Como soldar tuberías de cobre

El proceso de soldadura está basado en el fenómeno natural de capilaridad que se explica a continuación brevemente:
01 Si en un recipiente que contenga líquido se introducen dos tubos de diferente diámetro, se observa que en el de mayor diámetro el nivel del líquido es el mismo que el del recipiente; sin embargo, en el tubo de un diámetro mucho menor, el líquido asciende debido a la tensión superficial.
02 A menor diámetro, mayor altura alcanza el líquido. Esto es, el diámetro está en proporción inversa a la ascensión capilar del líquido.
03 Igualmente, si se sustituye el tubo pequeño por dos tubos encajados el uno dentro del otro con una holgura muy pequeña, se observa que el líquido sube por el espacio entre ambos tubos. Ésta es la situación que se da en la unión entre un tubo y un accesorio.
Este fenómeno de capilaridad que se produce con el líquido, es el mismo que el que tiene lugar con los metales en estado de fusión; su aplicación práctica constituye la soldadura por capilaridad.

En resumen: la soldadura por capilaridad tiene lugar cuando a la unión de un tubo y un accesorio, después de su calentamiento, se le aporta un metal que se funde al contacto con ellos. Debido al fenómeno de capilaridad, el metal fundido asciende y se extiende en cualquier sentido, por el reducido espacio que queda entra la pared del tubo y la del accesorio; con ello, al enfriarse se consigue una unión totalmente hermética.



Facilitar la soldadura

El resultado final de la soldadura será tanto mejor cuando más favorezcamos el principio de capilaridad. Esto se consigue observando lo siguiente:


1. Distancia mínima entre paredes

A menor distancia entre paredes, mayor altura alcanza el líquido, en este caso el material de aporte fundido. El gráfico de la derecha nos proporciona la relación directa entre ambos parámetros.

2. Temperatura suficientemente alta y mantenida, para que el material fundido ascienda al máximo.

3. Mantenimiento de la regularidad de las superficies que forman el espacio entre paredes. Esto se consigue con un buen corte del tubo y posterior eliminación de rebabas, calibrado (y recalibrado si es necesario) de los extremos a unir, una buena limpieza mecánica (utilizando cepillos o lanas no abrasivos) y química (con un buen decapante neutro y soluble en agua fría).

4. Usando materiales de aporte con buenas propiedades capilares. Debido a lo indicado en los puntos anteriores, la dimensión del accesorio debe corresponder a la dimensión del tubo, y las eventuales variaciones de estas dimensiones deben estar dentro de las tolerancias establecidas en las normas correspondientes.

Tolerancias
Por las razones expuestas en los apartados Fenómeno de Capilaridad y Facilitar la soldadura, se debe recordar que para cada tamaño de tubo existe su accesorio de soldar correspondiente. No se deben unir nunca, por urgencia u otra causa, tubos y accesorios de distintas medidas por muy “aproximadas” que parezcan.


Tolerancias para el tubo de cobre (según la Norma UNE-EN 1057)

Las tolerancias en el espesor de pared, expresadas en porcentaje del espesor nominal medido en cualquier punto, deben cumplir los requisitos indicados en la siguiente tabla:


Tolerancias para los accesorios (según la Norma UNE-EN 1254-1)


Las tolerancias indicadas en la tabla y la utilización de los calibres definidos en esta misma norma garantizarán la correcta repartición tanto de la soldadura blanda como de la fuerte, y permitirán alinear correctamente el extremo macho de un accesorio o, para un extremo hembra, el extremo libre del tubo por toda la junta.

En el caso de soldar por capilaridad accesorios y tubos de cobre, los extremos de los tubos deberían calibrarse según los diámetros exteriores especificados en la tabla en una longitud igual o superior a la de la embocadura del accesorio.

Los extremos macho y hembra están esquematizados a continuación:

Las dimensiones de montaje no se pueden normalizar debido a la diversificación de los procesos de fabricación. Se debería consultar al fabricante para conocer estas dimensiones.

El espesor mínimo de pared, medido en un punto cualquiera, debe estar de acuerdo con las dimensiones de la tabla anterior. Los requisitos de espesor mínimo de pared no se aplican en la huella de marcado de los extremos hembra.
Para los accesorios con anillo de soldadura incorporado, en los que se realiza una ranura en la longitud destinada a soldarse, el espesor mínimo de pared debe estar de acuerdo con la dimensión e´ de la misma tabla.




Ejecución de la soldadura blanda
El instalador decidirá en función del uso al que vaya destinada la instalación qué tipo de unión es la más adecuada. Se elegirá soldadura blanda para instalaciones hidrosanitarias, redes de distribución de agua caliente o fría, calefacción y gas de baja presión; para otras instalaciones cuya temperatura máxima del servicio no supere los 120ºC; y para diámetros no superiores a 54 milímetros.
Para lograr una soldadura blanda de calidad es conveniente seguir la secuencia de operaciones que se detalla a continuación:
• Corte a medida del tubo
• Eliminación de rebabas
• Recalibrado de los extremos
• Limpieza de las partes en contacto
• Aplicación del decapante
• Montaje de la unión
• Limpieza del exceso de decapante
• Calentamiento
• Aplicación de la soldadura
• Enfriamiento y limpieza final
•
Ejecución de la soldadura fuerte
Se elegirá soldadura fuerte en uniones soldadas que deban soportar elevados esfuerzos mecánicos; en instalaciones de transporte o distribución de fluidos a alta presión que deban soportar temperaturas máximas de servicio comprendidas entre 125 y 175 ºC; y siempre que la dirección técnica u organización oficial así lo dictamen.
Para obtener un buen resultado en la ejecución de la soldadura fuerte, conviene observar las siguientes recomendaciones: las operaciones de corte a medida, eliminar rebabas, recalibrar y limpieza se realizarán de la misma manera que la indicada para la soldadura blanda; las demás operaciones, en cambio, tienen diferencias importantes.

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