El hilo de cobre que se emplea en la soldadura de envases debe tener unas características especiales, tanto dimensionales como físicas y químicas. Las mismas  se definen en este trabajo, así como su manera de ser utilizado.

INTRODUCCIÓN AL HILO DE COBRE

Con la introducción de la soldadura eléctrica como medio idóneo para el soldado de la costura lateral en los cuerpos de envases tipo “tres piezas”, el cobre se ha convertido en una importante materia prima para esta industria.

Hoy día su uso está generalizado en las maquinas soldadoras, usadas para la fabricación de los cuerpos de envases, empleados para contener productos en conserva, procesados o sometidos a presión, que requieran una alto grado de hermeticidad.  Es un material caro, por lo que su control en cantidad y calidad debe ser muy exigente.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL HILO DE COBRE

El cobre, de símbolo Cu, es uno de los metales de mayor uso por parte del hombre, es de apariencia metálica y color pardo rojizo. Su punto de fusión es de 1.083 °C y tiene una densidad de 8,9 g/cm3.

Entre sus propiedades, destaca su elevada conductividad del calor y electricidad, la resistencia a la corrosión, así como su maleabilidad y ductilidad. Debido a su extraordinaria conductividad, sólo superada por la plata, el uso más extendido del cobre se da en la industria eléctrica. Su ductilidad permite transformarlo en cables de cualquier diámetro, a partir de 0,025 mm. La resistencia a la tracción del alambre de cobre estirado es de unos 4.200 kg/cm2.

UTILIZACIÓN DEL HILO DE COBRE

El cobre que se utiliza en el sector metalgráfico, se suministra en forma de hilo, de sección circular. Se emplea en varios diámetros. Los más usuales son:

–         Diámetro 1.50 mm. (Sección 1.76 mm2). Se usa en maquinas de primera generación de tipo manual o semiautomático.

–         Diámetro 1.38 mm. (Sección 1.50 mm2). Común en maquinas de segunda generación. De tipo automático y velocidad de producción media.

–         Diámetro 1.20 mm. (Sección 1.13 mm2). Se utiliza en maquinas de tercera generación, automáticas de alta cadencia.

Hace la función de electrodo móvil, desplazándose a la misma velocidad del envase. En la figura nº 1 se representa esquemáticamente el recorrido del hilo de cobre, desde la bobina “A” hasta la roldana interior de soldadura “B”, siguiendo por la roldana exterior “E”, hasta el depósito de hilo troceado “D”. La zona “C” se corresponde con la de soldadura del cuerpo del envase.

Figura nº 1. Esquema general del recorrido del hilo en una soldadora

Para aumentar la superficie de contacto, se perfila en la maquina soldadora, previamente a la zona de soldadura. De esta manera su sección se transforma de circular a elíptica, o más bien rectangular con las esquinas redondeadas.  Esta forma coincide con las de las gargantas de las dos roldanas de soldadura.

El mismo hilo pasa dos veces por el punto de soldadura. Una  por su parte interna y otra por su externa, presentando cada vez una cara distinta. El circuito real que recorre es bastante complejo. En la figura nº 2 se representa como es en la realidad el circuito recorrido por el hilo en una maquina automática típica (tipo Soudronic FBB)

Figura nº 2. Circuito real del hilo en una soldadora

En el mismo se pueden distinguir una serie de mecanismos, como son entre otros:

–         Freno del hilo: Poleas 1, 2, y 3.

–         Limpiadores del hilo (2): Dispositivos 4 y 10.

–         Rascador de estaño: Dispositivo 18

–         Perfilador elíptico: Dispositivo entre poleas 6 y 7.

–         Compensador desplazable: Polea 8.

–         Sistema de refrigeración del hilo: Polea 22.

–         Ajuste. Polea cónica 26.

–         Tensor móvil: Polea 31

–         Troceador del hilo: Polea 33

CARACTERÍSTICAS ESPECÍFICAS PARA LA INDUSTRIA DEL ENVASE

El cobre empleado en las soldadoras eléctricas de costura de envases debe reunir unas características especiales de pureza, dureza, resistencia y limpieza. Las mismas están ligadas a:

–         Su función como electrodo de soldadura: Resistencia eléctrica, dilatación, limpieza, etc.

–         Su función como elemento mecánico en movimiento sometido a esfuerzos: Dureza, limite elástico, alargamiento…

Como se ha visto en la figura nº 2, el recorrido es bastante complejo, por tanto si el hilo se rompe supone una importante perdida de tiempo volver a enhebrar el mismo, por lo que es de suma importancia que su calidad sea la adecuada para  esta tarea. Por tanto se deben conocer perfectamente las propiedades del mismo y exigirlas al proveedor.

Las mismas quedan reflejadas de manera simplificada en los siguientes.

MANIPULACIÓN DEL HILO DE COBRE

Los fabricantes de hilo de cobre lo suelen suministrar en forma de bobinas protegidas con un embalaje de cartón y plástico, depositadas sobre palets.  Ver figura nº 3

Figura nº 3 – Bobina embalada

Estas bobinas se posicionan en las cabeceras de las líneas, donde es fácil su acceso, y desde allí, a través de poleas aéreas, se traslada a la soldadora. Ver figura nº 4.

Figura nº 4. Esquema de bobina en cabecera de linea

Para evitar tirones bruscos del hilo, durante los arranques y marcha de la soldadora, que provocarían roturas del mismo, es necesario hacer pasar el hilo, a la salida de la bobina, por un una polea que va montada sobre un tensor elástico, cargado sobre muelles. De esta manera la marcha se hace mucho más suave, ya que los muelles absorben los tirones en el circuito. Ver figura nº 5

Figura nº 5. Tensor elástico

Después de su utilización, el hilo es troceado y almacenado en embalajes adecuados. El elevado costo del hilo hace que se cuide con especial atención la chatarra resultante, asegurando su retorno en las debidas condiciones al recuperador, que normalmente cobrará un precio por Kgr recuperado,  más el importe de unas mermas por perdidas en el proceso, expresadas porcentualmente en cantidad.

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