Optimización de la geometría del cordón de soldadura de cilindros de gas utilizando el método Taguchi-Grey

Abstract

La selección de los parámetros de la soldadura más apropiados es un aspecto importante en los procesos de soldadura por arco sumergido. Sin embargo, debido a la complejidad de los fenómenos mecánicos, térmicos y metalúrgicos involucrados en el proceso, obtener los modelos analíticos fiables es una tarea muy difícil. En este trabajo se propone el uso del método de optimización multiobjetivo de Grey-Taguchi para la optimización de los procesos de soldadura bajo arco sumergido de recipientes de gas de 10 kg. Tres parámetros (voltaje, intensidad de la corriente y velocidad de la soldadura) fueron seleccionados como variables dependientes y el ancho del cordón, la altura del refuerzo, la penetración de la soldadura y el calor introducido fueron los parámetros a optimizar. Un L9 (3³) arreglo ortogonal fue seleccionado y, consecuentemente se llevaron a cabo nueve experimentos. Los parámetros óptimos fueron obtenidos maximizando la respuesta y la señal de ruido. Un modelo de regresión lineal fue ajustado desde los resultados experimentales y el valor óptimo del ancho, la penetración y la altura del refuerzo del cordón fue predicho. Se ejecutó la validación de los experimentos y se obtuvo una buena correspondencia con los valores predichos. El estudio desarrollado puede arrojar una importante reducción en los costos de producción de los cilindros de gas.