ES2966081T3 - Soplete de soldadura y procedimiento de fabricación correspondiente - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a sopletes de soldadura (1) que comprenden un cabezal (3) que tiene un cuerpo (11) que lleva un electrodo (13), una fuente de corriente eléctrica (27), un alambre de aportación metálica y una guía de alambre (19). guiar el alambre de relleno metálico hasta el electrodo (13), obteniéndose el cuerpo (11) mediante fabricación aditiva a partir de un metal eléctricamente conductor y comprendiendo la guía de alambre (19) una funda aislante (29) dentro de la cual se mueve el alambre de relleno metálico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Soplete de soldadura y procedimiento de fabricación correspondiente

[0001] La presente invención se refiere a sopletes de soldadura, y en particular a un soplete de soldadura, y a un procedimiento de fabricación de dicho soplete de soldadura según el preámbulo según las reivindicaciones 1 y 11 (véase, por ejemplo, el documento WO 96/01717 A1)

[0002] Las operaciones de reparación por soldadura en la industria nuclear, o más generalmente en equipos pesados y aparatos a presión, requieren en algunos casos el uso de sopletes de soldadura de geometrías complejas (no rectilíneas). Estos sopletes deben estar miniaturizados para permitir el acceso a la zona a reparar.

[0003] Los sopletes de soldadura se fabrican de forma clásica mediante el ensamblaje de piezas de diferentes materiales (latón, acero inoxidable, cobre, cerámica, etc.). Estas piezas se obtienen, por ejemplo, mediante mecanizado. Se ensamblan mediante procedimientos como el atornillado, la soldadura, la soldadura fuerte, etc.

[0004] Dichos procedimientos de fabricación son caros.

[0005] Las posibilidades de miniaturización son limitadas, especialmente cuando es necesario integrar múltiples funciones: refrigeración, suministro de gas de protección, instrumentación, visión remota, etc.

[0006] En este contexto, el objetivo de la invención es proponer un soplete de soldadura que no presente los inconvenientes mencionados. Para este fin, la invención se refiere según un primer aspecto a un soplete de soldadura tal según la reivindicación 1, que comprende

- un cabezal que incluye un cuerpo que lleva un electrodo;

- una alimentación eléctrica, que comprende una fuente de corriente eléctrica;

- un alambre metálico de relleno y una guía de alambre que guía el alambre metálico de relleno hasta el electrodo; el cuerpo que se obtiene mediante fabricación aditiva de un metal que conduce la electricidad, estando el electrodo conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica por el metal que constituye el cuerpo;

la guía de alambre que comprende una funda aislante en el interior de la cual se desplaza el alambre metálico de relleno, estando el alambre metálico de relleno aislado eléctricamente del potencial del cuerpo por la funda aislante.

[0007] La fabricación de sopletes de soldadura por fabricación aditiva, es decir, por impresión en tres dimensiones, permite obtener cabezales de soldadura de formas complejas, adaptados a cada situación. Dicha fabricación es barata.

[0008] En el caso de la implementación del procedimiento de arco eléctrico bajo protección gaseosa con metal de relleno, el cuerpo del soplete debe integrar al menos las funciones de suministro de corriente eléctrica, de gas de protección y de paso del alambre metálico de relleno, siendo al mismo tiempo muy compacto. En particular, el paso de la corriente eléctrica puede hacerse a través del material que constituye el cuerpo del soplete, de tal manera que no es necesario proporcionar un circuito específico para el paso de la corriente.

[0009] De este modo, la guía del alambre metálico de relleno puede integrarse en el cabezal de soldadura debido a la presencia de la funda aislante. Esto contribuye a la compacidad del soplete.

[0010] En particular, puede sobresalir fuera del cuerpo del soplete hacia la punta del electrodo para permitir la llegada del alambre metálico de relleno cerca de dicha punta del electrodo.

[0011] El soplete de soldadura puede presentar además una o varias de las características indicadas a continuación, consideradas individualmente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- el soplete de soldadura comprende un soporte solidario con el cabezal, el soporte que se obtiene por fabricación aditiva en un metal que conduce la electricidad, estando el electrodo conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica por el metal que constituye el soporte, estando el alambre metálico de relleno aislado eléctricamente del potencial del soporte por la funda aislante;

- el soplete de soldadura comprende una base obtenida por fabricación aditiva en un metal que conduce la electricidad, estando el electrodo conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica por el metal que constituye la base, siendo el soporte solidario con la base;

- el soplete de soldadura comprende una base obtenida por fabricación aditiva en un metal que conduce la electricidad, estando el electrodo conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica por el metal que constituye la base, siendo el cabezal solidario con la base;

- el cuerpo tiene una cavidad interna por la que pasan el alambre metálico de relleno y la funda aislante;

- la guía de alambre comprende una boquilla de cerámica fijada al cuerpo en la prolongación de la cavidad interna; - la guía de alambre comprende un tubo situado completamente en el exterior del cabezal, por el que pasan el alambre metálico de relleno y la funda aislante;

- el cuerpo incluye una abertura de difusión del gas de protección alrededor del electrodo en la que desemboca la cavidad interna de paso del gas de protección, el cabezal que comprende una rejilla de difusión que se extiende en la abertura de difusión y se obtiene por fabricación aditiva conjuntamente con el cuerpo;

- el soplete incluye un sistema de visualización de vídeo, el cuerpo que tiene una cavidad interna de paso del sistema de visualización de vídeo;

- el soplete comprende al menos un sensor soportado por el cuerpo y un cable de transmisión de la señal conectado al sensor, el cuerpo que tiene una cavidad interna de paso del cable de transmisión de la señal.

[0012]Según un segundo aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un soplete de soldadura que tiene las características anteriores, el procedimiento que comprende una etapa de fabricación durante la cual el cuerpo se obtiene por fabricación aditiva de un metal que conduce la electricidad; véase la reivindicación 11.

[0013]Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción detallada que se ofrece a continuación, a modo indicativo y en ningún caso limitativo, en referencia a las figuras anexas, entre las cuales:

- [Fig. 1] la figura 1 es una vista lateral de un soplete de soldadura según la invención enganchado en un tubo; - [Fig. 2] [Fig. 3] las figuras 2 y 3 son vistas en perspectiva, tomadas según dos incidencias diferentes, de un segundo soplete de soldadura según la invención;

- [Fig. 4] la figura 4 es una vista en sección de la funda aislante y del alambre metálico de relleno;

- [Fig. 5] la figura 5 es una vista en despiece del cabezal del soplete de soldadura de las figuras 2 y 3, que muestra la cavidad interna de paso del gas de protección y la rejilla de difusión del gas de protección;

- [Fig. 6] la figura 6 es una vista en sección axial del cabezal del soplete de las figuras 2 y 3, que muestra la cavidad interna de paso del fluido refrigerante y la cavidad interna de paso del gas de protección;

- [Fig. 7] la figura 7 es una vista en corte axial del cabezal del soplete de las figuras 2 y 3, similar a la de la figura 5, que muestra las cavidades internas de paso de la instrumentación y la cavidad interna de paso del gas de protección; y

- [Fig. 8] la figura 8 es una vista en perspectiva del cabezal de un tercer soplete de soldadura no cubierto por la presente invención.

[0014]El soplete de soldadura de la invención normalmente está destinado a la realización de operaciones de soldadura con metal de relleno, en zonas donde el espacio disponible es reducido o en zonas inaccesibles para los operadores.

[0015]Está destinado, en particular, a la realización de operaciones de mantenimiento en la industria nuclear, por ejemplo, una o varias de las operaciones enumeradas a continuación:

- reparación de un manguito de caña calefactora en el presurizador de un reactor nuclear de agua a presión (REP, o PWR en inglés);

- sustitución de un pinchazo de un ramal primario;

- cualquier intervención que requiera una reparación en un entorno inaccesible para el hombre, ya sea por razones de accesibilidad o por razones radiológicas.

[0016]Como variante, está destinado a intervenciones en equipos pesados y aparatos a presión, en instalaciones nucleares o en instalaciones industriales no nucleares.

[0017]El soplete de soldadura está destinado a su utilización en un procedimiento de soldadura por arco bajo protección gaseosa de tipo TIG, MIG, MAG, o cualquier otro procedimiento adaptado.

[0018]El soplete de soldadura 1 ilustrado en la figura 1, comprende un cabezal 3.

[0019]Este es de tamaño reducido, y se puede insertar en espacios reducidos, en este caso el interior de un conducto 5.

[0020]Típicamente, el cabezal 3 presenta una forma cilíndrica, de sección sensiblemente circular. Presenta un diámetro inferior a 50 mm, preferentemente inferior a 30 mm, incluso preferentemente, inferior a 20 mm.

[0021]Puede presentar, por ejemplo, un diámetro de 20 mm, para realizar operaciones de soldadura en el interior de un conducto de diámetro inferior a 50 mm.

[0022]El soplete de soldadura 1 también incluye un soporte 7 solidario con el cabezal 3.

[0023]Por lo general, tiene una base 8, siendo el soporte 7 solidario con la base 8.

[0024] La base 8 presenta, perpendicularmente al eje del conducto, una sección mucho más grande que el soporte o el cabezal. Está previsto que permanezca en el exterior del conducto.

[0025] La base 8 asegura la conexión mecánica con el soporte del soplete de soldadura. Lleva el soporte 7 y otros equipos o mecanismos, como las alimentaciones de fluido (gas y líquido refrigerante), corriente eléctrica y alambre de relleno.

[0026] El soporte 7 está previsto que se enganche en el conducto 5. Permite colocar el cabezal de soldadura 3 en la zona de trabajo.

[0027] El soporte 7 presenta la forma de un brazo alargado a lo largo de un eje central C.

[0028] En la figura 1, el eje C es paralelo al eje central del conducto 5.

[0029] El cabezal 3 está situado en un extremo axial del soporte 7.

[0030] El cabezal 3 está situado en el extremo axial del soporte 7 opuesto a la base 8.

[0031] El soplete de soldadura 1 comprende preferentemente una motorización 9 configurada para girar el cabezal 3 con respecto al conducto 5 alrededor de un eje de rotación, correspondiente en este caso al eje central del conducto 5.

[0032] Más en concreto, la motorización 9 está configurada para hacer girar el cabezal 3, el soporte 7 y la base 8.

[0033] Esta motorización controla el desplazamiento angular así como la velocidad de desplazamiento durante la soldadura.

[0034] Otras motorizaciones no representadas permiten el posicionamiento del soplete 1 en la pieza 5, axial y radialmente. Estas motorizaciones se utilizan, por ejemplo, de forma manual para colocar el cabezal 3 lo más cerca posible de la zona de trabajo. Además o alternativamente, estas motorizaciones se controlan de manera automática para garantizar, por ejemplo, la regulación de la tensión de arco durante la soldadura, o los movimientos oscilatorios necesarios para la operación de soldadura.

[0035] En el ejemplo de la figura 1, el eje central del cabezal 3 no está alineado con el eje central del soporte 7.

[0036] En el ejemplo de las figuras 2 y 3, por el contrario, el eje central del cabezal 3 está alineado con el eje central del soporte 7.

[0037] En las figuras 3 y 8, parece que el cabezal 3 tiene un cuerpo 11 que lleva un electrodo 13 (caso de la implementación del procedimiento de soldadura TIG).

[0038] El cuerpo 11 presenta una forma general cilíndrica, con un tramo cilíndrico 14 y un extremo axial 15 en porción de esfera. El electrodo 13 sobresale radialmente con respecto al cuerpo del soplete 11.

[0039] El soplete 1 tiene incluso un alambre metálico de relleno 17 y una guía de alambre 19 que guía el alambre metálico de relleno 17 hasta el electrodo 13.

[0040] La guía de alambre 19 guía el alambre desde un depósito de almacenamiento del alambre metálico de relleno (no representado) hasta el electrodo 13. Está dispuesto para que el extremo libre 21 del alambre se encuentre inmediatamente al lado de la punta 23 del electrodo 13.

[0041] El soplete 1 incluye incluso una fuente de alimentación 25, que comprende una fuente de corriente eléctrica 27.

[0042] Ventajosamente, el cuerpo 11 se obtiene por fabricación aditiva en un metal que conduce la electricidad. El electrodo 13 está conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica 27 por el metal que constituye el cuerpo 11 del soplete de soldadura.

[0043] Típicamente, el soporte 7 también se obtiene mediante fabricación aditiva en un metal que conduce la electricidad.

[0044] En este caso, el electrodo 13 está conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica 27 por el metal que constituye el soporte 7 del soplete de soldadura.

[0045] El soporte 7 se realiza, por ejemplo, en varios tramos 7', 7", 7™ unidos entre sí, tres tramos en el ejemplo representado.

[0046] Cada tramo 7', 7", 7™ define una porción axial del soporte. Los tramos 7', 7", 7™ están unidos axialmente en línea entre sí.

[0047] El tramo 7' está montado en la base 8, y el tramo 7™ lleva el cabezal 3. El tramo 7" conecta los tramos 7' y 7'" entre sí.

[0048] Los tramos 7', 7", 7™ están unidos entre sí por todos los medios adecuados: atornillado, soldadura, etc.

[0049] Según una variante ventajosa, la base 8 también se obtiene mediante fabricación aditiva de un metal que conduce la electricidad.

[0050] El electrodo 13 está conectado eléctricamente a la fuente de corriente 27 por el metal que constituye la base 8.

[0051] Por tanto, la corriente eléctrica no se lleva al electrodo 13 directamente a través de un alambre o un conductor anexo.

[0052] Para llegar al electrodo 13, la corriente eléctrica atraviesa el material que constituye los elementos obtenidos por fabricación aditiva, típicamente el soporte 7, el cuerpo de soplete 11 y, eventualmente, la base 8.

[0053] Los elementos obtenidos por fabricación aditiva están conectados eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica 27 por todos los medios adecuados, por ejemplo, por alambres no representados, dispuestos en la base del soplete de soldadura.

[0054] El metal que conduce la electricidad es, por ejemplo, un acero, una aleación de aluminio, una aleación de níquel o una aleación de titanio.

[0055] El electrodo 13 es típicamente de wolframio (caso del procedimiento TIG) puro o dopado con óxidos (por ejemplo, cerio, torio, tántalo).

[0056] El potencial eléctrico de la fuente de corriente se puede transmitir directamente al alambre de relleno en el caso de procedimiento MIG o MAG.

[0057] El cuerpo 11 se obtiene mediante cualquier procedimiento de fabricación aditiva adaptado (láser en polvo, láser de alambre, etc.).

[0058] El soporte 7 y/o la base 8 se obtienen, en su caso, por el mismo procedimiento.

[0059] La guía de alambre 19 incluye ventajosamente una funda 29 aislante, en el interior de la cual se desplaza el alambre metálico de relleno 17 (figura 4). El alambre metálico de relleno 17 está así aislado eléctricamente del potencial de los elementos obtenidos por fabricación aditiva, típicamente el soporte 7 y el cuerpo 11, por la funda aislante 29.

[0060] Por ejemplo, la funda aislante 29 está hecha de un material plástico como teflón o cualquier otro material adecuado.

[0061] La funda aislante 29 se extiende típicamente desde el depósito hasta cerca del electrodo 13. El alambre metálico de relleno 17 es libre de deslizarse en el interior de la funda aislante 29 hacia el electrodo 13. El alambre es accionado por un órgano de accionamiento no representado.

[0062] Según una realización representada en las figuras 2 y 3, la guía de alambre 19 está situada enteramente en el exterior del cabezal 3.

[0063] La guía de alambre 19 comprende en este caso, por ejemplo, un tubo 31 situado completamente en el exterior del cabezal 3.

[0064] El tubo 31 está situado también enteramente en el exterior del soporte 7.

[0065] Este tubo se extiende a lo largo del soporte 7, y a lo largo del cabezal 3. Se detiene a poca distancia de la punta 23 del electrodo. Está fijado al soporte 7 mediante correas 33.

[0066]La funda aislante 29 y el alambre metálico de relleno 17 pasan por el interior del tubo 31. El tubo 31 es, por ejemplo, de acero.

[0067]El soplete 1 también incluye una alimentación 35 de un gas de protección.

[0068]Ventajosamente, el cuerpo 11 comprende una cavidad interna 37 de paso del gas de protección, conectada fluidamente a la alimentación de gas de protección 35. En las figuras 5 a 7 puede verse esta cavidad 37.

[0069]La cavidad interna de paso del gas de protección 37 está dispuesta directamente en el material del cuerpo 11. Presenta cualquier forma adaptada, incluso complicada o tortuosa. Se obtiene de forma sencilla y económica porque el cuerpo 11 se obtiene mediante fabricación aditiva.

[0070]Un orificio 39 de suministro de gas de protección está provisto en el cuerpo 11 (figura 6). Desemboca en la cavidad interna de paso del gas de protección 37, permitiendo su estabilización. Está conectado a la alimentación de gas de protección 35 por todos los medios adecuados, por ejemplo, por un conducto no representado que atraviesa toda la longitud del soplete 1 desde la base hasta el cuerpo 11, a través del soporte 7.

[0071]El cuerpo 11 también incluye una abertura 41 de difusión del gas de protección alrededor del electrodo 13, en la que desemboca la cavidad interna de paso del gas de protección 37 (figura 5).

[0072]Por ejemplo, la abertura 41 está formada en el tramo cilíndrico 14. El electrodo 13 atraviesa la abertura de difusión 41.

[0073]El cabezal 3 comprende preferentemente una rejilla de difusión 43 que se extiende en la abertura de difusión 41 y se obtiene por fabricación aditiva conjuntamente con el cuerpo 11.

[0074]Por lo tanto, la rejilla de difusión 43 está hecha del mismo material que el cuerpo 11. Constituye una sola pieza con el cuerpo 11. En la figura 4, se representa separada del cuerpo 11 solo para mostrar la estructura interna del cabezal 3.

[0075]La rejilla de difusión 43 es porosa con respecto al gas de protección. Presenta orificios de paso para el gas de protección (no representados en la figura 5), de tamaños y configuración adaptados. Preferentemente, estos orificios constituyen una malla tridimensional. Los orificios son, por ejemplo, de sección rectangular y están dispuestos en un patrón rectangular.

[0076]La rejilla de difusión 43 ocupa toda la superficie de la abertura de difusión 41.

[0077]Debe observarse que el cuerpo 11 forma un sólido 45 situado a través de la cavidad interna de paso del gas de protección 37 (figuras 5 y 6). Este sólido 45 presenta un orificio 47 de recepción del electrodo 13, según el electrodo 13 se bloquea por cualquier medio adaptado, por ejemplo por cooperación de formas. Este sólido también constituye un refuerzo y participa en la rigidez del cuerpo 11, para compensar el debilitamiento ocasionado por la cavidad 37 y la estructura calada de la rejilla de difusión 43.

[0078]El cabezal de soldadura 1 comprende una alimentación 49 en un fluido de enfriamiento (figura 2). El cuerpo 11 comprende una cavidad interna 51 de paso del fluido refrigerante, conectada fluidamente a la alimentación del fluido refrigerante 49 (figura 6). Este fluido refrigerante circula en circuito cerrado a través del soplete desde la base hasta el cuerpo 11 del soplete, a través del soporte 7.

[0079]Según la invención y como se muestra en la figura 6, el cuerpo 11 comprende una pared externa 53 que delimita interiormente la cavidad interna de paso del gas de protección 37. La cavidad interna de paso del fluido de refrigeración 51 está prevista en el espesor de la pared exterior 53.

[0080]Esta cavidad interna 51 tiene una forma compleja. Normalmente comprende uno o más tramos axiales, como el tramo 54 de la figura 6, y uno o más tramos periféricos, como los tramos 55 representados en la figura 6. Estos tramos están dispuestos para recorrer toda la superficie del cuerpo 11. Por lo tanto, su trayectoria es sustancialmente helicoidal, lo que es posible gracias al modo de fabricación no convencional.

[0081]En el cuerpo 11 se proporcionan orificios de entrada y salida de fluido refrigerante 57, 59 (figura 6).

[0082]Los tramos 54 y 55 constituyen un circuito cerrado que conecta fluidamente la entrada 57 con la salida 59.

[0083]La entrada 57 y la salida 59 están conectadas a la alimentación de fluido de refrigeración 49 por todos los medios adecuados, por ejemplo, conductos no representados que atraviesan el soporte 7.

[0084]De este modo, la cavidad interna de paso del fluido de refrigeración 51 está dispuesta directamente en el material del cuerpo 11. Se obtiene de forma sencilla y económica porque el cuerpo 11 se obtiene mediante fabricación aditiva.

[0085]Ventajosamente, el soplete 1 incluye un sistema de visualización de vídeo 61. El cuerpo 11 incluye una cavidad interna 63 de paso del sistema de visualización de vídeo 61.

[0086]El sistema de visualización de vídeo 61 incluye, por ejemplo, un endoscopio 65 que se extiende en la cavidad interna 63. El endoscopio 65 incluye preferentemente un sistema de refrigeración autónomo.

[0087]El endoscopio 65 lleva un diodo 67 configurado para garantizar la visión cuando el arco eléctrico está apagado. El diodo 67 se lleva por un extremo del endoscopio 65 curvado para apuntar hacia la punta 23 del electrodo 13, a través del orificio 41.

[0088]El endoscopio 65 se extiende en toda la longitud del soplete, desde la base 8 hasta el cabezal 3, en el interior del soporte 7.

[0089]En este caso, la imagen se procesa con una cámara externa, situada en un extremo del endoscopio 65 opuesto al diodo 67. La imagen se envía a un monitor para permitir a un operador garantizar el control del cabezal de soldadura.

[0090]Según otra variante, el sistema de visualización de vídeo incluye una cámara instalada en el extremo del cuerpo del soplete. A continuación, se añade un dispositivo de iluminación en las proximidades. Un cable que transporta la señal de la imagen se extiende en la cavidad interna 63. Está conectado por un extremo a la cámara. Recorre el soplete hasta su base 8, en el interior del soporte 7. El cable está conectado a un monitor para permitir a un operador garantizar el control del cabezal de soldadura.

[0091]La cavidad interna de paso del sistema de observación de vídeo 63 está dispuesta en el espesor de la pared exterior 53.

[0092]Preferentemente, el soplete 1 comprende al menos un sensor 69 soportado por el cuerpo 11 y un cable 71 de transmisión de la señal conectado al sensor 69 (figura 7). El cuerpo 11 presenta una cavidad interna 73 de paso del cable de transmisión de la señal 71.

[0093]El sensor 69 es, por ejemplo, una lámpara adicional, una sonda de temperatura o cualquier otro tipo de sensor.

[0094]La cavidad interna de paso del cable de transmisión de la señal 73 está prevista en el espesor de la pared exterior 53.

[0095]El cable de transmisión de la señal 71 está configurado para transmitir los datos adquiridos por el sensor 69 a un equipo remoto, por ejemplo, una unidad de procesamiento digital no representada.

[0096]El cable de transmisión de la señal 71, al salir de la cavidad interna 73, recorre el soporte 7 y luego se conecta al equipo remoto.

[0097]De acuerdo con una variante no representada, el soplete

1 incluye una fuente de luz transportada por el cuerpo 11 y un cable de alimentación eléctrica conectado a la fuente de luz. El cuerpo 11 presenta entonces una cavidad interna de paso del cable de alimentación eléctrica.

[0098]La fuente de luz está prevista típicamente para visualizar la zona de trabajo del soplete 1.

[0099]La cavidad interna de paso del cable de alimentación eléctrica está prevista en el espesor de la pared exterior 53.

[0100]El cable de alimentación eléctrica está configurado para conectar la fuente de luz a una fuente de energía eléctrica no representada. El cable de alimentación eléctrica, al salir de la cavidad interna, recorre el soporte 7 y luego se conecta a la alimentación eléctrica.

[0101]Según la figura 8, el cuerpo 11 incluye una cavidad interna 75 por la que pasan el alambre metálico de relleno 17 y la funda aislante 29.

[0102]Como antes, el alambre metálico de relleno 17 circula a través de la funda aislante 29 facilitando su desenrollado y aislándolo del potencial eléctrico, desde la base hasta el tramo 79. Un motor externo (no representado) lo acciona desde una bobina (no representada).

[0103]La cavidad interna 75 de paso del alambre metálico de relleno 17 comprende un tramo 77 dispuesto en el espesor de la pared exterior 53. Este tramo 77 se prolonga por un tramo 79 que sobresale sobre la superficie exterior del cuerpo y que desemboca en el borde de la abertura de difusión 41. La orientación de este tramo 79 define el ángulo de llegada del alambre metálico de relleno 17 en el baño de fusión.

[0104]La guía de alambre 19 incluye una boquilla 81 de cerámica fijada al cuerpo 11 en la prolongación de la cavidad interna 75. Esta boquilla es hueca y define un paso interno para el alambre metálico de relleno 17.

[0105]La boquilla 81 prolonga el tramo 79 en una corta longitud hacia la punta 23 del electrodo 13. Forma, por ejemplo, un ángulo de 45° con el electrodo.

[0106]La boquilla 81 se fija, por ejemplo, en el extremo del tramo 79 de forma desmontable, por ejemplo mediante atornillado. La boquilla 81 es, de hecho, una pieza de desgaste, que sufre la abrasión del alambre metálico de relleno 17 al igual que la funda 29.

[0107]El alambre metálico de relleno 17 que sale de la cavidad interna 75 atraviesa la boquilla 81 y desemboca cerca del electrodo 23, donde se consume.

[0108]La o cada cavidad interna 63, 73, 75 se forma así directamente en el material del cuerpo 11. Se obtiene de forma sencilla y económica porque el cuerpo 11 se obtiene mediante fabricación aditiva.

[0109]Las diferentes piezas obtenidas por fabricación aditiva (cuerpo, tramos, base, etc.) requieren muy pocas repeticiones después de la impresión. En la variante de las figuras 2 y 3, es necesario realizar los roscados destinados a la fijación precisa del tubo 31. También puede ser necesario limpiar y corregir la planitud de las superficies de conexión eléctrica entre la base 8, el soporte 7, el cuerpo 11 y el electrodo 13.

[0110]La invención también se refiere a un procedimiento de fabricación de un soplete de soldadura que tiene las características anteriores.

[0111]Este procedimiento comprende una etapa de fabricación durante la cual el cuerpo 11 se obtiene mediante fabricación aditiva en un metal que conduce la electricidad.

[0112]Esta etapa de fabricación permite ventajosamente formar en el cuerpo 11 las cavidades de la lista siguiente:

- cavidad interna de paso del gas de protección 37;

- cavidad interna de paso del fluido refrigerante 51;

- cavidad interna de paso del sistema de visualización de vídeo 61, si procede;

- cavidad interna de paso del cable de transmisión de la señal 73, si procede;

- cavidad interna de paso del cable de alimentación eléctrica conectada a la fuente de luz, si procede;

- cavidad interna 75 de paso de la funda aislante y del alambre metálico de relleno, si procede.

[0113]Preferentemente, la etapa de fabricación también permite formar la rejilla de difusión 43 junto con el cuerpo 11.

[0114]El procedimiento comprende típicamente una segunda etapa de fabricación en el transcurso de la cual el soporte 7 se obtiene por fabricación aditiva de un metal que conduce la electricidad, y/o una tercera etapa de fabricación en el transcurso de la cual la base 8 se obtiene por fabricación aditiva de un metal que conduce la electricidad.

[0115]La invención presenta muchas ventajas.

[0116]Permite realizar sopletes de soldadura miniaturizados, por ejemplo, de un diámetro inferior a 20 mm, en los que es posible implementar una o varias de las siguientes funciones: suministro de alambre de relleno, suministro de protección gaseosa, suministro de vídeo, suministro de potencia eléctrica, enfriamiento del soplete e implantación de cualquier sensor de medición necesario para controlar el procedimiento de soldadura.

[0117]La invención permite realizar sopletes de soldadura de cualquier geometría en las tres dimensiones (a modo de ejemplo no rectilíneos y curvos) con el fin de adaptarse a la configuración real del ensamblaje a realizar y a las limitaciones del entorno y del espacio disponible.

[0118]La técnica de fabricación por impresión tridimensional permite modelar a medida, en un plazo reducido y a menor coste, el material necesario para la operación de soldadura en función de las limitaciones de la aplicación encontrada y de los problemas a resolver.

[0119]En los ejemplos de realización descritos anteriormente, el soplete de soldadura comprende un cabezal 3 fijado a la base 8 por medio de un soporte 7. Como variante, el cabezal 3 es solidario con la base 8. Dicho de otro modo, está directamente conectado con la base 8, sin interposición de un soporte.

[0120]Así, el soplete de soldadura comprende en algunos casos varios elementos obtenidos por fabricación aditiva en un metal que conduce la electricidad. Como se ha descrito anteriormente, al menos el cuerpo 11 del cabezal se obtiene por fabricación aditiva. Además, uno o varios segmentos del soporte 7 y/o la base 8 se obtienen ventajosamente por fabricación aditiva. Según una variante, estos diferentes elementos se obtienen por fabricación aditiva por separado y luego se ensamblan entre sí. Según otra variante, estos diferentes elementos se obtienen juntos, mediante una sola operación de fabricación aditiva que conduce a la formación de una sola pieza. Estos diferentes elementos están hechos entonces del mismo material.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Soplete de soldadura, el soplete de soldadura (1) que comprende:

- un cabezal (3) que incluye un cuerpo (11) que lleva un electrodo (13);

- una alimentación eléctrica (25), que comprende una fuente de corriente eléctrica (27);

- un alambre metálico de relleno (17) y una guía de alambre (19) que guía el alambre metálico de relleno (17) hasta el electrodo (13);

ycaracterizado porque:

el cuerpo (11) se obtiene por fabricación aditiva en un metal que conduce la electricidad, estando el electrodo (13) conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica (27) por el metal que constituye el cuerpo (11), la guía de alambre (19) que comprende una funda aislante (29) dentro de la cual se desplaza el alambre metálico de relleno (17), estando el alambre metálico de relleno (17) aislado eléctricamente del potencial del cuerpo (11) por la funda aislante (29); según el soplete comprende una alimentación en un gas de protección (35), el cuerpo (11) que comprende una cavidad interna de paso del gas de protección (37) conectada fluidamente a la alimentación de gas de protección (35); y

porqueel soplete (1) comprende una alimentación de un fluido de refrigeración (49), el cuerpo (11) que comprende una cavidad interna de paso del fluido de refrigeración (51) conectada fluidamente a la alimentación de fluido de refrigeración (49); y

porqueel cuerpo (11) comprende una pared externa (53) que delimita interiormente la cavidad interna de paso del gas de protección (37), estando la cavidad interna de paso del fluido de refrigeración (51) dispuesta en el espesor de la pared externa (53).

2. Soplete de soldadura según la reivindicación 1, donde el soplete de soldadura (1) comprende un soporte (7) solidario con el cabezal (3), el soporte (7) que se obtiene por fabricación aditiva de un metal que conduce la electricidad, estando el electrodo (13) conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica (27) por el metal que constituye el soporte (7), estando el alambre metálico de relleno (17) aislado eléctricamente del potencial del soporte (7) por la funda aislante (29)

3. Soplete de soldadura según la reivindicación 2, donde el soplete de soldadura (1) comprende una base (8) obtenida por fabricación aditiva de un metal que conduce la electricidad, estando el electrodo (13) conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica (27) por el metal que constituye la base (8), siendo el soporte (7) solidario con la base (8).

4. Soplete de soldadura según la reivindicación 1, donde el soplete de soldadura (1) comprende una base (8) obtenida por fabricación aditiva de un metal que conduce la electricidad, estando el electrodo (13) conectado eléctricamente a la fuente de corriente eléctrica (27) por el metal que constituye la base (8), siendo el cabezal (3) solidario con la base (8).

5. Soplete de soldadura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el cuerpo (11) comprende una cavidad interna (75) por la que pasan el alambre metálico de relleno (17) y la funda aislante (29).

6. Soplete de soldadura según la reivindicación 5, donde la guía de alambre (19) incluye una boquilla (81) de cerámica fijada al cuerpo (11) en la prolongación de la cavidad interna (75).

7. Soplete de soldadura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la guía de alambre (19) comprende un tubo (31) situado completamente fuera del cabezal (3), por el que pasan el alambre metálico de relleno (17) y la funda aislante (29).

8. Soplete de soldadura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el cuerpo (11) incluye una abertura de difusión del gas de protección (41) alrededor del electrodo (13) en la que desemboca la cavidad interna de paso del gas de protección (37), el cabezal (3) que comprende una rejilla de difusión (43) que se extiende en la abertura de difusión (41) y se obtiene por fabricación aditiva conjuntamente con el cuerpo (11).

9. Soplete de soldadura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el soplete (1) incluye un sistema de visualización de vídeo (61), el cuerpo (11) que tiene una cavidad interna de paso del sistema de visualización de vídeo (63).

10. Soplete (1) de soldadura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el soplete comprende al menos un sensor (69) soportado por el cuerpo (11) y un cable de transmisión de la señal (71) conectado al sensor (69), el cuerpo (11) que tiene una cavidad interna de paso del cable de transmisión de la señal (73).

11. Procedimiento de fabricación de un soplete de soldadura (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el procedimiento que comprende una etapa de fabricacióncaracterizada porqueel cuerpo (11) se obtiene por fabricación aditiva de un metal que conduce la electricidad.