Qué son el WPS y el PQR en soldadura

El cliente pidió el procedimiento de soldadura de la unión que sostiene el bastidor y en el taller lo entregaron ese mismo día: una hoja con el proceso, el diámetro del alambre, el gas y un rango de amperaje bastante ancho, firmada por el jefe de área. Estaba bien escrita y describía con fidelidad lo que se hacía en la línea. La pregunta siguiente fue la que no tenía respuesta: con qué evidencia se demuestra que esos parámetros producen una unión que cumple. No había probeta soldada, ni ensayos de tracción o doblez, ni un reporte de laboratorio, ni constancias de los soldadores. La hoja describía la práctica, pero nadie había comprobado nunca que esa práctica funcionara, y esa diferencia es exactamente la que separa un documento interno de un procedimiento calificado.

Qué es un WPS y qué es un PQR

El WPS, la especificación del procedimiento de soldadura, es el documento con el que trabaja el soldador. Dice qué proceso se usa, sobre qué metal base y en qué espesor, con qué material de aporte y qué gas de protección, en qué posiciones, con qué preparación de junta, con qué rangos de corriente, voltaje y velocidad de avance, con qué precalentamiento y temperatura entre pasadas, con qué secuencia de cordones y con qué tratamiento térmico posterior si lo lleva. Es una instrucción de trabajo, y su función es que dos soldadores distintos, en dos turnos distintos, hagan la misma unión de la misma manera.

El PQR, el registro de calificación del procedimiento, es otra cosa: es el acta de lo que pasó cuando esa receta se probó de verdad. Se solda una probeta siguiendo el WPS preliminar, se anotan los valores reales usados (no los rangos, los valores) y se somete la unión a ensayos. El PQR contiene esos valores y los resultados de los ensayos, y es lo que respalda al WPS. La relación entre ambos se resume así: el WPS se escribe y el PQR se prueba. Un WPS sin PQR que lo sustente es una opinión bien formateada; un PQR puede respaldar varios WPS dentro de los rangos que quedaron calificados.

Falta un tercer documento que se confunde con los dos anteriores y es el que más se olvida: la calificación del soldador. El PQR califica la receta, no a la persona. La calificación del soldador demuestra que ese individuo, con ese proceso y en esa posición, es capaz de depositar una soldadura sana, y se obtiene con su propia prueba y sus propios ensayos. Por eso las tres preguntas del auditor son distintas y las tres tienen que tener respuesta: con qué instrucción se soldó, con qué evidencia se calificó esa instrucción y quién la ejecutó estando calificado para hacerlo.

Variables esenciales: por qué no se puede cambiar cualquier cosa

Una calificación no es un permiso general para soldar: cubre un rango. Los códigos clasifican los parámetros en variables esenciales, no esenciales y, cuando se exigen ensayos de impacto, esenciales suplementarias. Las esenciales son las que, si cambian más allá de lo permitido, alteran las propiedades mecánicas de la unión y obligan a recalificar: cambiar el proceso, el grupo de material base, el tipo de aporte, el gas de protección, eliminar o alterar el precalentamiento o el tratamiento térmico posterior. Las no esenciales se pueden cambiar actualizando el WPS sin volver a hacer ensayos, como una modificación menor de la geometría de la junta.

Los rangos calificados son igual de concretos. El espesor de la probeta define el intervalo de espesores que quedan cubiertos, el diámetro califica un rango de diámetros en tubería, y la posición en la que se soldó la prueba determina qué posiciones quedan autorizadas: una calificación en plano no autoriza a soldar sobrecabeza. Aquí es donde se cae el noventa por ciento de los sistemas que sí tienen papeles: existe el PQR, pero el trabajo real está fuera del rango calificado, con otro espesor, otra posición u otro material, y nadie lo verificó porque la carpeta se armó una vez y no se volvió a mirar.

Cómo se califica

Se redacta el WPS preliminar con la receta que se pretende usar, se solda la probeta bajo supervisión registrando los valores reales de cada parámetro y se envía a ensayos. El paquete típico incluye ensayo de tracción para verificar que la unión resiste al menos lo que el metal base, ensayos de doblez para detectar falta de fusión o de penetración, macroataque para ver el perfil del cordón y sus zonas, y perfil de dureza cuando el material o la aplicación lo exigen. Si el servicio es a baja temperatura se agregan ensayos de impacto sobre la soldadura y la zona afectada por el calor. Se suele complementar con ensayos no destructivos, radiografía o ultrasonido, según el código aplicable.

Los resultados los emite un laboratorio con capacidad demostrada para esos métodos, y con ellos se firma el PQR. Después se emite el WPS definitivo, con los rangos que la calificación permite, y se pone en la estación de trabajo, no en la carpeta de la oficina: un WPS que el soldador no ha visto no cumple su función. La calificación del soldador sigue el mismo camino en pequeño, con su probeta, sus ensayos y una constancia que indica proceso, posiciones, materiales y espesores autorizados.

Esa constancia tiene vigencia, y ese es el detalle que más se pasa por alto. La calificación de un soldador se mantiene mientras siga soldando con ese proceso, lo que obliga a llevar un registro de continuidad con una periodicidad definida; si deja de hacerlo durante el periodo establecido, o si hay razones para dudar de su habilidad por resultados de inspección, la calificación se suspende y hay que recalificarlo. Un tablero con las constancias vigentes por soldador, por proceso y por posición, cruzado con quién está asignado a cada junta, es la evidencia que el cliente pide y la que casi nadie tiene armada.

Qué exige la ISO 9001

La soldadura es el ejemplo de manual de un proceso especial, y la ISO 9001 lo trata como tal. La producción bajo condiciones controladas obliga a validar y revalidar periódicamente la capacidad de alcanzar los resultados planificados de los procesos de producción cuando las salidas resultantes no puedan verificarse mediante seguimiento o medición posteriores. Una soldadura terminada se ve igual con buena o con mala penetración: para saberlo hay que destruirla o aplicarle un ensayo no destructivo pieza por pieza, que rara vez es viable. La calificación del procedimiento es, en el lenguaje de la norma, esa validación.

Los demás requisitos caen en cadena. La norma obliga a disponer de información documentada que defina las características del producto y las actividades a desempeñar, que es el WPS. A designar personas competentes, incluida cualquier calificación requerida, que son las constancias de los soldadores. A usar recursos de seguimiento y medición apropiados y trazables, que son el amperímetro con el que se verifica la máquina, el pirómetro del precalentamiento y el termómetro entre pasadas. Y a controlar los cambios en la producción en la medida necesaria para asegurar la conformidad, que es lo que impide cambiar el gas de protección un lunes porque el proveedor no surtió el habitual.

Qué agregan la ISO 3834 y los requisitos del cliente

La ISO 3834 es la norma de requisitos de calidad para el soldeo por fusión y define tres niveles de exigencia, de completo a elemental, según la criticidad del producto. Pide revisión de los requisitos antes de aceptar el trabajo, personal de soldadura calificado, un coordinador de soldadura con competencia demostrable, control de los consumibles y de su almacenamiento y secado, equipo adecuado y verificado, procedimientos calificados, inspección antes, durante y después de soldar, y control de las no conformidades y de las reparaciones. Se apoya en la serie que gobierna la calificación de los procedimientos y en la que gobierna la calificación de los soldadores, y en Europa es el marco habitual para el marcado de estructuras.

En automotriz el marco cambia de nombre pero no de fondo. La IATF 16949 obliga a identificar los procesos especiales, a calificar al personal que los ejecuta, a definir en el plan de control los parámetros de soldadura y sus reacciones, y a verificar el proceso con la periodicidad que fije el cliente. Para la soldadura por resistencia, que es la que domina en carrocería y en ensambles estampados, la industria trabaja con curvas de soldabilidad, ensayos destructivos periódicos de botón y verificación del electrodo, y varios clientes lo exigen en sus requisitos específicos con formatos propios. En estructural y en lámina delgada los códigos de la sociedad de soldadura cumplen el mismo papel: definen cómo se califica y qué se ensaya.

Errores frecuentes

• —Tener un procedimiento de soldadura escrito por experiencia y sin ningún PQR que lo respalde.
• —Trabajar fuera del rango calificado, con otro espesor, otra posición u otro material base del que se probó.
• —Confundir la calificación del procedimiento con la del soldador y creer que una cubre a la otra.
• —No llevar registro de continuidad de los soldadores, con lo que las constancias caducan sin que nadie lo note.
• —Cambiar el gas, el aporte o el precalentamiento por un problema de abasto sin evaluar si era una variable esencial.
• —Dejar el WPS en la carpeta de calidad y no en la estación de trabajo donde se solda.
• —No verificar los equipos de medición de corriente, voltaje y temperatura que sostienen los parámetros del WPS.
• —Almacenar los electrodos y los consumibles sin control de humedad ni de secado, invalidando la receta calificada.

Dónde se rompe en la operación

El quiebre está en que la calificación se hace una vez, para ganar el proyecto, y después la operación se aleja de ella sin que nadie la vuelva a mirar. Cambia el proveedor del alambre, entra un material con otro certificado, se mueve el precalentamiento porque atrasa la línea, se contrata a tres soldadores nuevos en temporada alta y se les pone a producir con la constancia del examen práctico interno. Cada uno de esos cambios es razonable por separado y ninguno se documenta. En Saltillo, donde el corredor automotriz de Coahuila concentra estampado, ensamble de carrocería y una base amplia de talleres metalmecánicos que fabrican racks, herramentales y estructuras para las armadoras, ese desfase es el hallazgo típico de las auditorías de segunda parte: hay papeles, pero no corresponden a lo que se solda hoy. Amarrar el WPS vigente a su PQR, a los soldadores calificados y al plan de control es parte de lo que se ordena en la Consultoría ISO 9001 en Saltillo, donde el proveedor se juzga por la evidencia de que su proceso especial sigue bajo control.

En resumen

El WPS es la instrucción con la que se solda y el PQR es el registro de la soldadura de prueba, con sus valores reales y sus ensayos, que demuestra que esa instrucción produce una unión sana. Uno se escribe, el otro se prueba, y sin el segundo el primero no vale como evidencia. A eso se suma la calificación del soldador, que es de la persona y no del procedimiento, con su vigencia y su registro de continuidad. Las variables esenciales definen qué se puede cambiar sin recalificar y los rangos calificados definen qué espesores y posiciones quedan cubiertos. La ISO 9001 lo exige como validación de proceso especial, la ISO 3834 lo desarrolla y la IATF y los códigos del sector añaden el detalle. Un procedimiento sin ensayos que lo sustenten describe la práctica; no la califica.