Robot de soldadura por puntos frente a soldadura por arco: comparación completa

Robot de soldadura por puntos frente a robot de soldadura por arco: cómo elegir el proceso adecuado para su línea de producción

Casi la mitad de todos los sistemas robóticos industriales en uso en el mundo se destinan a la automatización de la soldadura, según el informe World Robotics 2025 de la IFR. Solo en 2024 se instalaron 542.000 robots nuevos, y existen dos opciones entre las que elegir. ¿Debería comprar un robot de soldadura por puntos o un robot de soldadura por arco? La respuesta depende de los materiales, el tipo de junta, el ritmo de producción y el presupuesto. Esta guía compara los procesos de soldadura por arco y por puntos en todas las características relevantes para su taller, con criterios establecidos por la industria automovilística y datos recopilados en su fábrica durante las últimas tres décadas de experiencia líder en automatización de la soldadura.

Soldadura por puntos frente a soldadura por arco: resumen comparativo

Antes de analizar las características de cada proceso de soldadura, aquí tiene una comparación directa de los aspectos más importantes para tomar una decisión de compra. Ambos unen piezas mediante métodos de soldadura habituales: la soldadura por puntos une metales en puntos concretos, mientras que la soldadura por arco también permite crear cordones continuos, pero los resultados son muy distintos.

Cómo funciona cada proceso de soldadura

Conocer los principios físicos de cada proceso de soldadura le permite elegir el sistema de soldadura robotizada adecuado para su aplicación. Estos procesos forman juntas de maneras completamente distintas.

Cómo funciona la soldadura robotizada por puntos

La soldadura por puntos es una variante de la soldadura por resistencia. En ella, dos puntas de electrodos de cobre sujetan dos chapas metálicas solapadas y hacen pasar una corriente eléctrica elevada por la interfaz. La resistencia eléctrica en la interfaz eleva la temperatura de contacto hasta 6,500F (3,600C) y funde el metal. A diferencia de la soldadura por arco, no necesita material de aportación ni gas de protección. Un ciclo típico de soldadura robotizada por puntos dura entre 0.1 y 0.5 segundos por soldadura. El robot guía la pinza, los electrodos sujetan las piezas, la corriente circula durante milisegundos y el robot pasa al siguiente punto. Nuestras células de soldadura robotizada realizan entre 200 y 300 soldaduras por puntos por hora, en función de la complejidad de la pieza, con un robot de 6 ejes. El proceso cumple las normas de soldadura para automoción AWS D8.1M:2021 en materia de calidad y controla la presión de los electrodos, los ajustes de corriente y el tamaño de los núcleos de soldadura en chapas de acero.

Cómo funciona la soldadura robotizada por arco

La soldadura por arco emplea un arco eléctrico para fundir dos materiales: el metal base y un electrodo (hilo o varilla) que actúa como material de aportación. Así se forma un cordón sólido y continuo a lo largo de la junta. Se establece un arco entre el electrodo y la pieza, que alcanza temperaturas superiores a 6,500F (3,600C). Un gas de protección evita que el baño de soldadura fundido entre en contacto con el aire. Entre los procesos de soldadura por arco que automatizan los robots de soldadura se encuentran:

• MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas): la opción preferida para la soldadura robotizada por arco. Permite alimentar hilo, ofrece una elevada tasa de deposición y se utiliza con acero y acero inoxidable.
• Tungsten Inert Gas (TIG): utiliza un electrodo de tungsteno no consumible. Es comparativamente más lento, pero resulta idóneo para trabajos de gran precisión en metales finos y aleaciones especiales tradicionales.
• Soldadura con electrodo revestido (SMAW): se automatiza pocas veces. Está pensada para la construcción y las reparaciones en campo, donde la portabilidad prima sobre el ritmo de producción. La soldadura láser y la soldadura por plasma también se utilizan en aplicaciones especializadas de fabricación metálica.

En la producción en serie con robots, el tiempo de arco —la proporción de tiempo que el robot pasa soldando frente al que dedica a cambiar de posición— se sitúa entre el 50 % y el 90 %, lo que supone entre 4 y 5 veces más que un soldador humano en la misma junta.

Calidad de la soldadura y resistencia de la junta

La calidad de la soldadura es el aspecto que más diferencia la soldadura por arco de la soldadura por puntos en aplicaciones estructurales. Cada proceso produce un tipo de junta fundamentalmente distinto, como demuestra su capacidad para soportar cargas. Como el cordón es continuo y la carga se distribuye por toda la junta, la soldadura por arco produce uniones mucho más resistentes en aplicaciones sometidas a presión estructural. Por eso, la mayoría de los trabajos de fabricación de acero estructural, construcción de puentes y fabricación de recipientes a presión emplean procesos de soldadura por arco, de acuerdo con los principios consolidados de la ingeniería de soldadura. En la industria automovilística, la soldadura por resistencia responde a las necesidades de los talleres de carrocería cuando se trabaja con paneles de chapa solapados. Se emplea en la construcción de carrocerías que requieren una estructura sólida, pero no una penetración completa. La carrocería de un automóvil estándar contiene entre 3.000 y 5.000 soldaduras por puntos, y todas deben cumplir unos criterios de calidad uniformes.

Según nuestra experiencia en la integración de robots de soldadura para fabricar estructuras metálicas, el defecto de calidad más habitual no está en el robot, sino en el utillaje de fijación. Los robots aprenden exactamente lo que se les enseña. Si el útil de fijación no sujeta la pieza de forma uniforme, incluso un sistema de soldadura robotizada de $200.000 producirá las mismas variaciones en la calidad de las soldaduras.” — Zhouxiang Engineering Team, más de 30 años en automatización de la soldadura

Velocidad de producción y tiempo de ciclo

La velocidad de producción suele ser el factor decisivo para los fabricantes que evalúan la soldadura robotizada. Los robots de soldadura por puntos y los robots de soldadura por arco trabajan a ritmos muy distintos. La elección adecuada depende de la geometría de la pieza y del volumen de producción necesario. En aplicaciones de gran volumen, la soldadura robotizada por puntos, que se ejecuta en milisegundos, representa una parte importante del tiempo de ciclo total. Esto se debe a que el robot dedica la mayor parte del tiempo a desplazarse entre los distintos puntos de soldadura y menos tiempo a soldar. En un estudio publicado sobre la optimización de la soldadura robotizada por resistencia por puntos, el tiempo de ciclo total se redujo un 13 %, de 532 segundos a 464 segundos, con solo reordenar los puntos de soldadura. Los robots de soldadura por arco funcionan de otra manera. El tiempo necesario para completar una pieza depende de la velocidad de avance real (unos 150 a 800 mm/min con soldadura MIG), de la velocidad de alimentación del hilo y del número de pasadas. Las juntas más gruesas requieren muchas más pasadas, lo que aumenta rápidamente el tiempo de ciclo. Con nuestro sistema de soldadura robotizada sobre carril de suelo, un robot de 6 ejes puede cubrir un cordón de 6 metros en una sola configuración, lo que reduce el tiempo dedicado a cambiar de posición al trabajar con elementos estructurales.

Compatibilidad de materiales y rango de espesores

La elección del material es uno de los ámbitos en los que escoger un proceso de soldadura equivocado puede salir muy caro. La soldadura por resistencia por puntos utiliza electrodos para conducir corriente a través de las piezas metálicas y unirlas mediante calor. Por tanto, solo sirve cuando los metales conducen la electricidad y pueden sujetarse entre los electrodos. La soldadura por arco admite muchos más materiales. A escala mundial, la industria automovilística concentra la mayor parte de las aplicaciones de soldadura por puntos. Las carrocerías modernas combinan distintos tipos de acero y acero inoxidable, incluidos algunos AHSS, y las directrices de aplicación de AHSS especifican los parámetros de soldadura por resistencia por puntos para estos materiales. La soldadura por arco tiene un campo de aplicación mucho más amplio. Desde chapas metálicas de menos de 1mm (soldadura TIG) hasta elementos estructurales pesados de más de 50mm (soldadura MIG de varias pasadas), los robots de soldadura por arco pueden trabajar tanto con metales ferrosos como no ferrosos, incluidos el acero, el aluminio, las aleaciones de cobre y las aleaciones de níquel.

Comparación de costes: soldadura robotizada por puntos frente a soldadura por arco

La inversión total en una célula de soldadura robotizada va mucho más allá del robot de soldadura por puntos o del robot de soldadura por arco. Los equipos periféricos, el utillaje de fijación, la integración y los consumibles recurrentes generan diferencias de coste considerables entre ambos métodos de automatización de la soldadura. Por el peso de la pinza de soldadura y del transformador, los robots de soldadura por puntos suelen necesitar brazos más caros y con mayor capacidad de carga (150 a 250 kg), lo que incrementa el coste del brazo robótico. En cambio, los robots de soldadura por arco suelen utilizar brazos más ligeros, con una capacidad de carga de 6 a 20 kg, ya que la antorcha de soldadura pesa relativamente poco. Los robots industriales de proveedores como FANUC, ABB y Yaskawa están disponibles en configuraciones adaptables a ambos tipos de soldadura. Sin embargo, los sistemas de soldadura por arco tienen unos costes de funcionamiento más elevados. El hilo, el gas de protección y la sustitución de las puntas de contacto se acumulan. Una planta que trabaja en dos turnos podría gastar entre $8.000 y $15.000 al año en consumibles para soldadura por arco, frente a los $2.000 a $5.000 destinados a reacondicionar y sustituir las puntas de los electrodos de soldadura por puntos. Al ayudar a nuestros clientes a calcular los costes, empezamos por la propia pieza: el material, el espesor, la configuración de la junta y el volumen de producción. A partir de ahí, dimensionamos la célula de soldadura según sus necesidades. Las instalaciones que procesan más de 500 ensamblajes idénticos al día en líneas de automatización de la soldadura suelen recuperar la inversión en menos de 18 meses gracias a la reducción del tiempo de trabajo y del retrabajo.

Cómo elegir el robot de soldadura adecuado

La elección entre un robot de soldadura por puntos y uno de soldadura por arco depende de cuatro criterios. Nuestros especialistas en ingeniería aplican este método para ayudar a clientes de más de 50 países con sus proyectos de automatización de la soldadura.

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  Paso 1 — Material y espesor: Si sus piezas son chapas de menos de 3 mm con juntas solapadas, la soldadura por puntos es la opción más adecuada. Si va a soldar materiales más gruesos o necesita cordones continuos, elija la soldadura por arco.
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  Paso 2 — Tipo de junta: La soldadura por puntos solo sirve para juntas solapadas. Si el diseño requiere juntas a tope, cordones en ángulo, juntas de esquina o soldaduras de borde, necesita un robot de soldadura por arco.
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  Paso 3 — Volumen y velocidad: Para ensamblajes de gran volumen con cientos de puntos de soldadura por unidad (paneles de carrocería, carcasas de electrodomésticos), la soldadura por puntos ofrece una velocidad excepcional. Para unos pocos cordones de soldadura, pero más largos, la soldadura por arco es más eficiente.
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  Paso 4 — Requisitos de estanqueidad: Si la soldadura debe ser estanca a gases o líquidos (recipientes a presión, cubas, tuberías), la soldadura por arco es la única opción. La soldadura por puntos deja huecos entre los puntos discontinuos.

A menudo, una empresa necesita ambos procesos. Una fábrica de automóviles puede instalar robots de soldadura por puntos en la línea de carrocerías y robots de soldadura por arco en las zonas de fabricación de bastidores y sistemas de escape. Son dos técnicas distintas que se emplean en la misma línea de producción para operaciones de soldadura diferentes.

Preguntas frecuentes