LQS - mejorando la calidad de los proyectos de Geomembrana

Autor: Eddie Weiser, Ingeniero Técnico de Ventas, Leister Suiza

Cómo averiguar dónde puede ayudarle LQS

Para ver cómo LQS puede ayudarle, primero hay que entender que toda soldadura de plástico es una combinación de tres parámetros.

1. Calor/Energía
2. Velocidad/tiempo
3. Presión

Pero no basta con saber eso. Cada material tiene su propia ventana de soldadura específica. Estas ventanas de soldadura son específicas para cada tipo de material y combinación de máquinas de soldar. Los valores se pueden predefinir realizando una soldadura de prueba. Después de esta prueba de soldadura, usted sabe la ventana de soldadura de sus materiales a soldar.

¿Por qué no sería importante asegurarse de que los operadores de soldadura se atengan a estos parámetros?

LQS le permite documentar y registrar estos tres parámetros críticos de soldadura de forma continua. Esto asegura que los parámetros de soldadura utilizados durante la soldadura de prueba se mantengan durante todo el proyecto.

En Alemania, esta tecnología se utiliza desde hace muchos años y está bien documentado que la calidad de la soldadura en tales proyectos es del más alto nivel que se puede encontrar en cualquier parte del mundo.
Otras industrias como la aeronáutica, la automotriz o la farmacéutica nos han demostrado que a través de una documentación fiable y de calidad podemos aprender mucho sobre lo que hemos hecho en el pasado y lo que podemos mejorar en el futuro.

Entonces, ¿por qué esta tecnología no es estándar en la industria de la geomembrana?

Usando esta tecnología, sólo podemos mejorar la calidad de los proyectos en el futuro. Para ayudarnos a entender por qué esto es tan importante es necesario entender el proceso de soldadura con más detalle. La ventana de soldadura puede ser ilustrada en el siguiente diagrama para ayudarnos a entender los diferentes materiales.

¿Por qué necesitamos encontrar el "punto dulce"?

Simplemente, porque cuando el material se suelda en el "punto dulce", el material se soldará pero mantendrá las características importantes del material.

Miremos más de cerca el HDPE

Todo el mundo ha visto un trozo virgen de HDPE que se ha sometido a una prueba de cizallamiento (el material no ha sido soldado) en un tensiómetro. Normalmente, la muestra mostrará signos de cuello o estiramiento como se ve en la imagen 1 a continuación. Estas son las cualidades del material que queremos y necesitamos asegurar para la contención a largo plazo.

Pero cuando probamos, soldamos muestras en una prueba de pelado (2 piezas soldadas) en el tensiómetro. ¿Con qué frecuencia seguimos viendo el cuello como en la imagen 3? Lo que comúnmente y más a menudo vemos es una rotura limpia fuera de la soldadura como en la imagen 2 de arriba. Técnicamente esta muestra soldada pasó los requisitos tal y como los conocemos, pero ya no vemos ningún cuello.

¿No sería mejor si pudiéramos pasar los requisitos y aún así mantener esta característica deseable del material, pudiendo estirarse y aún así mantener su capacidad de contención?

¿Con un resultado como el de la imagen 3 de arriba? Las dos soldaduras de la imagen 2 y 3 se hacen dentro de nuestra ventana de soldadura. Pero la soldadura en la imagen 3 fue dentro del punto dulce. Esto permite a la membrana mantener algunas características muy importantes, como la la capacidad de estirar. Y aquí es donde se encuentra la gran ventaja de la grabación de datos.

Las experiencias europeas han demostrado que el uso de esta tecnología puede conducir a grandes mejoras en la calidad general de la soldadura. Incluso se han reconocido estudios que demuestran que las fugas cero son posibles y no sólo un sueño imposible - Müller y Wöhlecke et el (2017).

¿Productividad sobre calidad?

Uno de los principales problemas que existen es el impulso de la productividad sobre la calidad. Esto lleva a medidas que a su vez no son beneficiosas para el proceso de soldadura. El instalador se enfrenta al hecho de que cuanto más rápido se instale el material, más rápido podrá pasar al siguiente trabajo. Esto lleva a inconsistencias en los parámetros de soldadura, otro problema es la falta de técnicos de soldadura debidamente capacitados. Estas son buenas razones por las que deberíamos usar un sistema de registro de datos como el LQS para ayudarnos a rastrear y mantener la consistencia de los tres parámetros de soldadura. Esto a su vez mejora automáticamente la calidad de la soldadura. LQS nos ayuda a mantener la calidad y mejorar la eficiencia al mismo tiempo. Si evitas los problemas de calidad, no pierdes el tiempo arreglándolos.

Soldar a temperaturas máximas

Otro problema común es ejecutar el proceso de soldadura a la máxima temperatura que la máquina permite. Esto resulta en una degradación de las características físicas dentro de los plásticos que se sueldan. Un buen ejemplo es la imagen 2, donde se puede ver que la soldadura aún pasó los requisitos estándar, pero se han perdido algunas características importantes. Lo más común es que veamos soldaduras que han sido hechas con demasiado calor. Estas soldaduras se rompen justo fuera de la soldadura. El material pierde su capacidad de cuello o estiramiento, si ha sido sometido a demasiado calor. En el peor de los casos, escuchamos que de 3 a 8 años más tarde las soldaduras se están rompiendo justo fuera de la zona soldada, dejando a la membrana incapaz de llevar a cabo su papel principal de contención.

¿Cómo ajustar la presión de soldadura correcta?

El ajuste de la presión de muchas máquinas de soldar Geo es un juego de adivinanzas, por no decir más, pero una vez más, es un ajuste crítico que juega un papel mucho más importante en la calidad de la soldadura de lo que la mayoría de la gente está dispuesta a reconocer. Si no hay suficiente presión se produce una mala unión de los materiales. Demasiada presión de soldadura significa que el material plastificado es exprimido sólo para crear lo que llamamos una soldadura fría. La soldadura fría también estará fuera del punto dulce de nuestra ventana de soldadura.

Entonces, ¿por qué tantas máquinas no tienen la capacidad de mostrar la presión de soldadura real?

Las máquinas necesitan cumplir ciertos estándares, pero aún no vemos requisitos para los límites de tolerancia, estándares de calibración o llamadas para sistemas de control de lazo cerrado para soldadores. Sin embargo, las máquinas de LQS cumplen todos los requisitos anteriores. Imagina si no hubiera normas de seguridad para los coches que viajan por nuestras carreteras públicas. Imagina el caos.

Al tener un sistema que lleva un registro de los parámetros de soldadura ideales, estaríamos un enorme paso más cerca de asegurar que las condiciones son las correctas para que se produzca una buena soldadura. Esos sistemas también pueden configurarse de manera que incluyan tolerancias mínimas y máximas para los tres parámetros críticos. LQS también hace posible mostrar constantemente el voltaje. La fluctuación de la tensión y la calidad del cable también es una causa importante de problemas cuando se trata de asegurar un rendimiento estable del equipo de soldadura.

Todo esto entonces establece el escenario para la "Pruebas destructivas inteligentes" que pueden aplicarse junto con los datos registrados para establecer cuándo y dónde deben realizarse las pruebas. Sería entonces mucho más fácil para un inspector o propietario determinar, a partir de los datos registrados, dónde pueden encontrarse los posibles problemas. Usada adecuadamente esta tecnología podría ser la base para sentar las bases de cómo la soldadura y las pruebas destructivas podrían llevarse a cabo en el futuro. Es común en algunos países que el inspector examine los datos de soldadura para decidir de dónde se tomarán los ensayos destructivos. Estamos firmemente convencidos de que nuestro objetivo debería ser mejorar la calidad de la soldadura. Todos conocemos la expresión "la cadena es tan buena como el eslabón más débil". Ahora el eslabón más débil es la soldadura. La tecnología está disponible para ayudarnos a mejorar nuestra soldadura, ¿por qué no la aprovechamos al máximo? En el futuro también planeamos incorporar otros "Equipos de soldadura y prueba inteligentes" como "Extrusoras inteligentes" y "Tensiómetros inteligentes". Este equipo también registraría y documentaría los parámetros pertinentes para la adquisición de datos y el control de calidad y haría coincidir automáticamente los resultados de las pruebas con los datos de la soldadura, con lo que la documentación sería aún más completa.