Termofusión HDPE a tope: procedimiento y parámetros

Qué es la termofusión de HDPE

La termofusión de HDPE a tope es el método habitual para unir tubería de presión en agua, minería y gas. Los extremos de dos tubos (o de un tubo y un accesorio) se refrentan, se calientan contra una placa y se presionan entre sí hasta formar un cordón doble uniforme, sin accesorios intermedios.

Solo sirve entre piezas del mismo SDR y de resinas compatibles. Las máquinas de termofusión de HDPE CHILE cubren tubería de 40 a 630 mm. Para uniones con accesorios de resistencia, en empalmes y derivaciones, se usa la electrofusión.

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Normas, fases y parámetros de la termofusión a tope

En la termofusión a tope los extremos de dos tubos (o de un tubo y un accesorio) se refrentan, se calientan contra una placa calefactora y, una vez retirada ésta, se presionan entre sí hasta formar un cordón doble uniforme. Es el método más empleado en conducciones de agua, minería y gas, y permite uniones continuas sin accesorios intermedios. Solo es aplicable entre piezas del mismo SDR y de resinas compatibles.

Normas ISO 21307 y DVS 2207-1

Dos documentos regulan este proceso. ISO 21307:2017 es la norma internacional y define tres procedimientos de termofusión a tope para PE:

• Baja presión simple (SLP): una presión de fusión baja (0,15 MPa) para la formación del cordón, la unión y el enfriamiento.
• Baja presión doble (DLP): igual a la anterior, pero reduce la presión durante el enfriamiento; aplicable solo a espesores de pared mayores de 20 mm.
• Alta presión simple (SHP): presión de fusión cercana a 0,517 MPa, aproximadamente tres veces la de baja presión; aplicable a espesores de 5 a 70 mm.

La directriz alemana DVS 2207-1 (soldadura de tuberías, piezas y láminas de PE-HD con herramienta calefactora) fija una temperatura de placa de 200 a 220 °C, una presión de unión de 0,15 ± 0,01 N/mm² y una secuencia de fases con tiempos según el espesor. Las normas no deben mezclarse: los parámetros de cada método forman un conjunto, y el procedimiento calificado del fabricante del tubo prevalece sobre cualquier tabla genérica.

Las cinco fases del ciclo de termofusión

Tras la preparación (sujeción, refrentado, alineación y limpieza), el ciclo de soldadura se compone de cinco fases:

1. Alineación o formación del cordón inicial: los extremos se presionan contra la placa a 0,15 N/mm² (más la presión de arrastre) hasta que aparece un cordón de altura mínima en toda la circunferencia; indica contacto completo.
2. Calentamiento (absorción de calor): la presión se reduce a casi cero (≤ 0,01 N/mm²) y el calor penetra el espesor. El tiempo es de aproximadamente 10 segundos por milímetro de espesor.
3. Cambio (retiro de la placa): se separan los extremos, se retira la placa sin tocar el material fundido y se acercan los extremos lo más rápido posible dentro del tiempo máximo de la tabla, para que no se enfríen ni oxiden.
4. Alcance de la presión de fusión: la presión se eleva de forma lineal y uniforme hasta 0,15 N/mm² (más el arrastre) en el tiempo indicado; se forma el cordón doble.
5. Enfriamiento bajo presión: se mantiene la presión de unión sin interrupción durante todo el tiempo de enfriamiento (del orden de 1,2 min por mm de espesor). No se debe soltar la unión antes de tiempo ni enfriarla con agua o aire forzado.

Parámetros de soldadura

La tabla reproduce los valores recomendados de DVS 2207-1 para tubos, accesorios y láminas de PE-HD, a una temperatura ambiente de unos 20 °C y con aire moderado; los valores intermedios se interpolan.

Temperatura de placa: 200–220 °C (se tiende al límite superior en espesores pequeños y al inferior en espesores grandes). Alineación y unión a 0,15 N/mm² más la presión de arrastre; calentamiento a ≤ 0,01 N/mm². Desalineación máxima admisible: 0,1 × espesor.

Presión de fusión y presión de arrastre

La norma especifica una presión interfacial sobre la sección anular del tubo, pero el manómetro de una máquina hidráulica mide la presión sobre el pistón. La conversión es:

P manómetro = ( 0,15 N/mm² · A tubo / A pistón ) + P arrastre, con A tubo = π · (DN – e) · e

La presión de arrastre es la necesaria para mover el carro y el tubo sin resistencia; debe medirse en cada soldadura y sumarse. Omitirla es un error clásico que subpresiona la unión, sobre todo en tramos largos y pesados, donde conviene apoyar el tubo sobre rodillos. La temperatura de la placa debe verificarse con un termómetro de contacto en su superficie de trabajo, no con el indicador interno del equipo.

Qué máquina de termofusión necesito

La máquina se elige por el rango de diámetros y por el espesor de pared que se va a soldar. Las máquinas manuales se usan en diámetros menores, las hidráulicas en diámetros mayores y las CNC cuando se exige el registro automático del ciclo. Todas llevan placa calefactora, refrentador y sujeción alineada, y deben calibrarse antes de cada obra.

Consulta modelos, rangos y precios en máquina de termofusión HDPE, o revisa cómo elegir una soldadora. Si la soldadura es esporádica, el servicio de soldadura evita comprar el equipo.

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Preguntas frecuentes sobre termofusión HDPE