Los fabricantes de hoy se enfrentan a un desafío abrumador: ejecutar una línea de producción que no solo entrega productos de calidad a tiempo y dentro del presupuesto, sino que también cumple con diversas demandas de ahorro y eficiencia energética. Las operaciones de soldadura en cualquier instalación de fabricación no son una excepción. De hecho, la soldadura consume anualmente al menos $ 15 millones en electricidad en los Estados Unidos y alrededor de $ 99 millones en todo el mundo.

 

Los entornos de fabricación actuales necesitan un programa de soldadura confiable y de bajo consumo energético que no solo produzca soldaduras de calidad utilizando múltiples procesos, sino que también ahorre en costos operativos y de electricidad. Si está listo para aumentar la eficiencia general y reducir los requisitos de energía de las operaciones de soldadura de su instalación en un esfuerzo por lograr este objetivo, considere seguir estos tres sencillos pasos:

1) Evalúe la eficiencia de su equipo existente
Eche un vistazo a su taller de soldadura y determine un momento para realizar actualizaciones cruciales que aumentarán la productividad y la calidad generales, así como la eficiencia energética.

El equipo de soldadura no es una excepción, ya que puede ser un gran consumidor de energía en el taller. En lugar de seguir el viejo adagio, "si no está roto, no lo arregle", pregúntese lo siguiente: "¿Nuestras fuentes de poder de soldadura actuales maximizan el ahorro de energía y la eficiencia?"

Lo más probable es que si tienen más de cinco años, no lo sean. Incluso si funcionan como si fueran nuevas, las fuentes de poder de soldadura más antiguas carecen de las capacidades de ahorro de energía de la tecnología más nueva. Si bien el costo inicial de la actualización puede parecer un poco abrumador, la recuperación de la inversión en las actualizaciones puede ser más rápida de lo que cree.

Las últimas fuentes de energía para soldadura ofrecen muchos beneficios en la línea de producción, desde una mayor calidad de soldadura y deposición hasta una mayor eficiencia energética. También están disponibles nuevas capacidades de monitoreo de producción impulsadas por software.

Para determinar si su equipo existente está afectando su balance final, siga estos pasos:

Paso 1: calcular la potencia de salida
Tome el voltaje de salida, que se da como voltios en su fuente de poder de soldadura y luego multiplíquelo por la corriente de salida, que se encuentra en su fuente de poder en amperios. El total se conoce como potencia de salida.

Paso 2: calcular la potencia de entrada
Divida la potencia de salida total por la eficiencia de la fuente de energía, que es proporcionada por el fabricante del equipo de soldadura para obtener la potencia de entrada en kilovatios (KW).

 

Paso 3: Calcule los costos operativos diarios durante la soldadura.
Para calcular los KW horas usados en un día, tome la potencia de entrada y multiplíquela por las horas por día que la fuente de energía está soldando activamente. Ahora, tome este total y multiplíquelo por el precio por KW hora.

Paso 4: Calcule los costos operativos diarios durante los períodos inactivos
Para calcular el consumo de inactividad por día, primero tome la potencia de entrada multiplicada por las horas de inactividad por día. Necesitará este número más adelante en sus cálculos.

Ahora busque el número de potencia de entrada inactiva de su fuente de alimentación que se proporciona en la placa de clasificación o en el manual de instrucciones en vatios y multiplíquelo por las horas inactivas. Luego, multiplique por el precio por kilovatio hora de energía.

Paso 5: Calcule los costos operativos totales
Tome los costos operativos diarios de soldadura como se determinó en el Paso 3 y agregue los costos operativos diarios por períodos inactivos como se calcula en el Paso 4. Esto equivale a los costos operativos diarios en dólares.

Al comparar este número final para una fuente de energía de soldadura más antigua con los costos operativos diarios estimados de una fuente de energía más nueva y eficiente, puede saber fácilmente qué máquina proporcionará ahorros de costos y un retorno de la inversión final.

 

Para calcular el ahorro de energía entre una fuente de poder de soldadura moderna basada en inversor y las fuentes de poder de soldadura convencionales en su planta, pruebe esta práctica calculadora que se puede encontrar en el Centro de recursos de Power Wave.

 

2) Considere cambiar a tecnología inverter
Las fuentes de energía basadas en inversores permiten a los fabricantes entregar más potencia de salida de la nueva tecnología de electrónica de potencia, lo que resulta en una mejor relación rendimiento-tamaño. Estos modelos también ofrecen un funcionamiento suave con mayor eficiencia que muchas fuentes de poder de soldadura convencionales más antiguas.

 

En el pasado, las fuentes de poder de soldadura se basaban en transformadores convencionales. La fuente de alimentación tomó 60 Hz 230, 460 o 575 voltios. Un transformador metálico lo cambió del voltaje de entrada relativamente alto a una corriente de 60 Hz a un voltaje más bajo. Esta corriente luego fue rectificada por un dispositivo conocido como puente rectificador para obtener una salida de soldadura de CC, que fue controlada por sistemas de control relativamente lentos.

Las fuentes de energía industriales más antiguas construidas con esta tecnología suelen ser pesadas y grandes, con un peso de 400 libras o más. Todos tienden a calentarse durante el uso y tienen una capacidad limitada de pulsos a más de 120 pulsos por segundo debido a ineficiencias de control.

Con la tecnología de inversor, la energía entrante de 60 Hz primero se rectifica a CC y luego se alimenta a la sección del inversor de la fuente de alimentación, donde se enciende y apaga mediante interruptores de estado sólido a frecuencias tan altas como 120,000 Hz. Esta CC pulsada, de alto voltaje y alta frecuencia se alimenta al transformador de potencia principal, donde se transforma en la CC de bajo voltaje que es adecuada para soldar.

 

Algunas de las fuentes de energía de soldadura más nuevas, clasificadas en 650 amperios con un ciclo de trabajo del 100 por ciento con un rango de 10 a 815 amperios, pesan solo 165 libras frente a más de 700 libras para una sola fuente de energía tradicional de amperaje similar. Los nuevos inversores también tienen una huella mucho más pequeña que las fuentes de energía de soldadura tradicionales.

Los inversores también cuentan con protección avanzada de voltaje de entrada, una necesidad para el uso de alto rendimiento en sitios de trabajo donde la energía suministrada a la fuente de poder de soldadura no siempre es necesariamente robusta o confiable y, en cambio, puede ser más errática. Lincoln Electric trabajó con algunos grandes clientes finales para desarrollar la última tecnología de inversores para que sea capaz de sobrevivir a picos de entrada de hasta 1000 voltios en el trabajo, y su equipo de soldadura ha sobrevivido y ha seguido funcionando.

Las fuentes de poder de soldadura portátiles y livianas, basadas en inversor, brindan capacidades precisas de inicio de arco y controles de salida avanzados que permiten a los soldadores ajustar su salida de soldadura a los parámetros deseados. La tecnología detrás de estas unidades proporciona a los fabricantes una fuente de energía que puede realizar soldadura con núcleo de fundente de alto y bajo amperaje, electrodo revestido, TIG y MIG, sin mencionar el ranurado por arco e incluso el arco sumergido CV.

 

Los modelos de inversor reinventados de hoy ofrecen capacidades de soldadura multiproceso, ofreciendo una respuesta de arco más rápida, una acción de arco más suave y una apariencia de cordón más consistente. Esto produce soldaduras de calidad la primera vez, eliminando la necesidad de volver a soldar y también disminuyendo la incidencia de chatarra.

 

3) Seguir de cerca la producción y la eficiencia del taller
Otra forma de realizar un seguimiento de la eficiencia energética, la eficiencia general de la producción y la calidad es comenzar a utilizar herramientas de monitoreo de producción en sus operaciones de soldadura. Las últimas fuentes de energía para soldadura brindan capacidades de recolección de datos a través de herramientas especiales de adquisición de datos de soldadura, lo que permite monitorear el desempeño de la soldadura, la condición del equipo y la eficiencia.

 

Estas herramientas brindan acceso inmediato y fácil de usar a una amplia gama de información de monitoreo de datos con respecto al arco de soldadura, lo que ayuda a los fabricantes a entregar y verificar el cumplimiento del procedimiento, incluida la información de corriente y voltaje, así como True Energy ™ y verificación de entrada de calor, especialmente para aquellos aplicaciones que requieren registros de entrada de calor. Estas unidades cuentan con controles digitales avanzados para muestrear los parámetros del arco de soldadura a velocidades extremadamente altas para brindar estadísticas consistentes y confiables.

Las últimas herramientas de monitoreo ahora utilizan la tecnología "nube" y software como servicio (SaaS). No se requiere hardware de computadora, lo que ahorra tanto en gastos de capital como en energía para hacer funcionar dicho equipo, y la información del soldador se puede ver en cualquier lugar, en cualquier momento y con cualquier dispositivo web, sin ningún software especial.

Con SaaS, la aplicación de software no se instala en una computadora cliente o servidor como el software con licencia tradicional. En cambio, el software está alojado de forma remota y accesible para un cliente a través de la Web. Con SaaS, los gastos iniciales son mínimos debido al modelo de precios basado en suscripción; la implementación es rápida y las actualizaciones de software se realizan fácilmente.

 

Los sistemas de alerta AlwaysOn ™ en los programas de monitoreo más recientes pueden rastrear y analizar fallas del soldador y de las instalaciones, alertándolo sobre problemas incluso cuando no está en el taller. y estadísticas de eficiencia que pueden ser cruciales para las decisiones comerciales y los ahorros.

 

Ahorro de energía: más fácil de lo que piensa
Si bien la idea de renovar las operaciones y el equipo de soldadura para obtener los ahorros de energía que tanto se necesitan puede parecer abrumadora al principio, incluso unos pocos cambios simples pueden marcar la diferencia.
 
No hay dos instalaciones de fabricación iguales. Y, por lo tanto, no hay dos instalaciones que tengan el mismo nivel de uso de energía en su taller de soldadura. La evaluación cuidadosa de las necesidades de su planta y el uso de energía es el primer paso para generar ahorros. A partir de ese momento, puede decidir actualizar, optimizar y monitorear su equipo de soldadura de la manera que mejor se adapte a las necesidades de su taller y sus objetivos generales de ahorro.

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