PARTES DE UN EQUIPO DE TERMOFUSION A TOPE
PLANCHA CALEFACTORA
REFRENTADOR ELECTRICO
CARRO ALINEADOR
MORDAZAS/INSERTOS
UNIDAD ELECTRICA
UNIDAD HIDRAULICA
PLANCHA DE CALENTAMIENTO: Placa de calentamiento resistente a altas temperaturas recubierta con teflón PTFE antiadherente que permite transferir el calor homogéneamente. La estructura es robusta y compacta para garantizar precisión de calor, durabilidad y seguridad al usuario. Al revisar la plancha, es muy importante revisarlo y limpiarlo de forma correcta y después asegurarte que el teflonado de la placa no esté rayado. Si tenemos estos puntos en óptimas condiciones, conseguiremos un buen calentamiento en toda la superficie del tubo. **Si nuestra plancha esta rayada o sucia, no transmitirá el calor de forma correcta al tubo de plástico y puede que este se nos quede pegado al abrir las abrazaderas
REFRENTADOR ELECTRICO: Motor de alta resistencia que garantiza mayor durabilidad y rendimiento a altas potencias y trabajos continuos en campo. Cableado encauchetado industrial de distribución uniforme de energía con polo a tierra. Cuando estés revisando el refrentador, tienes que mirar detalladamente que las cuchillas no tengan desgaste o muescas en la superficie. Esto es importante ya que es necesario refrentar el tubo uniformemente para que al unirlos, queden perfectamente alineados. **Si las cuchillas presentan muescas… el refrentado no será uniforme y esto ara que no puedas unir todas las partes del tubo .
CARRO ALINEADOR: Cuerpo fabricando con metales y aleaciones durables y resistentes a la corrosión, presión y elementos destructivos. Es ideal para cualquier trabajo pesado en campo. Soporte y precisión de la tubería en el proceso de alineación.
MORDAZAS/INSERTOS: En primer lugar se deberá eliminar el barro que normalmente suelen tener las mordazas o abrazaderas (tanto por la parte superior como por la interior) cuando trabajas en el campo. Al hacer esto, conseguiremos una buena sujeción de la abrazadera, evitaremos el deslizamiento y conseguiremos una buena alineación de las tuberías. El segundo punto a mirar en las abrazaderas son los tornillos. Revisaremos que estén limpios, rectos y que no hayan perdido la rosca. ¿Por qué? Para asegurar que las abrazaderas están apretadas correctamente y por lo tanto sujetan bien la tubería. **Si el tornillo esta pasado de rosca, se debe cambiar para evitar que el tubo se mueva, ya que las abrazaderas no estarán apretadas de forma correcta.
UNIDAD ELECTRICA: El soporte es indispensable para mantener la plancha y el refrentador lejos de contaminación por líquidos o materiales que puedan afectar la integridad de la calidad de los componentes y para facilitar el manejo de todo el equipo y rendimiento del operario.
UNIDAD HIDRAULICA: Esta unidad hidraulica esta disponibles para equipos de termofusion con mando hidraulico. En el caso del hidráulico, es importante revisar ciertos puntos clave bastante sencillos que te aseguraran un correcto funcionamiento. El tapón del depósito del aceite tiene que ser el de plástico (cuando se realiza el transporte se le coloca el metálico, pero para trabajar es necesario poner el de plástico). Revisar el nivel del aceite y rellenarlo si es necesario, ya que con el paso del tiempo este va desapareciendo. El aceite que utilizan los hidráulicos es ACEITE HIDRÁULICO 68. Además, aunque tengamos un nivel de aceite correcto, si este esta sucio, se deberá eliminar y rellenar con aceite nuevo.
Aprendiendo con COLINDUSTRIA
QUE ES LA TERMOFUSION?
Es un método de soldadura simple, rápido y económico que se utiliza para unir tubería plástica principalmente de polietileno y polipropileno con o sin accesorios. Por medio de una plancha de calentamiento se aplica calor en la superficie de las zonas a soldar hasta alcanzar la temperatura de fusión del plástico, y se unen tras la aplicación de una presión, bien sea por procedimientos manuales o hidráulicos.
QUE ES LA TERMOFUSION A TOPE?
A diferencia del procedimiento a socket no se necesitan elementos adicionales ni uniones ni sockets. La superficie de la plancha teflonada toca directamente los extremos de ambos tubos. Generalmente se usa para tubería mayor a 4” (110mm). Puede ser Manual o Hidráulica
VENTAJAS EQUIPO DE TERMOFUSION
Equipo de termofusion a tope marca HAYES
Los equipos de termofusión manual COMBAT HAYES son de tipo industrial y están diseñados para trabajo pesado y continuo, para instalaciones o reparaciones. Los componentes eléctricos, de corte, mecánicos y el cuerpo del equipo son fabricados con los mejores componentes para resistir cualquier tipo de condición ambiental y trabajo en campo; están fabricados bajo los estándares internacionales de la Norma Alemana DVS 2207 y también cumplen con lo establecido en la norma americana ASTM F 2620.
PARAMETROS PARA TERMOFUSION A TOPE
NORMA AMERICANA ASTM F2620
IFP 75 PSI = 0.517 Mpa = 0.517 N/mm² = 51.71 N/cm²
(Promedio entre 60 – 90 PSI)
IFP MIN (60 PSI = 0.41 Mpa = 0.41 N/mm² = 41 N/cm
IFP MAX (90 PSI = 0.62 Mpa = 0.62 N/mm² = 62 N/cm
Temperatura para termofusion a Tope 400 a 450°F (204 a 232°C)
NORMA EUROPEA DVS 2207 – 1
IFP 21.76 PSI = 0.15 MPa = 0.15 N/mm² = 15 N/cm²
Temperatura: 200 – 220 °C | (392 – 428 °F)
Formula para calcular la Fuerza: F = IFP*Ap + DRAG
Temperatura para termofusion a Tope 392 a 428°F (200 a 220°C)
Información extraída Page 6 to ASTM F2620 Table 1. Page 3 to ASTM F1056 Table 2.
Terminología en la termofusión
AVISO: Fabricantes de tubería y accesorios han establecido procedimientos de fusión que deben ser seguidos con precisión. Deberás obtener una copia de este procedimiento o el apropiado estándar que aplica a la tubería que va a fusionar. Refiérase a las normas ASTM F 2620-13 o DVS 2207-1.
Terminología en la tubería
ND / DN = Nominal Diameter of pipe / Diámetro Nominal (Diametro referencial de la tuberia)
DIN = Diámetro Interior
OD / de = Outside Diameter of pipe / diámetro exterior
T / E = Thickness / espesor
PN = Presión Nominal Máxima Admisible
SDR/RDE = Standard Dimensional Ratio / Radio Dimensional Estandar
Relación entre diámetro del tubo y el espesor de la pared
Unidades de temperatura
Celsius (Centígrados) a Fahrenheit
1°C = 33.8 °F 1°F = -17.22 °C
¿°F? = (X°C * 9/5 + 32) = °F ¿°C? = (X°F – 32 * 5/9) = °C
Unidades de fuerza
PSI= Libra/Pulgada² = Pound square inches
MPa= Mega Pascal
1 MPa= 10 Bar = 145 PSI = 1 N/mm² = 100 N/cm²
1 In² = 6.4516 cm²
1 cm² = 100 mm² = 0.155 In²
1 mm²= 0.01 cm² = 0.00155 In² = 0.00001076 Ft²
1 mm = 0.1 cm = 0.03937 In = 0.7854 mm² = 0.001217 In²
PROCESO DE SOLDADURA TERMOFUSION A TOPE
PASO A PASO
Descripción del método
El principio de fusión a tope consiste en calentar simultáneamente los externos de dos tramos de tubería a una temperatura designada hasta derretir el borde, luego se unen los extremos aplicando fuerza o presión. A medida que se enfrían los materiales fundidos se mezclan y fusionan en una unión permanente y monolítica.
La termofusión a tope costa de 4 etapas:
Etapa #1: Preparación de la tubería
- Cortar y limpiar
- Refrentado
- Alineación
Etapa #2: Ciclo de calentamiento
- Precalentamiento
- Calentamiento
Etapa #3: Soldadura
- Tiempo de soldadura
- Tiempo de enfriamiento
Etapa #4: Remover la tubería
- Inspección
Etapa #1: Preparación de la tubería
Alineación: Coloque los soportes de la tubería en ambos extremos de la máquina de fusión a tope y ajústelos para alinear la tubería con la línea central de la máquina de fusión. Instale las tuberías y accesorios que se unirán en las abrazaderas fijas y móviles de la máquina de fusión a tope. Deje que sobresalga suficiente tubería a través de las abrazaderas para permitir el refrentado y ajuste con la abrazadera de la tubería o el accesorio en la máquina.
Limpieza del Tubo
Corte el tubo y limpie el interior y el exterior de los componentes (tubería/accesorio) a unir con un paño limpio y seco, libre de hilachas, de un material que no sea sintético, por ejemplo, algodón. Retire todas las partículas extrañas de las superficies.
Refrentado
Enfrente los extremos hasta que la refrentadora toque fondo para establecer superficies de acople limpias y paralelas entre los extremos de tubería/accesorio. Retire la refrentadora y todos los residuos, limpie nuevamente. Inspeccione visualmente el refrentado.
Alineación del tubo
Verifique la alineación alta-baja y la falta de redondez de los extremos de la tubería. Si es necesario algún ajuste, hágalo siempre ajustado hacia abajo la abrazadera del lado más alto. No afloje la abrazadera del lado bajo ya que pudiese provocar deslizamiento de la tubería durante la fusión. Vuelva a refrentar la tubería o el accesorio si se requiere un ajuste excesivo (rotación superior a los 180° de la perilla de la abrazadera. La máxima falta de alineación alta-baja del OD debe ser inferior al 10 % del espesor de pared mínimo de la tubería.
Etapa #2: Ciclo de calentamiento
IMPORTANTE: Una temperatura de calentamiento incorrecta puede resultar en juntas de fusión cuestionables.
Precalentamiento
Verifique que las temperaturas de superficie del calentador estén dentro del rango de temperatura especificado según la norma ASTM F 2620-13 (204-232°C / 400-450°F) o (200-220°C / 392-428°F) para DVS 2207-1. Siga las instrucciones del fabricante de la tubería. Debe utilizar un pirómetro u otro dispositivo medidor de temperatura superficial antes de realizar la primera unión del día y periódicamente a lo largo del día para garantizar la temperatura correcta de la cara de la herramienta calentadora.
Ubicación de la Plancha
Coloque la plancha en la máquina de fusión a tope entre los extremos de la tubería. El calentador debe estar limpio y debe tener en buenas condiciones su recubrimiento de teflón.
Etapa #3: Soldadura
FASE 1 Presión de Fusión
Ejerza una presión Inicial (P1) entre los tubos y la plancha de calentamiento, sosteniéndola hasta que el reborde (B/r) se empiece a formar sobre la circunferencia de los tubos. El tamaño recomendado del reborde depende del tubo.
FASE 2 Presión de Contacto
Cuando el tamaño del reborde (B/r) se encuentre dentro del rango recomendado, disminuya la presión a la presión interfacial de calentamiento (P2), que es una presión de contacto solamente, mantenga esta presión durante el tiempo de calentamiento (T2). No separar los extremos de los tubos de la plancha de calentamiento, si esto sucede es necesario repetir el procedimiento.
FASE 3 Remover la Plancha
Separe el extremo móvil del carro alineador, retire la plancha de calentamiento sin tocar el material fundido en ambos extremos, inspeccione rápidamente que la fusión de los extremos sea uniforme y una suavemente los extremos fundidos. El tiempo máximo empleado debe ser menor o igual a (T3).
FASE 4 Alcanzar la Fusión
Suba la presión en forma gradual y constante empleando el tiempo necesario hasta alcanzar una presión de soldadura (P5).
FASE 5 Enfriamiento con presión
Sostenga la presión (P5) en el carro alineador durante el tiempo de enfriamiento con presión (T5). Una vez concluido el tiempo de enfriamiento con presión (T5), disminuya la presión a presión de contacto hasta 0.
ENFRIAMIENTO
Recuerde que no se debe acelerar el enfriamiento con agua, solventes o corrientes de aire.
Etapa #4: Remover la tubería
Una vez que la tubería se haya enfriado lo suficiente, puede quitar la presión de contacto y retirar las mordazas para finalizar el procedimiento.
Inspección: Verifique visualmente toda la soldadura. La unión debe tener una simetría suave y la parte inferior de la ranura entre los bordes no debe ser más baja que la superficie de la tubería. La desalineación de dos cordones no debe exceder el 10% del espesor de la pared.
Anotaciones: (B/r) El reborde es un indicador importante para determinar el tiempo de calentamiento de la tubería
NOTA: Evite tensiones elevadas, como tirar, instalar o manipular bruscamente durante 30 min o más después de retirarlo de la máquina de fusión (solo se requieren 10 minutos de tiempo de enfriamiento adicional para tubos IPS de 1 pulgada y tamaños más pequeños). No aplique presión interna hasta que la junta y el material circundante han alcanzado la temperatura ambiente del aire.
IMPORTANTE: Si no cumple con los tiempos de calentamiento, presión y enfriamiento recomendados por el fabricante de la tubería, las uniones pueden resultar en una mala soldadura.
Puntos a tener en cuenta en la termofusion a TOPE
¿Qué hay que revisar antes de hacer una soldadura a tope?
En el caso de la soldadura a tope con maquinas hidráulicas, las cuales soportan trabajos muy duros tanto en la obra como en taller o en el campo, tenemos que estar muy pendientes de ciertas cosas que nos ayudan a distinguir si una máquina esta en buenas condiciones o si necesita una reparación.
Muchas veces pasa que los operarios pasan por alto estos puntos y con el tiempo la máquina acaba teniendo un fallo mayor y por tanto una reparación mas costosa. Por este motivo es muy importante su preparación.
• La fusión a tope (o “butt fusion”) se utiliza para hacer juntas de extremo a extremo entre extremos de tuberías con “tope” o planos y accesorios que tiene el mismo diámetro exterior y similar espesor de pared.
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.
Antes de la operación, asegúrese de lo siguiente:
- La máquina debe colocarse en una superficie estable y seca para su correcto funcionamiento.
- Verifique que el generador eléctrico tenga la capacidad de energía adecuada y suficiente combustible para completar la unión de fusión.
- Asegúrese de seleccionar la temperatura adecuada de acuerdo a las recomendaciones del fabricante de la tubería.
- No es aceptable añadir agua o aplicar paños húmedos a la junta para reducir el tiempo de enfriamiento.
- Es indispensable que el equipo sea operado por personal experto.
- Siga cuidadosamente las instrucciones de operación para garantizar una soldadura de alta calidad.
- Ejecute los mantenimientos preventivos para que la maquina le preste el servicio por muchos años.
Utilice periódicamente un pirómetro u otro dispositivo de medición de temperatura en la superficie de la plancha para garantizar la temperatura adecuada.
Recubrimiento antiadherente: Las superficies revestidas de la plancha se han tratado con teflón antiadherente para reducir la adhesión del polímero. Si el polímero se adhiere a la placa calefactora, límpielo suavemente con un paño de algodón limpio. No utilice un cepillo de alambre ni un abrasivo.
Parámetros de soldadura: Los fabricantes de tuberías han establecido procedimientos de fusión calificados que deben seguirse con precisión para cualquier tipo de material y diámetro de tubería. Debe obtener una copia de los procedimientos del fabricante de la tubería o el estándar de unión apropiado para la tubería que se va a fusionar.
Tipos de tubería: Los equipos pueden soldar Polietileno PE, PEAD, MEAD – Polipropileno PPR – Polibuteno – Fluoruro de polivinilideno PVDF en diferentes diámetros. Utilice los parámetros adecuados para el tipo de tubería que va a soldar.
Riesgos:
Tenga en cuenta los riesgos eléctricos y térmicos Proteja su integridad cumpliendo con los protocolos de seguridad en el trabajo.
Si la plancha presenta fallas no intente por ningún motivo desarmarla, consulte la detección de fallas y contacte a su asesor.
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