, donde cada termopar está alojado en uno de dichos orificios de la herramienta de soldadura;

donde el sistema está caracterizado porque:

- uno o más de dichos orificios son orificios pasantes (21), con un extremo situado en un lateral del hombro de la herramienta y el otro extremo situado en la zona de unión (14) entre el pin y el hombro de la herramienta;

- cada termopar alojado en uno de dichos orificios pasantes (21) de la herramienta de soldadura, está alojado de manera que la punta de medición del termopar llega al extremo del orificio pasante (21) que está en la zona de unión entre hombro y pin (14).

2. Sistema según la reivindicación 1 donde el eje de cada uno de los orificios forma, con el eje de rotación de la herramienta de soldadura, un ángulo de entre 30 y 60 grados.

3. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el eje de cada uno de los orificios forma, con el eje de rotación de la herramienta de soldadura, un ángulo de 30 grados.

4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde los termopares son de tipo K.

5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde los termopares son con punta en hilo de 0.5mm de diámetro.

6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde los orificios (21) tiene una sección circular.

7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde los orificios (21) tienen 0.6 o 0.8 mm de diámetro.

8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el hombro, el pin o ambos son cilindricos.

9. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el sistema además comprende:

- al menos un transmisor (15) conectado con los termopares configurado para transmitir, usando tecnología de comunicación inalámbrica, las temperaturas medidas por los termopares a un receptor (17) externo a la herramienta, donde el transmisor está colocado en la herramienta de soldadura por fricción-agitación o en un portaherramientas o en un cabezal de acoplamiento donde la herramienta está alojada;

- una batería eléctrica (16) de alimentación del transmisor (15), donde la batería eléctrica está colocada en la herramienta de soldadura por fricción-agitación o en un portaherramientas o en un cabezal de acoplamiento donde la herramienta está alojada;

- el receptor (17) configurado para recibir las temperaturas medidas del transmisor (15) y entregarlas a un dispositivo electrónico (101).

10. Sistema según la reivindicación 9 donde la comunicación entre transmisor (15) y receptor (17) se realiza mediante tecnología de radiofrecuencia.

11. Sistema según la reivindicación 9 donde la comunicación entre transmisor (15) y receptor (17) se realiza mediante tecnología Bluetooth.

12. Sistema según la reivindicación 9 donde la comunicación entre transmisor (15) y receptor (17) se realiza mediante tecnología de comunicaciones de telefonía móvil.

13. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9-12 donde el receptor (17) se comunica a través de una red de comunicaciones con el dispositivo electrónico (101).

14. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9-12 donde el receptor (17) está directamente conectado al dispositivo electrónico (101) o el receptor (17) forma parte del dispositivo electrónico (101).

15. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9-14 donde el dispositivo electrónico (101) incluye un interfaz de usuario configurado para mostrar al usuario las temperaturas medidas recibidas y/o una memoria para almacenar las temperaturas recibidas.

Description:
SYSTEM FOR MEASURING TEMPERATURES GENERATED DURING THE FRICTION STIR WELDING PROCESS

DESCRIPCIÓN

Campo Técnico de la Invención

La invención se refiere a un sistema para la medición de temperaturas y, más específicamente, en un sistema para la medición de temperaturas en una soldadura del tipo fricción-agitación (en inglés de“Friction Stir Welding” o FSW).

Antecedentes de la Invención

La soldadura por fricción-agitación, (en inglés: Friction Stir Welding, FSW), es un proceso de unión de dos piezas que se realiza en estado sólido y en el que una herramienta (normalmente cilindrica), con un perno en su extremo (también llamado pin), se introduce o presiona en la junta entre las dos piezas que se van a soldar

El procedimiento seguido en una realización tradicional de soldadura por fricción- agitación consiste en que un hombro cilindrico (pieza cilindrica) de la herramienta, alojado directa o indirectamente en un cabezal de acoplamiento, así como un perno (pin) de la herramienta que sobresale del hombro se ponen en rotación alrededor del eje longitudinal del pin (que suele coincidir con el eje del hombro de la herramienta). Una vez que la herramienta ha adquirido la velocidad de rotación necesaria, el pin penetrará en la junta entre las piezas y empezará a subir la temperatura de esa zona, debido a la fricción y la deformación, y el material empezará a ablandarse, adquiriendo un estado plástico. En ese momento la herramienta empezará a moverse a lo largo de la junta desplazando el material que se encontraba en la cara anterior del pin a la cara posterior, a través del movimiento de rotación de dicha herramienta, y será cuando el material se enfriará y pasará de nuevo a un estado sólido produciéndose de esta forma la soldadura. Una vez que se ha terminado la unión se extraerá la herramienta quedando un pequeño agujero, correspondiente al pin, el cual podrá eliminarse cambiando el tipo de perno, como se explica en la sección herramientas empleadas en el proceso de soldadura. En este procedimiento es muy importante el control de la temperatura que se alcanza durante todo el proceso (especialmente de las temperaturas máximas), ya que la temperatura debe ser suficiente para que se produzca la soldadura correctamente pero no demasiado elevado ya que ello puede causar daños tanto en la herramienta de soldadura como en las piezas soldadas.

Ya existen diversos mecanismos (métodos) para realizar mediciones de temperaturas en soldadura FSW, pero todos ellos presentan serios problemas que no se han resuelto hasta el momento. Estos métodos de medición de temperaturas se pueden clasificar en los siguientes tipos:

1. Métodos por termografía infrarroja. Los mecanismos que usan esta técnica presentan los siguientes problemas:

• Necesidad de cámara termográfica IR coste elevado y dificultades para integración en el cabezal de máquina de soldadura FSW.

• Posibilidad de captar únicamente temperaturas superficiales.

• Dificultades para realizar medidas de temperatura con precisión (debido a reflexiones, dificultades para calibrar la emisividad para distintos materiales, estado superficial de los materiales, etc).

• Dificultades para medir la temperatura máxima alcanzada en la soldadura.

Imposible hacerlo sucesivamente, con fiabilidad y repetitividad.

2. Métodos termoeléctricos. Los mecanismos que usan esta técnica presentan los siguientes problemas:

• Complejidad para montar el sistema de medición en fabricación (cabezal y piezas a soldar).

• Dificultades para realizar medidas de temperatura con precisión (el sistema mide la“media” de temperaturas en toda la superficie entre la herramienta de soldadura FSW y el material soldado).

• Dificultades para medir la temperatura máxima alcanzada en la soldadura.

Imposible hacerlo sucesivamente, con fiabilidad y repetitividad. • Necesidad de realizar ajustes complejos para la calibración del sistema para poder realizar mediciones correctas (coeficientes de Seebeck, factores de perturbación...).

3- Métodos con termopares en el material a soldar. Los mecanismos que usan esta técnica presentan los siguientes problemas:

• Posibilidad de medir únicamente temperaturas puntualmente. No es posible realizar una medición de temperatura en continuo durante la soldadura FSW.

• Necesidad de colocar termopares en cada pieza a soldar. Además, habitualmente es necesario modificar-mecanizar las piezas para colocar los termopares.

• Imposibilidad para medir la temperatura máxima alcanzada en la soldadura debido a la necesidad de colocar la punta del termopar en la región del cordón de soldadura (se reduce la resistencia de la soldadura resultante y habitualmente se daña la punta del termopar).

4- Métodos con termopares en la propia herramienta de soldadura FSW. Hasta ahora, los mecanismos que usan esta técnica el principal problema que presentan es que tienen dificultades para medir la temperatura máxima alcanzada en la soldadura, con precisión, repetitividad y de forma continua (sin dañar el termopar).

Sumario de la Invención

El sistema para medición de temperaturas de la presente invención resuelve los problemas de la técnica actual anteriormente mencionados, en tanto a que permite medir y registrar las temperaturas máximas alcanzadas en un proceso de soldadura por fricción-agitación (FSW), de manera precisa, repetitiva y de forma continua.

Para lograr esto, el sistema de la invención usa uno o varios termopares en la propia herramienta de soldadura FSW, colocando cada termopar en un agujero pasante (orificio pasante), teniendo ese agujero una posición que permita al termopar medir la temperatura máxima con precisión, repetitividad y fiabilidad (ya que el punto de colocación y la forma de colocar el termopar influye mucho en las condiciones de medición de la temperatura máxima). En concreto, en la presente invención la punta del termopar se coloca justo en la zona de unión (punto de unión) entre el hombro y la punta o pin de la herramienta, porque en este punto y con la colocación que se describirá a continuación el material (por ejemplo aluminio reblandecido) no penetra en el agujero, por tanto la punta del termopar no se desplaza, no se daña y es la zona donde se alcanza la máxima temperatura en FSW. Así se consigue medir la temperatura máxima con precisión, repetitividad y fiabilidad.

En un primer aspecto de la invención se propone un sistema para la medición de temperaturas generadas durante el proceso de soldadura por fricción-agitación. Dicha soldadura es realizada por rotación de una herramienta de soldadura por fricción-agitación (también llamada herramienta FSW) que comprende un hombro del que surge un perno o pin (que se introduce o presiona entre las piezas a soldar), donde dicho sistema comprende:

- la herramienta de soldadura por fricción-agitación que incluye uno o varios orificios pasantes, con un extremo situado en un lateral del hombro de la herramienta y el otro extremo situado en la zona de unión entre el pin y el hombro de la herramienta;

- uno o varios termopares (por ejemplo, de tipo K con punta en hilo de 0.5mm de diámetro, aunque se pueden usar termopares de tipo E, J, T, N, B, R, o S o cualquier otro tipo de termopares) para medir la temperatura máxima del proceso de soldadura. Cada termopar está alojado en uno de dichos orificios de manera que la punta de medición del termopar llega al extremo del orificio pasante que está en la zona de unión entre hombro y pin. En otras palabras, el termopar está introducido hasta el fondo del orificio.

Además de estos orificios pasantes en la posición indicada (zona de unión entre hombro y pin), la herramienta puede tener también otros orificios en otras posiciones u orificios ciegos (no-pasantes), donde irán alojados otros termopares para medir temperaturas no-máximas. Es decir, generalmente hablando, en la herramienta FSW habrá tantos orificios pasantes en la posición indicada como termopares se quieren usar para medir la temperatura máxima del proceso, pero puede haber otros orificios alojando otros termopares para medir la temperatura durante el proceso en algunas otras zonas de la herramienta FSW (temperaturas no máximas).

En una realización preferente, cada uno de los orificios forma, con el eje de rotación de la herramienta de soldadura (eje longitudinal del pin) un ángulo de entre 30 y 60 grados y, más concretamente de 30 grados. Aunque por supuesto, en otras realizaciones cada uno de los orificios puede formar con el eje de rotación de la herramienta de soldadura (eje longitudinal del pin) cualquier otro ángulo.

Los orificios suelen tener una sección circular cuyo diámetro dependerá de los termopares usados (ya que deben caber dentro del orificio). En una realización el diámetro de los orificios será por ejemplo, 0.6 mm o 0.8 mm de diámetro.

La herramienta FSW puede tener distintas formas y, en una realización el hombro, el pin o ambos pueden ser cilindricos. Es habitual que el pin no sea totalmente cilindrico y tenga formas especificas tipo roscas, planos, o cualquier otra. También el hombro suele tener formas específicas (concavidad, canales, etc) sin ser del todo cilindrico.

Para registrar y poder monitorizar las temperaturas medidas el sistema puede además comprender:

- al menos un transmisor colocado en la herramienta FSW (o en el cabezal de acoplamiento o en un portaherramientas situado en el cabezal de acoplamiento) y conectado (por ejemplo, mediante cables) con los termopares, configurado para transmitir, usando tecnología de comunicación inalámbrica (por ejemplo Bluetooth, cualquier tecnología que use radiofrecuencia, cualquier tecnología de comunicaciones móviles...), las temperaturas medidas por los termopares a un receptor externo a la herramienta;

- una batería eléctrica de alimentación del transmisor, también colocada en la herramienta de soldadura por fricción-agitación (o en el cabezal de acoplamiento o en un portaherramientas situado en el cabezal de acoplamiento);

- el receptor externo configurado para recibir las temperaturas medidas del transmisor y entregarlas a en un dispositivo electrónico (donde se pueden almacenar y/o simplemente ser visualizadas por un usuario). El receptor se comunica a través de una red de comunicaciones con el dispositivo electrónico o puede estar directamente conectado al dispositivo electrónico o incluso formar parte del dispositivo electrónico.

El dispositivo electrónico suele incluir un interfaz de usuario configurado para mostrar al usuario las temperaturas medidas recibidas.

En consecuencia, de acuerdo con la invención, se proporciona un sistema de acuerdo con la reivindicación independiente. Formas de realización ventajosas se definen en las reivindicaciones dependientes. Estos y otros aspectos de la invención resultarán evidentes y se elucidarán a partir de las formas de realización descritas en las líneas que siguen de la presente memoria.

Descripción de los Dibujos

Para complementar la descripción en curso y con el propósito de ayudar a comprender mejor las características de la invención de acuerdo con una realización práctica preferida de la misma, se adjunta un conjunto de dibujos como parte integral de dicha descripción, en los cuales los siguientes se representan con carácter ilustrativo y no limitativo:

La Figura 1 muestra de manera esquemática la arquitectura básica del sistema propuesto de acuerdo a una realización de la invención.

La Figura 2 muestra dos vistas esquemáticas de una herramienta de soldadura, mostrando en una de ellas la posición del termopar propuesta de acuerdo a una realización de la invención.

Descripción detallada de la Invención

La presente invención propone un sistema electrónico para la medición de temperaturas generadas durante el proceso de soldadura por fricción-agitación o “Friction Stir Welding” que permite medir y registrar las temperaturas máximas alcanzadas en el material a soldar durante el proceso de manera continua, repetitiva y fiable. Como se muestra en la figura 1 , el sistema estará formado por los siguientes elementos:

• Uno o más termopares (11). Un termopar (en inglés“thermocouple”), también llamado sonda termopar, es un sensor para medir la temperatura. Es un transductor, normalmente formado por distintos metales unidos en un extremo (llamado extremo de medición o“junta caliente” o punta de medición del termopar) y cuando la unión de los dos metales se calienta o enfría, se produce una diferencia de potencial (pequeña) en función de la diferencia de temperatura entre los dos extremos del termopar. Los termopares usados pueden ser de distinto tipo y dimensiones. En una realización preferente, se usarán termopares de tipo K con punta en hilo de 0.5 mm de diámetro. Por supuesto, esto es sólo un ejemplo de realización y otros termopares de distinto tipo y tamaño se pueden usar en la presente invención. Como se explicará a continuación, estos termopares están introducidos en agujeros (orificios) realizados en la herramienta de soldadura, por lo que girarán solidariamente con la misma en el proceso de soldadura.

« La Herramienta de soldadura por fricción agitación (FSW) propiamente dicha. Como se ha explicado anteriormente, dicha herramienta constará de un hombro, normalmente cilindrico (13), del que sobresale un perno o pin (12) que se introduce entre las piezas a soldar y que rota, junto con el hombro, alrededor del eje longitudinal de dicho pin (y del hombro). En la presente invención, dicha herramienta (como se ve en la figura 2) constará de uno o varios orificios pasantes (también denominados agujeros pasantes), en cada orificio pasante irá alojado un termopar (o en otras palabras un termopar va alojado en el canal formado por cada orificio pasante). Como es lógico, dichos orificios pasantes deberán tener un diámetro superior al del termopar (para que se pueda introducir en el mismo), pero no debe ser excesivamente superior ya que si hay mucha holgura entre el termopar y las paredes del orificio, el termopar puede desplazarse o el material reblandecido o fundido (por ejemplo aluminio) puede invadir el orificio desplazando el termopar y, como consecuencia, haciendo menos precisa (degradando) la medida realizada. En una realización preferente, se deja sólo 0,1 mm de espacio entre el orificio y el termopar; así si los termopares son de 0.5 mm de diámetro, el orificio (que normalmente será de sección circular aunque otras secciones son posibles) será de 0,6 mm de diámetro interno. En otra realización, el diámetro interno será de 0.8 mm (esto son sólo ejemplos y otras dimensiones son posibles).

El posicionamiento de estos orificios (agujeros) en la herramienta (y, por lo tanto de los termopares) es crítico para poder medir la temperatura máxima de manera fiable. Así, para medir la temperatura máxima de la manera apropiada, sin dañar ni desplazar la punta del termopar es necesario realizar un orificio pasante a la base donde se juntan el pin y el hombro de la herramienta. En el ejemplo, puesto en la figura 2 (orificio 21), el orificio pasante va desde un lateral de la herramienta FSW (un lateral del hombro de la herramienta) hasta la zona donde se juntan el pin y el hombro de la herramienta (la zona donde el pin emerge del hombro de la herramienta).

Éstas son las condiciones idóneas que debe cumplir el orificio ya que, cuando el orificio no es pasante o si la posición del orificio donde va albergado el termopar no se encuentra en la zona de unión hombro-pin (14), las mediciones son peores (menos fiables), no se pueden hacer de manera continua (porque se degradan las medidas realizadas con el tiempo) y además el termopar puede dañarse. Así por ejemplo, si se hace un orificio ciego (como sería el caso del orificio 23 de la figura 2), no se llega a medir la temperatura máxima. Y si el orificio no se coloca en la zona de unión hombro-pin (como sería el caso del orificio 22 de la figura 2), se obtiene una medición de temperatura cercana a la máxima inicialmente, pero no es fiable ni repetitiva puesto que el material fundido o reblandecido invade el orificio y desplaza la punta del termopar, haciendo que la medición no sea exacta.

En una realización preferente, la inclinación del orificio (del eje longitudinal del orificio) respecto al eje de rotación, debe ser de entre 30 y 60 grados, por ejemplo, 36 grados y, preferentemente, 30 grados (aunque, en otras realizaciones, la inclinación del orificio puede ser cualquier otra, incluso estar fuera del rango de entre 30 y 60 grados). Además de estos orificios pasantes en la posición que se ha indicado anteriormente, la herramienta puede tener también otros orificios pasantes en otras posiciones u orificios ciegos (no-pasantes), donde pueden ir alojados otros termopares. Como se ha explicado, los termopares colocados en estos orificios no serán fiables para medir las temperaturas máximas pero sí pueden servir para medir temperaturas en algunas zonas de la herramienta FSW que sean de interés en el proceso. Es decir, generalmente hablando, en la herramienta FSW habrá tantos orificios pasantes en la posición indicada (en la zona de unión entre hombro y pin) como termopares se quieren usar para medir la temperatura máxima del proceso, pero puede haber en la herramienta otros orificios alojando otros termopares para medir la temperatura durante el proceso en algunas otras zonas de la herramienta FSW (temperaturas no máximas).

Además, para poder enviar y visualizar y/o almacenar las temperaturas medidas, el sistema preferentemente suele también constar de un sub-sistema o módulo de comunicación inalámbrico que consta de un transmisor o emisor (15), un receptor (17) y, normalmente, una batería (16) de alimentación (por ejemplo de 9 V o de cualquier otro voltaje apropiado) para el transmisor (al que está conectado por cables de conexión entre la batería y el transmisor, 19). Como se ve en la figura 1 , el transmisor está conectado con los termopares (mediante cables de conexión 18) integrados en la herramienta FSW y envía una señal inalámbrica de las temperaturas medidas al receptor. Por lo tanto el transmisor y la batería giran solidariamente con la herramienta FSW, mientras que el receptor es un elemento estático, externo al dispositivo FSW. La tecnología que usa este sub-sistema de comunicación puede ser de cualquier tipo. Así puede ser tecnología móvil (GSM, 2G, UMTS, LTE, 4G...), tecnología inalámbrica de corto alcance, Bluetooth, WLAN, o cualquier otro tipo de tecnología de comunicación inalámbrica o de radiofrecuencia.

Como se puede ver en la figura 1 , la máquina de soldadura suelen contar con una pieza o cabezal llamada cabezal de acoplamiento (102). Dicho cabezal de acoplamiento aloja directa o indirectamente, la herramienta FSW propiamente dicha (o más concretamente, el hombro (13) y el pin (11)).

En una realización, en dicho cabezal de acoplamiento, se montan los elementos que giran (llamados elementos giratorios) para el funcionamiento del sistema (transmisor, batería, herramienta FSW con termopares, cables) directamente. En una realización alternativa, para poder montar los elementos giratorios para el funcionamiento del sistema (transmisor, batería, herramienta FSW, termopares, cables) se usa un portaherramientas. El portaherramientas es un elemento de acople intermedio entre la propia herramienta FSW y el cabezal de la máquina. Puede haber uno o varios dependiendo del tipo de cabezal de máquina y el tipo de herramienta FSW. Dicho portaherramientas, tiene la misma función que el cabezal de acoplamiento, pero puede diferir en el material con el que se fabrica (habitualmente cuanto más cerca de la herramienta y zona de soldadura FSW, se utilizan materiales de mayor resistencia a altas temperaturas).

La temperatura medida (incluida en la señal recibida en el receptor) debe poder entregarse a (y/o almacenarse en) un dispositivo adecuado para su uso, por ejemplo, para monitorización y/o visualización y/o control y/o procesamiento (en un sistema simple se podría únicamente visualizar la temperatura sin llegar a almacenarse los datos). Eso se hará mediante el llamado elemento de monitorización y registro de temperatura (101) o más generalmente, dispositivo electrónico, por ejemplo, un ordenador, servidor, PC y en general cualquier dispositivo hardware (con su apropiado software) que permita registrar y monitorizar las señales de temperaturas medidas en el proceso de soldadura FSW recibidas por el receptor. Es decir, el receptor (que está en comunicación mediante una red de comunicaciones o directamente conectado mediante cables a este dispositivo o incluso puede formar parte de este dispositivo electrónico) entrega la información recibida a este dispositivo para su almacenamiento y/o procesado y/o visualización por parte del usuario. Este elemento puede tener también alguna interfaz de usuario (por ejemplo una pantalla) y su correspondiente software (por ejemplo, un software de visualización y captación) que permita al usuario interesado visualizar (los datos concretos y, si es posible, también gráficamente) las temperaturas medidas. Incluso también puede tener un sistema de alarmas configurable que permita avisar al usuario si la temperatura medida sale de un determinado rango de funcionamiento correcto pre-establecido.

En la figura 2, se muestran con medidas concretas, la posición de posibles orificios para colocar termopares. Uno (21) que cumple las condiciones propuesta por la presente invención para medir temperaturas máximas (que va del lateral del hombro de la herramienta a la zona de unión hombro pin) y otros (22, 23) que no cumplen las condiciones propuestas por la presente invención (por lo que no se deberían usar para alojar un termopar para medir las temperaturas máximas del proceso de soldadura, sino en todo caso para medir otro tipo de temperaturas). La posición concreta (dimensiones) mostrada en la figura 2 para el orificio de acuerdo a la presente invención es sólo un ejemplo no limitativo y por supuesto, otras posiciones son posibles siempre que cumpla las condiciones anteriormente propuestas en la presente invención (orificio pasante que uno de sus extremos se encuentra en la zona de unión hombro pin) para realizar medidas de la temperatura máxima de forma fiable y repetitiva. En la figura 2, el orificio (21) que cumple las condiciones propuesta por la presente invención para medir temperaturas máximas, empezaría en la pared lateral de la herramienta (a 6.9 mm de la base del hombro) y terminaría en la zona de unión entre hombro y pin, con una inclinación de 60 grados sobre el plano perpendicular al eje de rotación (o lo que es lo mismo, 30 grados con el eje de rotación). Con estas medidas, la longitud del orificio pasante (21) será de aproximadamente 7.98 mm. En la figura 2, otro de los orificios (22) (que no cumple las condiciones propuesta por la presente invención para medir temperaturas máximas) empieza en la pared lateral de la herramienta (a 3.5 mm de la base del hombro) y termina a 2 mm de la zona de unión entre hombro y pin, con una inclinación de 60 grados sobre el plano perpendicular al eje de rotación (o lo que es lo mismo, 30 grados con el eje de rotación). En la figura 2, otro de los orificios (23) (que no cumple las condiciones propuesta por la presente invención para medir temperaturas máximas) empezaría en la pared lateral de la herramienta (a 10.4 mm de la base del hombro) y tendría una longitud de 12 mm, con una inclinación de 60 grados sobre el plano perpendicular al eje de rotación (o lo que es lo mismo, 30 grados con el eje de rotación). En los ejemplos concretos expuestos en la figura 2, el pin emergerá a 4 mm de distancia del lateral del hombro y el pin tendrá un radio de 2 mm (es decir, el hombro tendrá un radio de 6 mm), ya que se está suponiendo para este ejemplo que tanto hombro como pin son cilindricos.

Como se ha indicado, estos son solo valores a modo de ejemplo y otras medidas son posibles tanto para la posición del orificio (por ejemplo, el orificio (21) puede empezar a 10,4 mm de la base del hombro o cualquier otra medida) como para las dimensiones del hombro y el pin de la herramienta FSW.

Como se ha indicado anteriormente, el termopar se introduce en el orificio realizado en la herramienta FSW. La punta del termopar (el extremo de medición del termopar donde se encuentra la unión de los distintos metales) va alojada hasta el tope del orificio (es decir, la punta del termopar, llegará al extremo del orificio pasante que está en la zona de unión entre hombro y pin). El otro extremo del termopar podrá sobresalir del otro extremo del orificio (en el lateral del hombro de la herramienta) y se puede fijar al mismo con cualquier medio (cintas, gomas, bridas, tornillos... ). El termopar debe ir bien fijado a la herramienta para evitar que se desplace o mueva demasiado durante la rotación de la herramienta FSW.

Aunque en el presente texto por motivos de simplificación de la explicación, se habla normalmente de un orificio, esto es sólo un ejemplo. Se pueden usar varios termopares y por lo tanto habrá varios orificios (uno para alojar cada termopar usado), algunos de los cuales cumplirán las condiciones anteriormente propuestas en la presente invención (orificio pasante en el que uno de sus extremos se encuentra en la zona de unión hombro pin) si quieren realizar medidas de la temperatura máxima de forma fiable y repetitiva. Como se ha indicado, otro tipo de colocación de termopares complementarios (con orificios pasantes o no) también sería compatible para poder realizar mediciones de temperatura adicionales.

En este texto, el término "comprende" y sus derivaciones (como "comprendiendo", etc.) no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos términos no deben interpretarse como excluyentes de la posibilidad de que lo que se describe y define pueda incluir más elementos, etapas, etc.

Descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como la manera de realizarse en la práctica, hay que hacer constar la posibilidad de que sus diferentes partes podrán fabricarse en variedad de materiales, tamaños y formas, pudiendo igualmente introducirse en su constitución o procedimiento, aquellas variaciones que la práctica aconseje, siempre y cuando las mismas, no alteren el principio fundamental de la presente invención.

Esta descripción detallada se aporta para ayuda a un entendimiento completo de la invención. Por lo tanto, los expertos en la materia reconocerán que variaciones, cambios o modificaciones de las realizaciones descritas aquí pueden llevarse a cabo sin salir del ámbito de protección de la invención. También, la descripción de funciones y elementos sobradamente conocidos se omiten por claridad y concisión. La descripción y los dibujos simplemente ilustran los principios de la invención. Por lo tanto, debe apreciarse que los expertos en la técnica podrán concebir varias disposiciones que, aunque no se hayan descrito o mostrado explícitamente en este documento, representan los principios de la invención y están incluidas dentro de su alcance. Además, todos los ejemplos descritos en este documento se proporcionan principalmente por motivos pedagógicos para ayudar al lector a entender los principios de la invención y los conceptos aportados por el (los) inventor(es) para mejorar la técnica, y deben considerarse como no limitativos con respecto a tales ejemplos y condiciones descritos de manera específica. Además, todo lo expuesto en este documento relacionado con los principios, aspectos y realizaciones de la invención, así como los ejemplos específicos de los mismos, abarcan equivalencias de los mismos.

Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a realizaciones específicas, los expertos en la técnica deben entender que los anteriores y diversos otros cambios, omisiones y adiciones en la forma y el detalle de las mismas pueden realizarse sin apartarse del alcance de la invención tal como se definen mediante las reivindicaciones siguientes.