La historia completa de la soldadura

La soldadura es uno de los pasos más críticos en la fabricación de metal moderna. Esto es de conocimiento común. Sin embargo, la mayoría de la gente no sabe dónde se originó la soldadura, cuál fue su forma más temprana y cómo ha evolucionado a lo largo de los años.

Aunque la forma moderna de soldadura que involucra las herramientas de soldadura que vemos hoy en día se inventó en la década de 1800 durante la Revolución Industrial, el primer tipo de soldadura se remonta a miles de años. La soldadura existía de alguna forma en la Edad del Bronce y la Edad del Hierro. Los arqueólogos han encontrado pequeñas cajas de oro con juntas soldadas a presión hace más de dos milenios. Además, hay pruebas de que los antiguos egipcios sabían cómo soldar hierro.

De estos hallazgos, debe quedar claro que la soldadura no es una práctica nueva; en cambio, ha existido desde la Edad del Hierro y tal vez incluso antes. Sin embargo, la soldadura realizada en aquellos tiempos era extremadamente elemental, por decir lo menos; no implicaba nada más que martillar dos piezas de metal bajo calor.

La forma de soldadura que se practica ampliamente hoy en día, aunque con equipos y técnicas más modernas, se descubrió en el siglo XIX. Sin embargo, los otros períodos en los que se practicó la soldadura han jugado un papel importante en este descubrimiento. Por lo tanto, los hemos incluido en esta guía sobre la historia de la soldadura.

¿Quién inventó la soldadura?

Antes de comenzar la discusión sobre los diferentes períodos de la historia de la soldadura, es esencial saber quién inventó la soldadura. Aquí, estamos hablando de la forma moderna de soldadura y no de la soldadura que existía en la Edad Media o en períodos anteriores.

¿Cuál es la forma moderna de soldadura? Es un método que implica el uso de procesos de fusión para unir piezas de plástico o metales para crear o reparar estructuras metálicas. El calor se usa comúnmente para soldar las piezas de metal, y el equipo de soldadura utiliza luz láser, arco eléctrico o llamas abiertas para realizar la fusión.

Ahora que sabe cómo funciona la forma moderna de soldadura, podemos volver a nuestra discusión sobre quién inventó la soldadura. Si bien a mucha gente le gusta acreditar a Sir Humphry Davy el descubrimiento de la soldadura moderna, a nadie se le puede acreditar la invención de la soldadura.

Sin embargo, los primeros avances hacia la forma moderna de soldadura se hicieron a principios del siglo XIX, cuando Sir Davy utilizó una batería para producir un arco eléctrico entre dos electrodos de carbono por primera vez. Esto fue en el año 1800. Treinta y seis años más tarde, el acetileno fue descubierto por Edmund Davy. Sin embargo, tardaron otros 45 años en inventarse la forma moderna de soldadura.

¿Qué pasó durante estos 45 años? August De Meritens unió placas de plomo utilizando calor de arco. A esto le siguió Nikolai Benardos, un estudiante ruso de De Meritens, que patentó un método de soldadura por arco eléctrico con varillas de carbono. Los procesos de soldadura se desarrollaron muy rápidamente después de esto.

Nikolai Slavynov descubrió cómo se podían usar los electrodos metálicos para soldar. Además, un ingeniero estadounidense C. L Coffin ideó una soldadura por arco que implicaba el uso de un electrodo de metal recubierto; esto preparó el escenario para el descubrimiento de la soldadura por arco de metal blindado. Así es como surgió la forma moderna de soldadura.

¿Cómo ha cambiado la forma moderna de soldadura a lo largo de los años?

Antes de sumergirnos en la historia de la soldadura, es esencial discutir cómo la soldadura de formas modernas, que se descubrió en el siglo XIX, ha cambiado a lo largo de los años. En los últimos 200 años o más, las técnicas y los equipos utilizados para realizar la soldadura han cambiado una y otra vez, para mejor. Este proceso de evolución ha ayudado a que el proceso de soldadura sea más rápido y preciso.

En este momento, tenemos procesos de soldadura altamente sofisticados, como la soldadura robótica; este es un método que puede soldar metal con mayor precisión y rapidez que cualquier soldador humano que realice la tarea manualmente. No solo eso, esta forma moderna de soldadura minimiza o incluso elimina los riesgos para los humanos al soldar. El proceso de soldadura solo será mejor y más sofisticado en el futuro.

Sin embargo, todo esto comenzó con el descubrimiento del acetileno a principios del siglo XIX; esto hizo posible realizar la soldadura con una fuente de soldadura controlable. Sin embargo, fue a principios del siglo XX cuando la soldadura moderna realmente comenzó a tomar forma; este fue un momento en que la electricidad comenzó a estar ampliamente disponible.

Durante la Primera y Segunda Guerra Mundial, la innovación en métodos y tecnología de soldadura comenzó a ocurrir ya que los militares lo necesitaban rápidamente. Fue solo después de la Segunda Guerra Mundial que la soldadura se utilizó para unir metales en estructuras esenciales como los barcos.

La década de 1950 o el período inmediatamente posterior a la Segunda Guerra Mundial se centró en el proceso de soldadura de Co2 y su popularidad en rápido aumento. Sin embargo, muchos de los desarrollos clave en la soldadura moderna tuvieron lugar en la década de 1960, algunos de estos desarrollos o avances incluyeron la soldadura Electroslag, Innershield y Dualshield. Otro descubrimiento crítico durante esta década fue la soldadura por arco de plasma.

Aunque fue un período relativamente discreto en la historia de la soldadura moderna, el año 1970 fue cuando se introdujeron muchas nuevas técnicas de soldadura; los métodos estaban destinados a proporcionar soporte a la miniaturización electrónica. Incluían infrarrojos, gas caliente y fase de vapor.

La última fase de la soldadura moderna comenzó en 1991, cuando TWI introdujo la soldadura por fricción y agitación. Sin embargo, el siguiente descubrimiento crucial en la soldadura se hizo ocho años después; el descubrimiento fue un método que aumentó significativamente la penetración del flujo en una soldadura. Un año después, se introdujo la soldadura por pulso magnético.

En el mismo año, también fuimos testigos, por primera vez, de la soldadura de compuestos metálicos con rayos X. La soldadura híbrida de arco láser se descubrió ocho años después. En 2013, vimos el desarrollo de la Soldadura por Arco de Metal a gas, la soldadura fuerte y el uso de tecnología láser y una junta de solape en soldadura de aluminio y acero con bajo contenido de carbono. Así es como las formas modernas de soldadura cambiaron a lo largo de los años.

Historia de la línea de tiempo de soldadura

Ahora que tiene una idea de quién inventó la soldadura moderna y cómo ha cambiado a lo largo de los años, podemos llegar a la historia de la línea de tiempo de soldadura; esta es la historia completa de la soldadura que se remonta al período antes de Cristo (a.C.). Abarca todos los períodos desde entonces hasta 2013; también proporciona una visión del futuro de la soldadura. Sin perder más tiempo, comencemos con el historial de la línea de tiempo de soldadura.

Soldadura en el período A.C.

Fue durante este período que el metal se martilló y dobló por primera vez; el metal que se sometió a la forma más temprana de soldadura se cree que es cobre. Muchos historiadores creen que la soldadura comenzó en el Antiguo Egipto en el año 4000 a. C.. Inicialmente, la soldadura se realizaba solo en cobre; sin embargo, el proceso progresó a lo largo de los años, y finalmente el hierro, el oro, la plata y el bronce comenzaron a soldarse también.

El estaño fue descubierto en 3500 a. C., y el trabajo en bronce comenzó entre 3000 y 2000 a. C.. Este fue también el momento en que se descubrieron las pequeñas cajas de oro soldadas a presión con juntas que mencionamos anteriormente. Además, el metal se convirtió en armas, utensilios y joyas durante este período.

En el 3000 a.C., los sumerios usaban soldadura dura para producir espadas. Durante el mismo período, el calor generado a partir del carbón vegetal fue utilizado por los antiguos egipcios para convertir el mineral de hierro en hierro esponjoso. También fue la primera vez que se utilizó la soldadura a presión.

En 2250 a. C., los persas usaban cobalto para colorear el vidrio. En 1500 a. C., se descubrió mercurio y se produjeron los primeros casos de fundición de hierro. En 1330 a.C., los antiguos egipcios usaban una cerbatana y una soldadura para soldar metales. Más de 300 años después, en el año 1000 a.de J.C., comenzaron los trabajos sobre el hierro, época en la que se utilizaban hornos para doblar el metal y producir puntas de lanza y espadas.

Durante el mismo tiempo, las juntas lapeadas se martillaban en Irlanda para fabricar cajas de oro. Entre los años 900 y 850 a.C., los egipcios comenzaron a fabricar herramientas de hierro. La popularidad del hierro se desaceleró durante este período a medida que la gente se familiarizaba cada vez más con el cobre y el bronce y su utilidad. En el mismo período, los babilonios comenzaron a fabricar armas de hierro.

Soldadura en el período D. C. y la Edad Media

El primer período registrado durante el cual se practicó el proceso de soldadura de oro es el año 60 D. C.. Esto fue registrado como un autor romano Plinio que vivió durante los primeros años del Imperio Romano; documenta el proceso describiendo cómo las sales funcionaban como flujo y cómo la dificultad de soldar determinaba el color del metal.

El siguiente desarrollo significativo en la soldadura durante el período de D. C. ocurrió en el año 310 D. C., cuando se construyó un pilar de hierro en la India con soldadura. El pilar pesaba más de cinco toneladas métricas. Además, hay estructuras en Roma, Escandinavia e Inglaterra que se construyeron con soldadura en algún lugar entre 300 y 400 d. C.

En 589 D. C., el hierro forjado fue convertido en acero por primera vez durante el período de la dinastía Sui por los chinos. Durante el mismo período, las espadas Samurai fueron fabricadas por los japoneses mediante un proceso de soldadura y moldeo.

En el año 1000 d.C., Teófilo El Monje escribió un manuscrito que describía el proceso de mezcla de fundente para soldar plata. En 1375, se descubrió el metal Zinc. Desde el siglo V al XIV, más conocido como la Edad Media, la soldadura de forja fue la base de todos los desarrollos y descubrimientos realizados en la soldadura. Sin embargo, la cosa comenzó a cambiar después de este período.

Soldadura durante los siglos XIV a XVII

La historia de la soldadura durante este período comienza en 1540; este fue el año en que el metalúrgico italiano Vannoccio Biringuccio lanzó De la pirotechnia. Este libro describe la operación de forja. En el mismo año, el proceso fue dominado por artesanos renacentistas, lo que impulsó el crecimiento continuo de la soldadura en los siglos siguientes.

Otro año crítico durante este período para la soldadura fue 1568; este fue el año durante el cual un orfebre italiano Benventuto Cellini detalló cómo se podía usar un proceso de soldadura para soldar un aliado hecho de plata o cobre. El término soldadura se usó por primera vez en 1599, y en el siglo XVII, el hierro fundido no se puede producir por primera vez.

El año 1800

Hubo desarrollos significativos en la soldadura durante el siglo XIX. Un descubrimiento importante en la soldadura se hizo durante este período; el descubrimiento fue el uso de acetileno o llamas abiertas. ¿Cuál fue este descubrimiento importante? Porque permitió la fabricación de herramientas y equipos complejos hechos de metal.

En 1836, el acetileno fue descubierto por el inglés Edmund Davy, y pronto comenzó a ser utilizado en la industria de la soldadura. Sir Humphrey Davy inventó en 1800 una herramienta a pilas capaz de producir un arco eléctrico entre electrodos de carbono. La herramienta inventada por Sir Davy se utilizó ampliamente para soldar metales.

El Año 1880

Auguste De Meritens, un científico francés, utilizó con éxito el calor generado por arco para unir placas de plomo en 1881. En el mismo año, Nokolai N. Benardos, un científico ruso, junto con su colega Stanislaus Olszewski, inventaron un soporte para electrodos que patentaron tanto en el Reino Unido como en los EE. UU.

Año 1890

En este momento, la soldadura al arco de carbono era el método más popular y ampliamente utilizado para soldar. Sin embargo, el ingeniero estadounidense C. L Coffin descubrió el método de soldadura por arco de electrodos metálicos en 1890 y lo patentó. En el mismo año, el científico ruso N. G. Slavianoff usó la misma forma que Coffin para fundir metales en moldes.

El año 1900

Strohmenger introdujo un electrodo de metal recubierto en 1990. Un revestimiento de cal añadió estabilidad al arco. En el mismo año, también se desarrollaron varios otros procesos de soldadura; estos incluyeron soldadura por puntos, soldadura por proyección, soldadura continua y soldadura a tope de destello. Además, fue durante el mismo tiempo que los electrodos de varilla se convirtieron en una herramienta popular para soldar.

El año 1919

Comfort Avery Adams estableció la American Welding Society después del final de la Primera Guerra Mundial. El propósito de establecer la AWS era fomentar el desarrollo de los procesos de soldadura. Esta primera parte de un descubrimiento significativo relacionado con la soldadura en la era posterior a la Primera Guerra Mundial fue la invención de la corriente alterna en 1919. Sin embargo, esta invención no fue utilizada por la industria de la soldadura hasta la década de 1930.

La década de 1920

Hubo algunos desarrollos significativos en la soldadura durante este período, el más notable de ellos fue la introducción de la soldadura automática. Un método que combinaba cables de electrodos desnudos con voltaje de arco, la soldadura automatizada se utilizó inicialmente para construir ruedas de grúa y ejes de motor desgastados. Más tarde, la industria del automóvil lo utilizó para producir carcasas para el eje trasero.

Además de lo anterior, se desarrollaron muchos electrodos de soldadura durante la década de 1920, incluidas varillas de revestimiento pesado desarrolladas y utilizadas por la Compañía A. O. Smith en 1927. Las barras de electrodos extruidos se fabricaron y vendieron al público por primera vez en 1929.

Algunos de los otros descubrimientos críticos en soldadura durante la década de 1920 incluyeron el establecimiento del Instituto de Ingenieros de Soldadura. La soldadura de prueba se realizó utilizando argón y helio como gas de protección, la investigación sobre el uso de rayos X para probar soldaduras y la construcción del primer puente ferroviario soldado.

La década de 1930

En el año 1930, la soldadura con pernos fue desarrollada por el Astillero Naval de Nueva York. El propósito principal de esto era fijar cubiertas de madera sobre una superficie hecha de metal. Dos industrias donde este proceso de soldadura fue ampliamente utilizado fueron la construcción y la construcción naval.

Durante el mismo período, el proceso de soldadura por arco sumergido también fue desarrollado por la National Tube Company; este fue un proceso de soldadura automática que fue diseñado específicamente para un molino de tubos con sede en McKeesport, Pensilvania. La creación de costuras longitudinales en la tubería fue el propósito de desarrollar este proceso de soldadura.

En 1930, Robinoff patentó el proceso y lo vendió más tarde a Linde Air Products Company; aquí fue donde el proceso obtuvo el nombre de soldadura por fusión Union.»El proceso de soldadura por arco sumergido más avanzado pronto reemplazó al proceso de soldadura por pernos en el sector de la construcción naval; el proceso resultó ser extremadamente productivo en los astilleros. El proceso sigue siendo popular incluso hoy en día.

La década de 1940

Una idea de C. L Coffin es lo que dio origen al método de soldadura por arco de tungsteno de gas (GTAW), patentado por Coffin en 1890. El método GTAW permite soldar en una atmósfera de gas no oxidante. A finales de la década de 1920, el H. M. Hobart refinó el concepto utilizando helio como gas de protección. Más Tarde, P.K Devers reemplazó el helio con argón como gas de protección para realizar GTAW.

Hasta la década de 1940, este era el método utilizado para soldar aluminio, acero inoxidable y magnesio. En 1941, Meredith perfeccionó el proceso y lo llamó soldadura Heliarcada. Más tarde, Linde Air Products company patentó el proceso bajo su nombre y luego lo utilizó para desarrollar la antorcha refrigerada por agua.

Uno de los procesos de soldadura más críticos, GTAW sirvió de base para el desarrollo del proceso de soldadura por arco de gas metal (GMAW) en 1948; el desarrollo fue patrocinado por la compañía de Reducción de Aire y llevado a cabo en el Battelle Memorial Institute.

Al igual que en el proceso GTAW, el arco protegido con gas se utilizó para desarrollar el proceso GMAW; la única diferencia era que el electrodo de tungsteno se reemplazó por un cable de electrodo que se alimentaba continuamente. La fuente de alimentación de voltaje constante y los cables de pequeño diámetro fueron algunos cambios fundamentales que agregaron usabilidad al proceso.

Anteriormente, H. E. Kennedy había patentado este principio. GMAW se introdujo inicialmente como una forma de soldar metales no ferrosos. Sin embargo, la gente pronto comenzó a probar el proceso en acero también debido a su alta tasa de deposición.

La década de 1950

En 1953, Novoshilov y Lyubavski popularizaron el proceso de soldadura de Co2, y se convirtió en el método preferido para soldar aceros; esto se debió principalmente a la asequibilidad del proceso. Este proceso de soldadura consistía básicamente en soldar con electrodos consumibles en una atmósfera de gas CO2.

A pesar de usar equipos diseñados para el arco de metal de gas inerte, el proceso de soldadura de Co2 podría usarse para soldar aceros de manera económica. Esto ayudó a que el proceso de soldadura se hiciera popular casi inmediatamente después de su introducción.

Un arco caliente es un arco utilizado en el proceso de Co2, y los cables de electrodo más grandes requieren corrientes relativamente altas. No mucho tiempo después, fuimos testigos del lanzamiento de cables de electrodos de menor diámetro. Esto hizo que fuera más conveniente soldar materiales delgados. Con la introducción de estos cables de electrodo y fuentes de alimentación que fueron cada vez más refinados, la popularidad del proceso se disparó significativamente.

A finales de 1958 y principios de 1959, se desarrolló la variación de arco de cortocircuito de GMAW. ¿Cuál era el propósito de esta variación? Permitió que la soldadura se realizara en materiales delgados en todas las posiciones; pronto, se convirtió en una de las variedades más populares del proceso de soldadura por arco de metal a gas (GMAW).

La década de 1960

Se produjeron algunos avances significativos en la industria de la soldadura en la década de 1960. Algunos de estos desarrollos o mejoras incluyeron soldadura Electroslag, Innershield y Dualshield. Durante el mismo período, Robert M. Gage inventó la soldadura por arco de plasma. El método se utilizó para realizar la pulverización de metales. La década de 1960 fue también la época en la que los franceses desarrollaron la soldadura por haz de electrones; la industria de fabricación de aviones de los Estados Unidos todavía utiliza este método de soldadura.

Un desarrollo significativo en la industria de la soldadura que ocurrió durante la década de 1960 fue la invención del láser. Unos años más tarde, se introdujo la soldadura por rayo láser; resultó extremadamente útil en la soldadura, especialmente en la soldadura automatizada y de alta velocidad. Sin embargo, hay algunas desventajas significativas asociadas con este método, que es la razón por la que no se usa soldadura hoy en día; las dificultades incluyeron el alto costo del equipo y las aplicaciones limitadas.

En 1960, también se introdujo otro proceso de soldadura, y ese proceso fue la soldadura explosiva. En 1962, la cápsula espacial Mercury fue soldada por Sciaky, una empresa de fabricación estadounidense. En 1963, hubo algunos desarrollos significativos en las pruebas de soldadura, incluyendo la Prueba de Varestrain y la Antorcha del Fusewelder.

Entre 1965 y 1967, hubo un mayor uso de láser de Co2 para cortar y soldar. Además, la soldadura por gravedad comenzó en el Reino Unido (Reino Unido) durante este tiempo. En 1969, la nave espacial SOYUZ-6 fue soldada en el espacio por los rusos. Finalmente, se introdujeron muchas nuevas técnicas de soldadura en el año 1970; el propósito de estas técnicas era garantizar el soporte para la miniaturización electrónica, e incluían infrarrojos, gas caliente y fase de vapor.

La Era Moderna o más Reciente de la soldadura

Este período comienza en 1991 y dura hasta 2013. Muchos de los procesos de soldadura utilizados hoy en día, que son más de 90, se descubrieron alterados a su estado actual durante esta era. Algunos de los desarrollos más significativos que han tenido lugar en la última era de la soldadura son las computadoras de a bordo, la soldadura robótica, las mezclas de gases múltiples y los electrodos altamente sofisticados.

El primer desarrollo significativo en esta era de la soldadura fue la introducción de la soldadura TWI por Fricción en 1991. En 1999, se realizó el siguiente descubrimiento considerable en soldadura; fue un método que aumentó la penetración del flujo en una soldadura hasta en un 300%.

En 2000, se introdujo la soldadura por pulso magnético. El compuesto metálico también se soldó con rayos X por primera vez en el mismo año. En 2008, se descubrió la soldadura híbrida por arco láser. Finalmente, en 2013, se llevó a cabo el desarrollo de la Soldadura al Arco de Gas Metal, un proceso que soldaba el acero utilizado en los automóviles. Finalmente, fuimos testigos del uso de la tecnología láser y una junta de solape en soldadura de aluminio y acero con bajo contenido de carbono por primera vez en el mismo año.

¿Cuál es el futuro de la soldadura?

Habiendo pasado por todas las diferentes épocas de soldadura hasta la fecha, ahora estamos en condiciones de predecir cómo será el futuro de la soldadura. En primer lugar, esperamos que las operaciones de soldadura integren completamente los mecanismos de control de proceso de introducción y la fabricación ágil. Además, a medida que la soldadura se integra cada vez más en el diseño de fabricación y se alinea con los sistemas de información, esperamos que el proceso de soldadura se automatice más.

Además de lo anterior, esperamos que los materiales diseñados para soldarse sean un requisito esencial en la fabricación de productos futuros; es probable que estos materiales incluyan materiales inteligentes y de alta resistencia con chips de computadora integrados que monitoricen el rendimiento del ciclo de vida de la soldadura. En el futuro, estos materiales podrían crear muchas nuevas oportunidades para la industria de la soldadura.

En el futuro, el modelado de soldadura se convertirá en una parte crucial del proceso que busca la soldadura integrada a lo largo de todo el ciclo de vida de fabricación. Por último, los requisitos de energía para la soldadura se reducirán significativamente con el desarrollo de estos materiales inteligentes, que ayudarán a reducir los costos de la soldadura.

Mensajes similares:

• ¿Qué es la soldadura MMA?
• Cómo Soldar Hierro fundido
• ¿Qué es el Ciclo de trabajo en la Soldadura?