Historia de la soldadura en el espacio

soldadura en el espacio

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La soldadura en el espacio es diferente de la soldadura en la Tierra. Los rusos fueron los primeros en explorar la soldadura en gravedad cero y/o en vacío. Según lo informado por el Sydney Morning Herald, el cosmonauta ruso Valery Kubasov fue la primera persona en intentar soldar al vacío en el espacio en la década de 1960, como parte de los preparativos para construir la primera estación espacial mundial "Salyut 1".[ XNMUX ]

Los experimentos de Kubasov fueron un punto de inflexión para las operaciones de gravedad cero. La necesidad de una efectiva técnicas de soldadura en condiciones de ingravidez se hizo evidente en la década de 1990, cuando se lanzó la Estación Espacial Internacional de intrincado diseño. Más específicamente, la soldadura en el espacio podría abarcar la reparación de cascos dañados por pinchazos de desechos espaciales y el refuerzo de estructuras que se han debilitado por largos períodos de uso.

Experimentos soviéticos de soldadura en el espacio

Las únicas pruebas reales de en el espacio técnicas de soldadura El uso de enfoques convencionales ocurrió durante las pruebas soviéticas. En el vuelo Soyuz 6 en 1969, Kubasov usó un cilindro dentro de la nave orbital no presurizada, llamado "horno Vulkan", que pudo controlar de forma remota. Probó tres dispositivos de soldadura diferentes a través de un cañón de electrones:

  • Soldadura por haz de electrones – Este proceso envía electrones a muy alta velocidad a las zonas específicas de las superficies de contacto de los metales a unir.
  • Soldadura por arco de plasma a baja presión – El proceso de arco de plasma está restringido. Requiere una boquilla rociadora enfriada por agua para restringir el arco y obtener las propiedades necesarias para soldar.
  • Soldadura de electrodos consumibles – Esta es otra forma de soldadura por arco que utiliza un electrodo consumible.

Sin embargo, la tripulación rusa sobreestimó sus habilidades y subestimó los riesgos. Debido a su intento de hacer soldaduras en el espacio, casi rompen la cápsula de soporte vital, lo que habría causado la muerte de todos a bordo. Afortunadamente, los cosmonautas tuvieron suerte y no se perdieron vidas en los experimentos de soldadura.

Desafíos Soldadura en el espacio

Gran parte del trabajo de mantenimiento y reparación de la NASA se realiza en tierra y no en el espacio. Los expertos en tecnología de la NASA primero buscó evitar cualquier necesidad de soldadura en el espacio. Por ejemplo, construyeron vehículos espaciales con materiales que pueden resistir los viajes espaciales, hechos de materiales como cerámica y aluminio.

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La razón de este enfoque es que la soldadura en el espacio puede ser extremadamente desafiante. La estructura, composición y calidad de una soldadura depende de la distribución de la temperatura en el baño de soldadura y de la distribución de los materiales fundidos a medida que se forma la soldadura, lo que es difícil de controlar en el espacio. Las técnicas de soldadura que se basan en gases de protección cuidadosamente equilibrados también serían difíciles de manejar, ya que los gases se comportan de manera diferente en entornos sin gravedad y sin aire.

Otro problema es asegurar las fuentes de poder de soldadura. Los generadores portátiles utilizan el aire circundante para la refrigeración, lo que no es posible en el espacio. Dado que el aluminio es el principal metal utilizado en la construcción espacial, soldadura TIG sería la técnica de referencia para reparar partes de una nave espacial; pero la destreza y la precisión requeridas para la soldadura TIG serían difíciles de lograr en gravedad cero. La soldadura por haz de electrones exige un vacío en lugar de un gas de protección para proteger la soldadura, lo que no se puede hacer fácilmente dentro de la nave espacial.

Técnicas de soldadura innovadoras de la NASA

Hoy en día, la NASA emplea una serie de técnicas de soldadura innovadoras que permiten que las naves espaciales resistan los rigores de los viajes espaciales y, al mismo tiempo, permiten que se realicen algunas reparaciones en el espacio:

  • Soldadura por fricción-agitación – La soldadura por fricción y agitación es una técnica que utiliza calentamiento por fricción con presión de forjado para producir uniones de alta resistencia esencialmente libres de defectos. Una herramienta de pasador giratorio ablanda, agita y forja una unión entre dos placas de metal para formar una unión soldada. La NASA ha desarrollado un nuevo diseño para una herramienta de soldadura por fricción y agitación.
  • Soldadura por agitación ultrasónica – Otro proceso de soldadura desarrollado por la NASA, soldadura por agitación ultrasónica,utiliza una varilla de agitación para remover las superficies plastificadas de contacto de dos piezas de aleación metálica para formar la junta de soldadura. El calor es generado por una bobina de inducción. La energía ultrasónica reduce las fuerzas no deseadas, aumenta la velocidad de desplazamiento y reduce el desgaste de la varilla de agitación.
  • Láser de mano – Para trabajos de soldadura pequeños, especialmente en espacios reducidos, la NASA desarrolló un láser portátil. Es útil debido a su precisión, habilidad y maniobrabilidad. Esta herramienta se desarrolló originalmente para reparar partes del motor del transbordador, pero desde entonces la NASA ha autorizado su uso en muchos otros procesos industriales.

Los desafíos presentados por el concepto de soldadura en el espacio y el desarrollo de las herramientas necesarias para realizar esta exigente pero necesaria tarea han estimulado en gran medida el avance de tecnología de soldadura.

Fuentes Adicionales

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