Estandarización de Procesos de Soldadura, Para Mejorar la ...

PROCESOS47El estudio adelantado por el Sena revelaademás, que las necesidades deemplear personal en las empresas delsector, eran y aún son latentes, en especialapuntando a la demanda desoldadores capacitados y certificadosbajo normas internacionales. De igualmanera, se muestra que las medianasy pequeñas empresas, en general, nopractican la cultura de la estandarizaciónde calidad en el sector y quemuchas de las prácticas establecidas,no poseen los mínimos requisitos deaseguramiento que redunden en procesoseficientes, en términos de calidad,competitividad y lejos de unaestandarización en sus procesos deproducción.Estos indicadores, propuestos por elestudio, apoyado por el MinisterioSalud y Protección Social, toman relevancia,si se tiene en cuenta, que lacompetitividad de las empresas al interiory exterior del país, hacen quela industria metalmecánica, deba nosólo preparar sus plantas físicas, paraalcanzar un grado de competitividadadecuado, sino garantizar la calidadde los procesos de soldadura, en buscadel fortalecimiento de la industria, conen el mejoramiento continuo en la ejecuciónde sus procesos.Ministerio de Protección Social -Servicio Nacional De Aprendizaje SENAEstudio de Caracterización OcupacionalDel Área De La Soldadura– 2006Dentro de las conclusiones expuestas por elestudio adelantado por el Sena, se encuentran:“La recalificación del recurso humano en elsector es demasiado lenta y en algunos casoses nula, lo que obedece principalmente a queno se establece como prioridad la capacitaciónpermanente del personal de bajo rango, especialmenteen la pequeña empresa.”“Existe una necesidad apremiante en el sectorde la soldadura para la capacitación a cortoplazo del personal en nuevas tecnologías delárea. Los resultados obtenidos apuntan a concluir,que el personal de que disponen las empresasen este momento no está preparado losuficiente para enfrentar los cambios técnicosy tecnológicos que afronta el sector”.Credito: observatorio.sena.edu.co/.Con estas cifras, lo que le queda a laindustria es actuar de inmediato: promoverla formación profesional y lacertificación de los soldadores colombianos;que en su mayoría cuentancon vastos conocimientos y son extremadamentecapaces, más no estáncertificados.Es urgente promover la certificación dela mano de obra y estandarización enlos procesos entre los profesionales delmetal, no hay que perder más tiempoy, de cara a aumentar la competitividadde la empresa metalmecánica, estiempo de exigir el cumplimiento delos requisitos mínimos de calidad.Entre otros, es indispensable promoverla estandarización de los procesosde soldadura en las empresas nacionales.Si la meta es competir internacionalmente,hay que comenzar poradoptar los documentos básicos deestandarización de la Sociedad Americanade Ingenieros Mecánicos (Asme).Así las cosas, para estandarizar unprocedimiento de soldadura, quecumpla con los parámetros de calidadrequeridos por la industria metalmecánica,es necesario diligenciar, poneren práctica y avalar, los documentosWPS, PQR y WPQ, enmarcados en elcódigo internacional Asme, en loscuales se determinan minuciosamente,los pormenores del proceso desoldadura a desarrollar, materialesPara el año 2006únicamenteel 20% de lossoldadores del país,se encontrabancertificados,actualmente la cifradisminuyo a 12%.necesarios para su implementación,y las condiciones por las que se debeguiar un soldador.Estos formatos, enmarcados en el códigoAsme sección IX, apartado QW,–descritos en la página de La www.asme.org– pueden ser tomados comoreferencia por las empresas, y generarun documento que cumpla con losparámetros sugeridos por las normatividadesinternacionales, para implementarlosal interior de la industriametalmecánica y crear un sistema deproducción estandarizado, con altosgrados de calidad.Implementar estos formatos, permitemantener un proceso de soldaduraen las mismas condiciones durantevarios años, sin afectar la calidad deltrabajo, ni la rotación de soldadores,puesto que cualquier operario, podráadelantar el procedimiento de soldadura,guiado por el documento generadopor la empresa, con resultadosconstantes, eficientes y productivos,haciendo que las mejoras en cuanto aeficiencia y calidad de sus productos,se reflejen al alcanzar menores costosoperativos en el desarrollo de unproducto.De igual manera, el correcto diligenciamientode estos documentos,WWW.METALACTUAL.COM

48 PROCESOSFoto: igti-memberclicks.netCódigo ASME para calderas yrecipientes a presiónLa Sociedad Americana de Ingenieros MecánicosASME (por sus siglas en inglés), con elobjetivo de promover la práctica y estandarizaciónde los procesos de soldadura en la industriametalmecánica, desarrolló en 1914 elcódigo para calderas y recipientes a presiónAsme, normatividad que evolucionó favorablementeen todo el continente americano,gracias a la experiencia adquirida por estaorganización, a lo largo de más de 100 añosde labores. Este compendio, que actualmentese enmarca en 11 capítulos, especifica losmateriales, reglas, y recomendaciones paralos procesos de soldadura.El código Asme, también especificalos cuidados de operación, pararecipientes a presión, y las normasrequeridas en la inspecciónde plantas nucleares.permite un control constante y precisode las capacidades de los soldadores,dentro de las empresas –o nuevas contrataciones–y determinar el grado decompetencia y calidad en los procesosque estos desarrollen, puesto que lossoldadores, deben tener niveles dedestreza cada vez más altos, con mirasal desarrollo competitivo de esta actividaden el país.El diligenciamiento de estos formatos,se deberá adelantar cada vez quese requiera un proceso de soldaduracon parámetros diferentes, –materiales,tiempos, posiciones– y en aquellosprocedimientos, que tienen elementosy lineamientos iguales, aprobados porla empresa, el soldador, se puede guiarpor el documento, que estandarizó elprocedimiento con anterioridad.En el primero de estos documentos,conocido como Especificación de Procedimientode Soldadura, (WPS) –porsus siglas en inglés– las empresas debenespecificar y delimitar los parámetros,materiales, maquinaria y posicionesadecuadas para generar una laborde soldadura óptima y de alta calidad.El formato, Registro de Calificación deProcedimiento (PQR) necesario parauna estandarización de proceso, requierede un inspector calificado enNivel II, que evalúe en este documentoel desarrollo del procedimiento desoldadura, permitiendo contrastar losdatos registrados en el WPS, con losutilizados por el soldador, y determinarsi la soldadura se generó bajo losparámetros de calidad requeridos porla empresa, o es necesario realizar unnuevo procedimiento.Por último, el correcto diligenciamientodel documento de Calificación deFuncionamiento de Soldador (WPQ)permite evaluar el desempeño delsoldador, contrastando la valoraciónresultante en este paso, con los dosanteriores formatos, que permitanvalidar la totalidad del procedimiento,y determinar la viabilidad de suestandarización.En el siguiente artículo, Metal Actualcon la colaboración del Centro de Materialesy Ensayos del Sena, describe demanera detallada, paso a paso, estosformatos.WPS, Welding ProcedureSpecificationEl formato WPS, en el que se especificael procedimiento de soldadura a desarrollar,propuesto para una eventualLuego de desarrollar el WPS, seadelantan pruebas de laboratorio, quedeterminen si el proceso y materialesimplementados, son los adecuadospara la estandarización de la soldadurapropuesta.estandarización, es un documento preparadoy calificado por el departamentoencargado del control de calidad decada empresa, en el que se describenlas variables esenciales y no esencialesdel procedimiento, basadas en el códigode la Sociedad Americana de IngenierosMecánicos, para que el personalque realiza las soldaduras, lo utilicecomo guía, con el propósito de obtenerel resultado deseado, y cumplir con lasexigencias de su contratante.Estos estándares de calidad, por loscuales se debe regir el soldador, estánenmarcados en el código Asme secciónIX, conocido como, Estándar paraCalificación de Procedimientos de Soldadura,Soldadores y Operadores deSoldadura, en los apartados QW-402al QW-410, que establecen los lineamientosprecisos para el desarrollo deun procedimiento de soldadura, en losque se encuentran:• Diseño de Junta. Se debe indicarque tipo de junta se utilizará eneste proceso, (ranura en U, en V,bisel simple, o bisel doble), ademásde aclarar si en el proceso que sepropone, es necesario un respaldo,y de que material debe ser este.• Metales base. Este punto requierela especificación del material de lasplacas a soldar, ya sean similares ode diferente tipo, su tipo o grado,WWW.METALACTUAL.COM

tensión, composición, forma del producto, número ygrupo, ya sea para tubo o lámina. Estos datos se establecencon el propósito de identificar la resistencia a latracción y los componentes químicos y mecánicos el materialbase.• Metal de Aporte. Se deben registrar individualmente lasespecificaciones del material de aporte, el cual se depositapara crear el cordón de soldadura, especificando lascaracterísticas eléctricas del mismo, tamaño de los materialesy rango de su espesor, luego de determinar lacomposición de los materiales base.• Posiciones. En este punto hay que especificar la posiciónen la cual se apoyará el operario para aplicar una apropiadasoldadura, ya sea en productos laminados, posicionespara ranura en tubo o posiciones de pruebas parasoldaduras con filete en placa o en tubo.• Precalentamiento. La temperatura para el precalentamientodel material a soldar se define en este punto,si el proceso así lo requiere, para garantizar la perfectafusión entre las partes a soldar, y el material depositado.• Tratamiento Térmico Post-soldadura. Si el material utilizadorequiere de un tratamiento térmico luego delproceso de soldadura, se debe especificar el rango detemperatura y tiempo al cual será sometido el material,para generar un alivio de tensiones adecuado.• Gas. Determinar las características del tipo de gas, mezcla,caudal y presión a manejar en el procedimiento, permiteun resultado óptimo del proceso de soldadura.• Características Eléctricas. Los parámetros de amperaje,polaridad, corriente alterna o directa, y rango de alimentacióndel electrodo, se deben consultar en la tabladiseñada por el fabricante de los electrodos a utilizar.• Técnica. Este punto debe especificar la técnica de soldaduraa utilizar por el soldador, velocidad de aplicación,distancia entre el material y el electrodo; de igualmanera, especificar el material que se utilizará para lalimpieza del metal soldado, entre pases de soldadura.La especificación detallada de los materiales, posiciones,temperaturas y tiempos a seguir, descritas en el documentoWPS, serán la guía por la cual el soldador se regirá en el procesode soldeo, con miras a realizar un trabajo de calidad,que permita a la pieza soldada adelantar ensayos mecánicosen laboratorio.Estos ensayos, determinan y avalan las propiedades de resistencia,en la unión de los metales soldados, para el funcionamientoadecuado y permanente del mismo.Para las pruebas de laboratorio, infaltables luego de desarrollarel procedimiento de soldadura, guiados por el documentoWPS, es necesario dividir la placa resultante delproceso, en secciones o probetas para ser enviadas al laboratorio,con el propósito de realizar ensayos mecánicos destructivosy no destructivos, en los que se toman las variablesWWW.METALACTUAL.COM

50 PROCESOSdel área transversal de la probeta,para determina si el procedimiento desoldadura, se desarrolló de manera correctabajo parámetros válidos, y si lapieza final cumple con los estándaresde resistencia requeridos, bajo los parámetrosASME sección IX.Los resultados de las pruebas mecánicas,validarán o no el formato WPS;esto quiere decir, que si los valores establecidospor la empresa en el documentoWPS, cumplieron con los requerimientosnecesarios, y el proceso desoldeo se adelantó sin inconvenientespor parte del soldador, –garantizandoel desarrollo de uniones soldadas dealta calidad– se dará validez al documentoWPS, que podrá ser estandarizadoen la empresa para el desarrollopuntual de ese proceso, y no se tendráque diligenciar el formato nuevamentepara este procedimiento; delo contrario, habrá que generar, porparte de la empresa, un nuevo documentoWPS, desarrollar el proceso desoldeo y hacer nuevas probetas, pararealizar las correspondientes pruebas yLas probetas se envíanal laboratorio, pararealizar ensayos mecánicosque avalen o no, elprocedimiento.calificación del procedimiento de soldadura,que determinen su validez.En Bogotá, La Universidad Nacional,el Centro de Materiales y Ensayos delSena y el laboratorio de Ensayos Mecánicosy Químicos de la compañía WestArco, cuentan con los laboratoriosadecuados, para realizar pruebas deensayos mecánicos de doblez, tracción,compresión y espectrometría, para lavalidación de la habilidad del soldador.Registro de Calificación PQREl documento WPS, es la guía infaltableen toda empresa para cada procesode soldadura que se quiera desarrollar;pero si las variables de esteformato al momento de ponerlas enpráctica por parte del soldador, no sonmonitoreadas desde el inicio, hasta elfinal del procedimiento, por un inspectorde soldadura, calificado y certificado,este documento no tendrá un sustentotécnico y no podrá ser avaladopor ninguna empresa.De esta manera, cada documento WPS,debe estar certificado por un inspectoren soldadura nivel II de la Acosend, oun inspector certificado de soldaduraCWI, de la AWS (Asociación Americanade Soldadores),quien debe registrarelcorrecto uso del documento, la disposiciónde materiales, y el perfectodesarrollo del procedimiento, en unformato conocido como Registro deCalificación de Procedimiento (PQR) –por sus siglas en inglés– que registrelas condiciones reales, de los materialesy maquinarias usadas al momentode adelantar el trabajo de soldadura.El propósito de este registro PQR,además de calificar el procedimiento,es avalar y determinar si el conjuntode partes soldadas para un usoEn el documentoPQR, se registran lascondiciones reales,usadas para soldar elmaterial de prueba.WWW.METALACTUAL.COM

52 PROCESOSDatos para el diligenciamiento del documento WPQ• Nombres completos del soldador• Número de Cédula de Ciudadanía o Pasaporte• Estampa• Rango de espesores• Posición calificada• Proceso• Metal Base (número P)• Metal de aporte (número F)• Espesor del metal depositado• Progresión de soldadura• WPS y PQR sobre el cual se realizó la calificación.• Tipo de ensayo que se realizó a la probeta y su resultado• Fecha de calificación• Inspector que condujo la prueba• Aceptación por parte del clienteLos datos registrados en el documento WPQ y lacalificación del soldador, se deben clasificar en cadaprocedimiento que suponga una estandarización.archivar los documentos de cada compañía, puesto que laestandarización que se requiere, evaluada y certificada,permite una optimización de los tiempos de ejecución enproyectos de soldadura, y los materiales requeridos para elmismo.El documento WPQ, es el formatosugerido para la calificación dehabilidades del soldador, o losoperarios de soldadura.determinado, bajo los parámetros establecidos en el códigoASME sección IX, artículo III, (Calificación del desempeñodel soldador).La evaluación deberá ser dirigida por un inspector de soldaduracalificado, quien determina, si los materiales, posicionesal momento de soldar, tiempos de desempeño y calibraciónde maquinaria, fueron manejados diligentemente, porparte del soldador, los cuales determinarán su competenciay grado de desempeño, para esta labor.Los procesos de soldadura exigen un alto grado de calidad,no solo en su resultado, si no también, en el desarrollo eimplementación correcta de los materiales dispuestos paratal fin, por parte del operario o soldador, por esta razón, laplanilla de calificación, debe indicar los datos del soldador,los materiales utilizados en el procedimiento, al igual queel desempeño, durante el soldeo, para que sean evaluadospor la empresa para la que trabaja.La evaluación y validación de estos formatos, permitiránque en un futuro, no se tengan que realizar nuevas pruebaspara los procedimiento de soldadura ya descritos, y poderDe esta manera, el desarrollo de la industria metalmecánica,a partir del fortalecimiento en el uso de los códigosinternacionales, que permitan garantizar y estandarizarlos procesos de soldadura, generará la confianza necesariapara cumplir con las pautas de calidad y seguridad establecidaspor la industria, que permitan el incremento en el porcentajede soldadores calificados, y afrontar por igual, lasoportunidades, retos y exigencias en el campo tecnológico,que se desprenden de los vínculos comerciales dentro y fueradel país.Citas1) Ministerio de Protección Social. Servicio Nacional de Aprendizaje - CaracterizaciónOcupacional del Área de la Soldadura – 2006.Fuentes• Manuel Ricardo Romero Vega. Ingeniero Mecánico. Instructor de Soldaduray Ensayos Mecánicos del Centro de Materiales y Ensayos Sena.manuelvega808@misena.edu.co• Ana María Medina R. Ingeniera Mecánica. Coordinadora de CalidadAcosend.calidad@acosend.org• Calificación de Soldadura y Soldadores ASME Sección IX• Caracterización Ocupacional, Área de soldadura. Sena 2006 - http://observatorio.sena.edu.coFotos• Metal Actual / Jose Luis Ordóñez J.WWW.METALACTUAL.COM