¿Qué es un programa de soldadura? Para una definición genérica de programa de soldadura, podemos consultar la norma AWS A3.0 (Términos y definiciones estándar de soldadura). En la versión 2025 de este excelente documento, encontramos la siguiente definición: Descripción escrita, generalmente en forma consistente, de las variables y la secuencia del procedimiento de soldadura para realizar una operación de soldadura en una aplicación específica.
Si consideramos que una definición como esta debe abarcar todos los procesos de soldadura, no está mal. Sin embargo, dado que hablamos específicamente de soldadura por resistencia por puntos (RSW), necesitamos y queremos ser un poco más específicos. ¿Pero qué tan específicos? Comencemos por analizar algunos de los elementos necesarios en un programa de RSW y veamos hasta qué punto debemos profundizar.
Para contextualizar históricamente, varias personas me han comentado que no entendían por qué la soldadura por resistencia por puntos (RSW) era tan compleja. Cuando les pregunté por qué pensaban así, me respondieron algo como: «Fuerza, corriente y tiempo, ¿qué tan difícil puede ser?». Supongo que, hasta cierto punto, es cierto: la industria insiste en esos tres (3) elementos críticos de un programa de RSW. Todo el tiempo. Claro, se podría decir lo mismo de un piloto en las 500 Millas de Indianápolis. Lo único que hace es controlar el volante, los pedales y la palanca de cambios; de nuevo, ¿qué tan difícil puede ser? Sin embargo, decir que ambas analogías son una simplificación excesiva. Sin embargo, en el caso de la RSW, esos tres (3) elementos críticos también son un excelente punto de partida para crear un programa de soldadura. Pero antes de continuar, veamos qué información ya ha proporcionado la industria. Para ello, comenzaremos con lo que se denomina programa de soldadura estandarizado o diagrama de soldadura.
Comienza con una receta sencilla
Desde mi punto de vista, un programa estandarizado de soldadura por resistencia por puntos (RSW) es el esquema genérico que detalla los elementos esenciales necesarios para realizar una soldadura (véase la Figura 1). Para profundizar en este conocimiento básico, es importante tener en cuenta algunos aspectos al revisar cualquier programa estandarizado de RSW. Para ello, utilizaremos la norma AWS C1.1 (Prácticas recomendadas para la soldadura por resistencia) como guía.
AWS C1.1M/C1.1:2019 contiene 44 programas de soldadura estandarizados para diferentes procesos y materiales, y uno es en realidad un gráfico de relación de calibre RSW. De los 44 programas estandarizados, 26 son para RSW. El resto de los cuadros de programación de soldadura restantes son para (en frecuencia de aparición) soldadura de costura por resistencia (RSEW), soldadura de proyección en relieve (PW) y soldadura por flash (FW).
Todos los programas mencionados comparten muchas características. Para resumir algunas:
- Los programas son específicos para cada material. Un vistazo rápido al índice C1.1 revela no solo diferencias evidentes en el sustrato de cada programa (por ejemplo, aluminio, aleaciones de níquel o acero), sino también subconjuntos de cada tipo de material según diversas características, como su recubrimiento, resistencia o serie de aluminio.
- Se puede especificar la metodología de cada proceso: esto incluye, por ejemplo, si el programa se basa en una aplicación pulsada o única del tiempo de soldadura.
- Los programas estandarizados suelen especificar únicamente los parámetros principales: en el caso de la soldadura por resistencia por puntos (RSW), esto significa (repita después de mi): fuerza del electrodo, corriente de soldadura secundaria y tiempo de soldadura. Otros elementos de un programa que normalmente no se abordan incluyen el tiempo de compresión, el tiempo de mantenimiento/enfriamiento, las pendientes ascendentes y/o descendentes, los precalentamientos y postcalentamientos, entre otros. Cabe destacar que en la norma C1.1 se incluyen programas que detallan algunos de estos elementos específicos. Por ejemplo, el programa para aluminio de la serie 6000 especifica tanto la pendiente ascendente como la descendente, así como una fuerza de forjado recomendada.
- La geometría del electrodo puede o no estar especificada: La norma AWS C1.1 indica con precisión la geometría del electrodo en la que se basa el programa de soldadura. Sin embargo, algunas tablas estandarizadas no incluyen esta información tan importante. La principal razón de esta omisión es que el programa puede formar parte de una norma más amplia, y la geometría del electrodo se especifica en otra sección del documento. Esto suele ocurrir con las normas de los fabricantes de equipos originales (OEM) del sector automotriz.
- Se trata, esencialmente, de programas de diseño en primer lugar, y programas de soldadura en segundo. ¿Qué quiero decir con esto? Para empezar, si bien las fuerzas y los tiempos de soldadura indicados son adecuados, las corrientes de soldadura suelen ser algo superiores a las necesarias para lograr una soldadura exitosa. Y esto no es necesariamente malo. Desde la perspectiva de las herramientas, se puede utilizar la corriente, la fuerza y el tiempo de soldadura indicados, añadir un factor de seguridad (por ejemplo, un 20 %) para dimensionamiento estructural y térmico, y obtener un equipo robusto y capaz. Una vez en planta, basta con programar el cronograma indicado, reducir la corriente a un valor ligeramente inferior al especificado y comenzar a soldar. A medida que uno se familiariza con la forma en que una tabla específica reacciona a una aplicación, el primer intento se vuelve más preciso. En mi caso, utilizo una tabla predeterminada para soldadura por resistencia por puntos (RSW) de acero, y con el tiempo he aprendido que a menudo puedo obtener resultados muy cercanos a los que funcionan correctamente desde el principio, realizando pequeños ajustes a esta información.
Qué necesitamos?
Como se mencionó anteriormente, es necesario considerar varios factores para utilizar un programa estandarizado de soldadura por resistencia por puntos (RSW). En primer lugar, necesitamos conocer a fondo nuestro proceso para seleccionar el programa estandarizado adecuado. Y esto puede implicar algo más de lo que parece a simple vista. ¿Por qué digo esto? La razón principal es que, a pesar de nuestras mejores intenciones, vivimos y trabajamos en un mundo complejo. Y eso significa que la soldadura que necesitamos realizar probablemente no será del tipo convencional.
Para ser más específicos, el proceso de selección del programa estandarizado aplicable puede requerir responder a varias preguntas. Para profundizar en este punto, es posible que necesite lo siguiente: el tipo, calibre y recubrimiento de cada material a soldar, el equipo utilizado y los requisitos de calidad asociados con la(s) soldadura(s) en cuestión.
- Material: Existen diferencias significativas en la forma de unir distintos materiales mediante soldadura por resistencia por puntos (RSW). Detallamos algunas de estas diferencias en nuestra comparación entre acero y aluminio (consulte «Programas de soldadura de aluminio» en la página de Recursos Educativos de Milco [https://www.milcogroup.com/educational-resources]). Sin embargo, el proceso RSW también se puede utilizar para soldar acero inoxidable y otras aleaciones, incluyendo, entre otras, níquel (Ni), cobre (Cu), cromo (Cr), hierro (Fe) y titanio (Ti). Es evidente que cada combinación tiene sus propias particularidades. Precisamente por eso, el programa estandarizado resulta tan beneficioso. En la medida de lo posible, la industria se ha unido para ayudarnos a lograr una soldadura por puntos de resistencia robusta; haríamos bien en escuchar.
- Relación de combinaciones: No debería sorprendernos que no se nos pida con frecuencia utilizar el proceso RSW para soldar un material consigo mismo. En otras palabras, en la práctica, cada soldadura realizada con el proceso RSW es, de una forma u otra, asimétrica. Por ello, necesitamos saber cómo utilizar el programa de soldadura no solo cuando se unen materiales comunes de diferentes calibres, sino también qué hacer si existe una disparidad entre las propiedades de los materiales. Pensemos en la posible diferencia de resistencia y calibre entre un soporte de refuerzo de cinturón de seguridad muy resistente y grueso, y el pilar B interior de acero dulce desnudo más delgado al que está soldado. En este ejemplo, ambos materiales son de acero, pero ahí terminan las similitudes. Nuestro proceso de soldadura debe lidiar con las diferencias en el calibre, la resistencia y el recubrimiento del sustrato. Y, una vez más, los programas de soldadura estandarizados pueden orientarnos en la dirección correcta.
- Equipo de soldadura: Si bien se entiende que muchos de los programas estándar no diferencian entre el proceso RSW de CA y CC-MF, los programas estandarizados pueden adaptarse a otros equipos y procesos específicos. Nuevamente, tanto la norma AWS C1.1 como el Manual RWMA son útiles en este sentido, ya que un vistazo rápido al índice revela posibles programas RSW para convertidores de frecuencia trifásicos, entre otros.
- Calidad de la soldadura: Esta es una cuestión del tamaño deseado y, posiblemente, de la resistencia resultante del material donde se desea realizar la soldadura. Puede haber aplicaciones que requieran un tamaño mínimo de soldadura (MWS) mayor que otras. Cuando surgen estas situaciones, es necesario comprender la relación entre los electrodos asociados con el programa en cuestión y el tamaño de soldadura que se puede lograr con ellos. Este es un aspecto donde algunas consideraciones adicionales podrían ser beneficiosas: Es fundamental tener en cuenta que la superficie de contacto del electrodo no debe ser ni excesiva ni insuficiente para la aplicación, ya que cualquiera de estas condiciones resultará en un proceso menos robusto.
- Otros factores: No todos los programas se adaptan a todas las circunstancias. Estos casos especiales podrían incluir la presencia de un adhesivo o sellador estructural (bombeable o en cinta), materiales con recubrimiento en una sola cara o materiales mixtos limitados (por ejemplo, acero inoxidable con HSLA recubierto). Para ello, cada uno de los elementos mencionados puede contar con guías de diseño adicionales que faciliten la solución. Los ejemplos más comunes serían las tablas de relación de calibre y de resistencia del material.
Qué significa todo esto? Para que un programa estandarizado sea útil para el usuario, su estructura debe comprenderse a fondo. Esto implica dedicar tiempo a revisar todas las notas y los detalles específicos del cronograma en cuestión. Dado que no existe un formato fijo, la información necesaria no se encontrará en un lugar específico. Sin embargo, supongo que estará ahí.
Seamos más específicos…
Lo mejor sería analizar una aplicación concreta: un ejemplo de lo que se necesita hacer para crear un programa de soldadura. Como ya se mencionó, el resultado final incluirá los elementos clave de fuerza, corriente y tiempo.
Sin embargo, estos son el resultado final de nuestro trabajo, no el punto de partida.
A continuación, se presenta una metodología (existen otras) que se puede utilizar para crear un programa de soldadura RSW. Para ello, es fundamental conocer varios aspectos clave. En algunos casos, se pueden realizar suposiciones fundamentadas para completar la información faltante hasta que se disponga de datos más precisos, teniendo en cuenta que el momento y el lugar para realizar dichas suposiciones varían según la aplicación. En cualquier caso, es fundamental ser muy claro y especificar la base sobre la que se elaboran todos los programas de soldadura. Cabe mencionar que he visto formularios específicos para documentar este proceso, los cuales pueden resultar muy útiles.
No debería sorprender que no todos estén de acuerdo sobre el tipo de soldadura por resistencia por puntos (RSW) que necesitan para una aplicación determinada. Y, dependiendo de la tabla de programación de soldadura estandarizada que se utilice, las respuestas variarán, en cierta medida. La variación entre una tabla y otra puede ser desde sutil hasta significativa. ¿Cómo? Nuevamente, dependiendo de la aplicación, una tabla puede especificar un pulso único, mientras que otra puede requerir un tiempo de soldadura de pulsos múltiples. Ambas opciones pueden funcionar, y el usuario debe tomar la decisión final. Una última reflexión sobre este tema: si bien las diferentes normas de diseño pueden proporcionar metodologías distintas para determinar una programación de soldadura, la verdad es que la gran mayoría de las normas de calidad de soldadura están escritas para evaluar el resultado final: la soldadura en sí misma, y no el estilo con el que se realizó.
Para ayudar a ilustrar estos conceptos específicos de la aplicación, utilizaremos dos (2) tablas de soldadura comunes de la norma AWS C1.1M/C1.1:2019, además de la tabla de relación de calibre.
- < Parámetros de soldadura por puntos para acero de bajo carbono desnudo, galvanizado y galvanizado con una resistencia a la tracción máxima inferior a 350 MPa [72 ksi]
- Tabla 4: Parámetros de soldadura por puntos para acero de bajo carbono desnudo, galvanizado y galvanizado con una resistencia a la tracción máxima de 350–700 MPa [50–108 ksi]
- Tabla 36: Parámetros de soldadura por puntos para diversas combinaciones y disposiciones de espesores de aceros de carbono y de baja aleación sin recubrimiento y con recubrimiento
También utilizaremos cuatro (4) configuraciones separadas para observar la interacción entre los diferentes elementos.
- 0,89 mm HDG MILD CR3 / 0,89 mm HDG MILD CR3
- 0,89 mm HDG MILD CR3 / 1,40 mm HDG MILD CR3
- 0,89 mm HDG HSLA550 / 1,40 mm HDG MILD CR3
- 0,89 mm HDG HSLA550 / 1,40 mm HDG MILD CR3 / 1,40 mm HDG HSLA550
La información de la Tabla 36 amplía aún más la selección del GMT para una configuración específica. En este caso, la tabla detalla las diez (10) posibles combinaciones de diferentes calibres de metal, ya sea como 2T o 3T, y el GMT para cada una. A continuación, detalla la limitación de la relación para cada configuración y los ajustes sugeridos del programa de soldadura, tanto para la fuerza de soldadura como para la corriente. Finalmente, y esto es único en la industria de la soldadura por resistencia, la tabla realiza esta selección para tres (3) combinaciones de geometría de electrodo.
Un vistazo rápido a cualquiera de las tablas de programación de soldadura (Tabla 1 o Tabla 4) revelará abundante información relacionada con muchos de los elementos ya mencionados en este artículo. Una lista parcial de los elementos relacionados con la soldadura disponibles en cada tabla y sus notas al pie incluye:
- Las tapas de electrodo aplicables, con los ajustes necesarios para geometrías específicas
- Guía para la selección del calibre del metal, o, por su término más formal: Espesor del Metal de Referencia (EMR)
- Fuerza, corriente y tiempo de soldadura recomendados para calibres de material discretos
- Requisitos de tamaño y resistencia de la soldadura, según la información del calibre anterior
- Ajustes recomendados para soldar con corriente alterna (CA) o corriente continua de micro Ondas (CCM)
Creación de un programa de soldadura
En conjunto, los documentos mencionados permiten crear un programa de soldadura de diseño robusto bajo diversas condiciones. Utilizaremos las cuatro (4) configuraciones de apilamiento indicadas anteriormente como ejemplos. La tabla a continuación detalla el programa de soldadura para cada combinación e incluye algunos comentarios para comprender mejor cómo se determinaron los valores. Consulte la Figura 2 para ver ejemplos de las condiciones. Como es de esperar, se requieren algunas suposiciones para completar esta tarea:
- Uso de electrodos con tapas preparadas en ambos lados de la configuración de apilamiento
- Uso de corriente alterna (CA) para todas las soldaduras (el uso de corriente continua de campo magnético, CCMF) resultaría en un valor de corriente especificado menor)
| Combinacion | Material 1 | Material 2 | Material 3 | GMT
(Tabla 36 Condicion) |
Programa de soldadura
(lbp / ciclos / kA) |
Comentarios |
| 1 | 0.89 mm HDG MILD CR3 | 0.89 mm HDG MILD CR3 | ~ | 0.89 mm HDG MILD CR3 (1) | 600 / 13 / 12.5 | Usar Tabla 1
Sin ajuste de programa requerido para condición #1 |
| 2 | 0.89 mm HDG MILD CR3 | 1.40 mm HDG MILD CR3 | ~ | 0.89 mm HDG MILD CR3 (2) | 600 / 13 / 12.5 | Usar Tabla 1
Sin ajuste de programa requerido para condición #2 |
| 3 | 0.89 mm HDG HSLA550 | 1.40 mm HDG MILD CR3 | ~ | 0.89 mm HDG HSLA550 (2) | 700 / 13 / 11.5 | Usar Tabla 4
Sin ajuste de programa requerido para condición #2 |
| 4 | 0.89 mm HDG HSLA550 | 1.40 mm HDG MILD CR3 | 1.40 mm HDG HSLA550 | 1.40 mm HDG HSLA550 (9) | (1100 / 17 / 14.0)*
1210 / 17 / 15.4 |
Usar Tabla 4
Sin ajuste de programa del 10% requerido para condición #9 |
*Programa inicial del gráfico, antes de que se apliquen las modificaciones necesarias para la fuerza y la corriente.
Resumen
Los resultados detallados anteriormente representan un enfoque consensuado por la industria para determinar una condición de soldadura robusta para las configuraciones de soldadura mencionadas. Este enfoque, utilizado en la norma AWS C1.1, se basa en la experiencia de numerosos profesionales del sector y ha sido validado con el tiempo. Como ya se mencionó, los resultados se centran exclusivamente en la fuerza, la corriente y el tiempo.
Por supuesto, existen otros factores que no hemos abordado y que podrían presentarse. Estos incluyen posibles ajustes necesarios debido a la presencia de selladores o adhesivos, problemas relacionados con la polaridad de los electrodos (solo en MFDC) y cuando las relaciones de calibre en la configuración superan las recomendaciones. En estos casos, consultar con alguien con experiencia puede ser beneficioso.
Figura 1: Ejemplo de un programa de soldadura estandarizado: Tabla de escala deslizante de Milco
Figura 2: Imágenes que representan las condiciones 1, 2 y 9 de la norma AWS C1.1M/C1.1:2019, Tabla 36
Referencias:
1) AWS C1.1M/C1.1:2019, Prácticas recomendadas para soldadura por resistencia
Donald F. Maatz, Jr. trabaja en Milco Manufacturing como Ingeniero Superior de Soldadura. Fue presidente de la Sección de Detroit de la AWS, forma parte de los Comités de Soldadura Automotriz D8 y D8.9, preside el Comité D8D y es asesor del Comité de Soldadura por Resistencia C1. Es Inspector de Soldadura Certificado (CWI) por la AWS e instructor de la Escuela RWMA. Se graduó de la Universidad Estatal de Ohio con una licenciatura en Ingeniería de Soldadura. Este artículo no habría sido posible sin la colaboración del equipo de Milco. Envíe sus comentarios o preguntas a Don a dmaatz@milcomfg.com.
Figure-1: An example of a standardized weld schedule: The Milco sliding scale chart
Figura 2: Imágenes que representan las condiciones 1, 2 y 9 de la norma AWS C1.1M/C1.1:2019, Tabla 36