Luixangel-Iturriaga Automoción
domingo, 14 de octubre de 2012
sábado, 1 de septiembre de 2012
domingo, 17 de junio de 2012
prc,totl
Diferencias
entre sustitución parcial y total
La sustitución total consiste en sustituir el panel suministrado por completo mientas que la sustitución parcial consiste en utilizar y sustituir la parte del panel afectada, mejorando así los tiempos de reparación y reduciendo de esta manera el coste y la afectación a la carrocería del vehículo, puesto que nunca serán sus propiedades exactamente iguales a cuando era nueva.
La sustitución total es utilizada cuando existe un daño imposible de reparar mediante una sustitución parcial.
En el resto de daños se utiliza la sustitución parcial debido a reducción de tiempos de reparación y de costes ademas de tocar lo mínimo posible de la estructura del vehículo evitando defectos como entrada de agua eliminación de algún refuerzo etc etc.
Para realizar una sustitución parcial debemos consultar en el manual del vehículo donde debemos trazar la línea de corte ( ya antes mencionado que este trabajo puede facilitar la reparación) y marcar dicha línea en la pieza de recambio. A continuación se presenta la pieza nueva en la carrocería y se fija en su posición a fin de comprobar que todo encaja correctamente y ajustar la pieza al máximo, al estar este ya colocado se marca la línea de corte en la carrocería esta línea se utilizará dependiendo si se va a realizar una unión con solape o sin el ya que si es con solape deberemos dejar un exceso para realizar dicho solape. A continuación retiramos la pieza dañada y realizar la unión de la pieza nueva previa comprobación de que todo encaja.
En una sustitución completa simplemente extraeremos toda la pieza afectada y pondremos la nueva sin realizar cortes de ajuste.
Equipos y herramientas de corte para sustituciones en vehículos
Existen dos tipos de herramientas para realizar las operaciones de sustitución:
-Las herramientas manuales, dentro de la cuales se encuentran el martillo, el cincel o cortafríos, la sierra de arco.
-Las herramientas eléctricas como pueden ser, la sierra de vaivén que permite cortar con precisión, trabajando sobre multitud de superficies y adaptándose a diferentes grosores de chapa. La despunteadora que realiza el taladrado del punto de resistencia solo en la chapa superior y el taladro y la fresadora obviamente neumáticos en este caso.
- Las herramientas eléctricas ya menos usadas puesto que se utilizan más las neumáticas, como son la amoladora para realizar cortes rápidos con bastante maniobrabilidad de la máquina, o el equipo de corte de plasma que es necesario para cortar aceros de gran resistencia.
Algunas de esta herramientas mencionadas tienen distintos accesorios para adaptarse al tipo de uso tipo de material o trabajo específico que tengamos que realizar como pueden ser brocas con diferentes diámetros para diferentes superficies etc.., hojas de sierra, para metal, madera, vidrio.. o diferentes discos de corte para la amoladora ( de corte estrecho, ancho de desbastar, de lijado, de pulido.
La sustitución total consiste en sustituir el panel suministrado por completo mientas que la sustitución parcial consiste en utilizar y sustituir la parte del panel afectada, mejorando así los tiempos de reparación y reduciendo de esta manera el coste y la afectación a la carrocería del vehículo, puesto que nunca serán sus propiedades exactamente iguales a cuando era nueva.
La sustitución total es utilizada cuando existe un daño imposible de reparar mediante una sustitución parcial.
En el resto de daños se utiliza la sustitución parcial debido a reducción de tiempos de reparación y de costes ademas de tocar lo mínimo posible de la estructura del vehículo evitando defectos como entrada de agua eliminación de algún refuerzo etc etc.
Para realizar una sustitución parcial debemos consultar en el manual del vehículo donde debemos trazar la línea de corte ( ya antes mencionado que este trabajo puede facilitar la reparación) y marcar dicha línea en la pieza de recambio. A continuación se presenta la pieza nueva en la carrocería y se fija en su posición a fin de comprobar que todo encaja correctamente y ajustar la pieza al máximo, al estar este ya colocado se marca la línea de corte en la carrocería esta línea se utilizará dependiendo si se va a realizar una unión con solape o sin el ya que si es con solape deberemos dejar un exceso para realizar dicho solape. A continuación retiramos la pieza dañada y realizar la unión de la pieza nueva previa comprobación de que todo encaja.
En una sustitución completa simplemente extraeremos toda la pieza afectada y pondremos la nueva sin realizar cortes de ajuste.
Equipos y herramientas de corte para sustituciones en vehículos
Existen dos tipos de herramientas para realizar las operaciones de sustitución:
-Las herramientas manuales, dentro de la cuales se encuentran el martillo, el cincel o cortafríos, la sierra de arco.
-Las herramientas eléctricas como pueden ser, la sierra de vaivén que permite cortar con precisión, trabajando sobre multitud de superficies y adaptándose a diferentes grosores de chapa. La despunteadora que realiza el taladrado del punto de resistencia solo en la chapa superior y el taladro y la fresadora obviamente neumáticos en este caso.
- Las herramientas eléctricas ya menos usadas puesto que se utilizan más las neumáticas, como son la amoladora para realizar cortes rápidos con bastante maniobrabilidad de la máquina, o el equipo de corte de plasma que es necesario para cortar aceros de gran resistencia.
Algunas de esta herramientas mencionadas tienen distintos accesorios para adaptarse al tipo de uso tipo de material o trabajo específico que tengamos que realizar como pueden ser brocas con diferentes diámetros para diferentes superficies etc.., hojas de sierra, para metal, madera, vidrio.. o diferentes discos de corte para la amoladora ( de corte estrecho, ancho de desbastar, de lijado, de pulido.
Simbología usada en los procesos de sustición.
Vidrio ,lunas y sustitución
El vidrio.
El vidrio es un producto
industrial transparente que se obtiene a partir de la fusion de una mezcla
compleja de materias primas.
COMPOSICIÓN
El
vidrio esta compuesto por diversos materiales:
- Sílice.
-
Óxido de sodio.
- Óxido de
potasio.
- Óxido de
calcio.
- Óxidos metálicos.
Tomando
como referencia estos minerales, en la fabricación del vidrio has de tenerse en
cuenta tres elementos básicos:
-
Vitrificantes. Son elementos que se incorporan a la fusión para que el
vidrio obtenido presente buena transparencia ultravioleta y soporte bruscos
cambios de temperatura. El material vitrificante por excelencia es el sílice que
se introduce en forma de arena.
-
Fundentes. Se utilizan para disminuir el punto de fusión del conjunto de
minerales, ya que el sílice tiene un punto de fusión más alto (mayor de 1650º).
Los elementos fundentes más utilizados son el sodio o el potasio bajo forma de
sulfato o de carbonato.
-
Estabilizantes. Estos productos se emplean para que la mezcla de
minerales se convierta en insoluble. Además, confieren al vidrio una mayor
resistencia. El estabilizante más frecuente es el calcio en forma de
carbonato.
Además de los elementos relacionados, los óxidos
metálicos le proporcionan determinadas características al vidrio como: el color
deseado, la resistencia a los agentes atmosféricos, etc.
CARACTERÍSTICAS
Algunas
de las características más importantes del vidrio son:
- La
resistencia a la rotura. En los cristales templados suele ser de 1600
kg/cm2, y en el caso de los cristales laminados es de 100
kg/cm2.
- Su
comportamiento energético.
Las características energéticas del vidrio varían bastante en función del color
y de su espesor. En principio, la energía transmitida es, aproximadamente, 1/3
del total. La energía luminosa incidente se descompone
en: energía reflejada, energía transmitida
y energía absorbida; según la expresión:
R+A+T=1
A su vez, la energía entrante es igual a la suma de
la energía absorbida y la energía transmitida.
En la
tabla 7.1 se comparan las características que presentan la variedad de vidrios
relacionados (cristal de 3mm de grosor).
En
ciertos vidrios se indica su porcentaje de transparencia mínima:
-
Superior a 75% en lunas parabrisas.
-
Superior al 70% en lunas no parabrisas.
- Superior al 70% en lunas no parabrisas situadas en
lugares que no afecten a la conducción del conductor.
El
vidrio utilizado en los vehículos ha de ser de una calidad perfecta, tanto en
planimetría como en color, denominándose habitualmente calidad
de automóvil.
Los colores mas usuales son:
-
Incoloro.
- Verde.
- Bronce.
-
Azul.
- Gris.
Los
espesores estándar son:
-
Parabrisas (laminados): 2,5+0.76+2,5 mm
- Laterales: 3mm
- Custodias y deflectores móviles: 4mm
- Lunetas: 3mm
TIPOS DE VIDRIOS
-
Templados.
Se
fabrican a partir de una lámina de vidrio a la que se somete a un proceso de
templado mediante el cual su superficie se comprime fuertemente para que
adquiera una elevada resistencia mecánica. Este sistema de fabricación evita las
aristas cortantes que se generan al romperse el cristal. El principal
inconveniente es que al romperse se fragmenta en multitud de pequeños trozos. Se
utiliza para fabricar lunetas y cristales laterales
del vehículo.
Veamos un video de como estalla un vidrio
templado.
http://www.youtube.com/watch?v=zxv-mi8Yu2c
http://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=FpBdkbuIX3g
- Laminados.
Se fabrica a partir de dos láminas de
vidrio, pegadas fuertemente a una lámina intermedia de material plástico PVB,
que posee un alto grado de elasticidad. En caso de rotura, la luna no cede, ya
que los fragmentos de vidrio quedan adheridos a la lamina intermedia manteniendo
la posición y conservando la visibilidad a traves de la luna. Ademas ofrece alto
nivel de seguridad ante un impacto con la cabeza. La mayoria de los parabrisas
se fabrican con este procedimiento.
Los vidrios laminados para
parabrisas pueden incorporar los siguientes elementos:
- Serigrafía. Es
un proceso anterior al calentamiento y conformación del vidrio, que tiene por
objeto incorporar un circuito serigrafiado a la pieza de vidrio. Se emplea una
plantilla en la que se deposita pintura para su posterior vitrificado en el
proceso de calentamiento. Dentro de esto nos encontramos con circuitos
serigrafiados para desempañar el parabrisas o la luneta trasera (Térmicos) y con
una funcion de antena en el parabrisas fundamentalmente.
Actualmente
tambien incorporar serigrafía para proteger al cordón de adhesivo de la accion
de los rayos ultravioleta de la luz solar junto una capa de
imprimación.
- Hilo térmico o microhilo. En el caso de vidrios laminados,
consiste en una serigrafía incorporada al PVB, formada por una serie de hilos de
tungsteno o níquel de 10 a 30 micras de diámetro.
- Sensor de lluvia. Se
trata de n dispositivo capaz de leer la cantidad de agua de lluvia depositada
sobre el parabrisas para ajustar en consecuencia la cadencia del barrido de las
escobillas limpiaparabrisas.
- Sekuriflex. Es una lamina de plástico que
se incorpora en la cara interna del vidrio cuya funcion es retener
las partículas de cristal en caso de rotura.
- Embasse. Consiste en la
pieza soporte del retrovisor interior, que fija sobre un rectángulo serigrafiado
que evita la accion de los rayos ultravioleta sobre el adhesivo de
fijación.
- Degradé. Consiste en una banda verde, azul o bronce,
propia de PVB, que suele incorporar el vidrio en su parte superior para reducir
las molestias de la luz directa durante la conducción.
-
Perfiles premontados. Son vidrios a los que en el proceso de fabricación se les
añaden los accesorios necesarios para que no sea necesaria ninguna operación en
la fase de montaje en la cadena. Podemos encontrarnos embellecedores y molduras,
y ademas otros con perfiles perimetrales de goma.
-
Vidrios especiales.
En este
grupo se encuentran los vidrios que no suelen ser habituales, pero que
incorporan algunos vehículos por razones de seguridad o confort. Entre los más
importantes se encuentran los siguientes.
-
Blindados STADIP. Se fabrican especialmente para vehículos oficiales o
especiales. Están formados por tres o mas hojas de vidrio y PVB, junto a una
serie de pruebas y homologaciones especiales.
- Doble
acristalamiento Climalit. Es un tipo de cristal formado por dos vidrios con una
cámara de aire estanca, utilizados en autobuses y vehículos de gama
alta.
- Vidrios con tratamiento para el agua. estos vidrios
reciben un tratamiento superficial para disminuir la adherencia del
agua.
- Vidrios atérmicos. Poseen un tratamiento exterior
para reflectar los rayos solares y evitar
una transmisión parcial térmica.
-
Vidrio insonorizador. dispone de un recubrimiento de varias capas con plata como
capa básica. Debido a que estas capas están estratificadas, se encuentran
protegidas contra la corrosión y el rayado.
A
continuación se mostraran algunos códigos que identifican las lunas según el
tipo de vidrio.
IDENTIFICACIÓN DE LUNAS
A
continuación se mostrara un gráfico indicando la identificación de las
lunas así como cada una de las partes de la identificación.
ACRISTALAMIENTO DEL
AUTOMÓVIL
El acristalamiento general del automóvil está formado
por un conjunto de vidrios, que presentan características diferentes
relacionadas con la función que desempeñan.
-
Parabrisas. Es un cristal fijo situado en la parte delantera del habitáculo que
contribuye a mejorar la estructura resistente de la carrocería, ademas de
proteger a los ocupantes.
-
Luneta. Es un cristal fijo situado en la parte posterior del vehículo.
La fijación de esta con adhesivos proporciona rigidez a
la carrocería.
- Acristalamiento lateral. Este puede
ser:
- Fijo. Quedan pegados
al marco proporcionando una mayor rigidez.
- Abatibles. Disponen de un mecanismo
articulado mediante el cual puede realizarse una apertura
lateral de los mismos.
-
Practicables. Se fijan mediante mordazas u otros dispositivos para los
elevalunas.
- De custodia.
Son cristales triangulares de puertas o aletas traseras fijos o
abatibles.
COMPOSICIÓN
El vidrio esta compuesto por diversos materiales:
- Sílice.
- Óxido de sodio.
- Óxido de potasio.
- Óxido de calcio.
- Óxidos metálicos.
Tomando como referencia estos minerales, en la fabricación del vidrio has de tenerse en cuenta tres elementos básicos:
- Vitrificantes. Son elementos que se incorporan a la fusión para que el vidrio obtenido presente buena transparencia ultravioleta y soporte bruscos cambios de temperatura. El material vitrificante por excelencia es el sílice que se introduce en forma de arena.
- Fundentes. Se utilizan para disminuir el punto de fusión del conjunto de minerales, ya que el sílice tiene un punto de fusión más alto (mayor de 1650º). Los elementos fundentes más utilizados son el sodio o el potasio bajo forma de sulfato o de carbonato.
- Estabilizantes. Estos productos se emplean para que la mezcla de minerales se convierta en insoluble. Además, confieren al vidrio una mayor resistencia. El estabilizante más frecuente es el calcio en forma de carbonato.
Además de los elementos relacionados, los óxidos metálicos le proporcionan determinadas características al vidrio como: el color deseado, la resistencia a los agentes atmosféricos, etc.
CARACTERÍSTICAS
Algunas de las características más importantes del vidrio son:
- La resistencia a la rotura. En los cristales templados suele ser de 1600 kg/cm2, y en el caso de los cristales laminados es de 100 kg/cm2.
- Su comportamiento energético. Las características energéticas del vidrio varían bastante en función del color y de su espesor. En principio, la energía transmitida es, aproximadamente, 1/3 del total. La energía luminosa incidente se descompone en: energía reflejada, energía transmitida y energía absorbida; según la expresión:
R+A+T=1
A su vez, la energía entrante es igual a la suma de la energía absorbida y la energía transmitida.
En la tabla 7.1 se comparan las características que presentan la variedad de vidrios relacionados (cristal de 3mm de grosor).
En ciertos vidrios se indica su porcentaje de transparencia mínima:
- Superior a 75% en lunas parabrisas.
- Superior al 70% en lunas no parabrisas.
- Superior al 70% en lunas no parabrisas situadas en lugares que no afecten a la conducción del conductor.
El vidrio utilizado en los vehículos ha de ser de una calidad perfecta, tanto en planimetría como en color, denominándose habitualmente calidad de automóvil.
Los colores mas usuales son:
- Incoloro.
- Verde.
- Bronce.
- Azul.
- Gris.
Los espesores estándar son:
- Parabrisas (laminados): 2,5+0.76+2,5 mm
- Laterales: 3mm
- Custodias y deflectores móviles: 4mm
- Lunetas: 3mm
TIPOS DE VIDRIOS
- Templados.
Se fabrican a partir de una lámina de vidrio a la que se somete a un proceso de templado mediante el cual su superficie se comprime fuertemente para que adquiera una elevada resistencia mecánica. Este sistema de fabricación evita las aristas cortantes que se generan al romperse el cristal. El principal inconveniente es que al romperse se fragmenta en multitud de pequeños trozos. Se utiliza para fabricar lunetas y cristales laterales del vehículo.
Veamos un video de como estalla un vidrio templado.
http://www.youtube.com/watch?v=zxv-mi8Yu2c http://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=FpBdkbuIX3g
- Laminados.
Se fabrica a partir de dos láminas de vidrio, pegadas fuertemente a una lámina intermedia de material plástico PVB, que posee un alto grado de elasticidad. En caso de rotura, la luna no cede, ya que los fragmentos de vidrio quedan adheridos a la lamina intermedia manteniendo la posición y conservando la visibilidad a traves de la luna. Ademas ofrece alto nivel de seguridad ante un impacto con la cabeza. La mayoria de los parabrisas se fabrican con este procedimiento.
Los vidrios laminados para parabrisas pueden incorporar los siguientes elementos:
- Serigrafía. Es un proceso anterior al calentamiento y conformación del vidrio, que tiene por objeto incorporar un circuito serigrafiado a la pieza de vidrio. Se emplea una plantilla en la que se deposita pintura para su posterior vitrificado en el proceso de calentamiento. Dentro de esto nos encontramos con circuitos serigrafiados para desempañar el parabrisas o la luneta trasera (Térmicos) y con una funcion de antena en el parabrisas fundamentalmente.
Actualmente tambien incorporar serigrafía para proteger al cordón de adhesivo de la accion de los rayos ultravioleta de la luz solar junto una capa de imprimación.
- Hilo térmico o microhilo. En el caso de vidrios laminados, consiste en una serigrafía incorporada al PVB, formada por una serie de hilos de tungsteno o níquel de 10 a 30 micras de diámetro.
- Sensor de lluvia. Se trata de n dispositivo capaz de leer la cantidad de agua de lluvia depositada sobre el parabrisas para ajustar en consecuencia la cadencia del barrido de las escobillas limpiaparabrisas.
- Sekuriflex. Es una lamina de plástico que se incorpora en la cara interna del vidrio cuya funcion es retener las partículas de cristal en caso de rotura.
- Embasse. Consiste en la pieza soporte del retrovisor interior, que fija sobre un rectángulo serigrafiado que evita la accion de los rayos ultravioleta sobre el adhesivo de fijación.
- Degradé. Consiste en una banda verde, azul o bronce, propia de PVB, que suele incorporar el vidrio en su parte superior para reducir las molestias de la luz directa durante la conducción.
- Perfiles premontados. Son vidrios a los que en el proceso de fabricación se les añaden los accesorios necesarios para que no sea necesaria ninguna operación en la fase de montaje en la cadena. Podemos encontrarnos embellecedores y molduras, y ademas otros con perfiles perimetrales de goma.
- Vidrios especiales.
En este grupo se encuentran los vidrios que no suelen ser habituales, pero que incorporan algunos vehículos por razones de seguridad o confort. Entre los más importantes se encuentran los siguientes.
- Blindados STADIP. Se fabrican especialmente para vehículos oficiales o especiales. Están formados por tres o mas hojas de vidrio y PVB, junto a una serie de pruebas y homologaciones especiales.
- Doble acristalamiento Climalit. Es un tipo de cristal formado por dos vidrios con una cámara de aire estanca, utilizados en autobuses y vehículos de gama alta.
- Vidrios con tratamiento para el agua. estos vidrios reciben un tratamiento superficial para disminuir la adherencia del agua.
- Vidrios atérmicos. Poseen un tratamiento exterior para reflectar los rayos solares y evitar una transmisión parcial térmica.
- Vidrio insonorizador. dispone de un recubrimiento de varias capas con plata como capa básica. Debido a que estas capas están estratificadas, se encuentran protegidas contra la corrosión y el rayado.
A continuación se mostraran algunos códigos que identifican las lunas según el tipo de vidrio.
IDENTIFICACIÓN DE LUNAS
A continuación se mostrara un gráfico indicando la identificación de las lunas así como cada una de las partes de la identificación.
ACRISTALAMIENTO DEL AUTOMÓVIL
El acristalamiento general del automóvil está formado por un conjunto de vidrios, que presentan características diferentes relacionadas con la función que desempeñan.
- Parabrisas. Es un cristal fijo situado en la parte delantera del habitáculo que contribuye a mejorar la estructura resistente de la carrocería, ademas de proteger a los ocupantes.
- Luneta. Es un cristal fijo situado en la parte posterior del vehículo. La fijación de esta con adhesivos proporciona rigidez a la carrocería.
- Acristalamiento lateral. Este puede ser:
- Fijo. Quedan pegados al marco proporcionando una mayor rigidez.
- Abatibles. Disponen de un mecanismo articulado mediante el cual puede realizarse una apertura lateral de los mismos.
- Practicables. Se fijan mediante mordazas u otros dispositivos para los elevalunas.
- De custodia. Son cristales triangulares de puertas o aletas traseras fijos o abatibles.
Reparacion de lunas laminadas.
Las roturas que normalmente se aprecian en las lunas
parabrisas de los vehículos suelen producirse por el impacto de algún objeto,
habitualmente piedras de pequeño tamaño proyectadas por
los vehículos precedentes. Resulta evidente que solo pueden repararse las lunas
laminadas, puesto que las laminas templadas al romperse se fragmentan en trozos
pequeños.
Técnicamente, hoy en día existen en el mercado una serie de productos (resinas) que permiten restituir las características mas importantes del vidrio ( visibilidad, resistencia estructural, etc.).
A efectos de reparación, la normativa considera faltas leves los daños, siempre que:
- La alteración afecte únicamente a la cara externa del vidrio.
- Ningún punto de impacto supere los 5mm de diámetro.
- La longitud de la mayor fisura no supere los siguientes valores.
- Vehículos ligeros, daño no reparado (50mm)
- Vehículos ligeros, daño reparado (150mm)
- Vehículos pesados, daño no reparado (150mm)
- Vehículos pesados, daño reparado (400mm)
Los daños quedaran fuera de la zona de visión enfrentada al conductor. Esta zona estará delimitada sobre el parabrisas mediante una franja vertical de 30 cm de ancho, enmarcada en altura por el campo de barrido del limpiaparabrisas y centrada en el eje del volante.
Aparte de las restricciones legales, la reparación de las lunas no es muy recomendable en los siguientes casos:
- Tamaño excesivo del área a reparar ( menor de 40mm).
- Rotura con numerosas grietas.
- Imposibilidad de limpiar totalmente la zona a reparar (separación de la lamina de PVB y el vidrio).
- Cuando el daño alcance la lamina de PVB.
- No deben coincidir nunca los daños interiores con los exteriores.
- No deben repararse las fisuras que no tengan punto de impacto o que salgan fuera del borde de la luna.
En todos los demás casos en que sea posible técnica y legalmente, la reparación mediante inyección de resina mejorara e parabrisas tanto a nivel estético como estructural.
IDENTIFICACIÓN DE LOS DAÑOS EN EL PARABRISAS
Los tipos de roturas mas habituales pueden clasificarse como:
- Ojo de buey. Este tipo de rotura se caracteriza principalmente por la ausencia de grietas. Es en el que mejores resultados estéticos se pueden obtener.
- Rotura en estrella. En este paso, es necesaria mucha paciencia para conseguir que la resina rellene todas las fisuras.
- Ala de abeja. Esta rotura es similar a la rotura en estrella, con la característica de que algunas o todas las fisuras presenten salientes. El proceso de reparación exigirá, asimismo, mucha paciencia para conseguir un buen resultado.
- Media luna. El aspecto de la rotura es muy similar la ojo de buey, pero la rotura puede ser impermeable; siendo imprescindible taladrar el vidrio para conseguir introducir la resina.
- Hoja de trébol. La rotura es igual a la de la media luna u ojo de buey, con la única diferencia que el impacto contra la luna puede haber ocasionado separación de la lamina de PVB. Este efecto se apreciara con claridad cuando se haya completado la reparación.
- Rotura combinada. Es una rotura que presenta mas de un tipo genérico de daño. En su reparación, ha de prestarse mucha atención a las características propias de cada uno de ellos.
En la imagen se muestran los tipos de rotura en el orden en el que fueron nombrados y descritos anteriormente.
Una vez producido el daño, conviene aislar la rotura mediante un plástico adhesivo, para evitar que se introduzca en la misma cualquier tipo de suciedad que pueda dificultar una optima reparación posterior.
Técnicamente, hoy en día existen en el mercado una serie de productos (resinas) que permiten restituir las características mas importantes del vidrio ( visibilidad, resistencia estructural, etc.).
A efectos de reparación, la normativa considera faltas leves los daños, siempre que:
- La alteración afecte únicamente a la cara externa del vidrio.
- Ningún punto de impacto supere los 5mm de diámetro.
- La longitud de la mayor fisura no supere los siguientes valores.
- Vehículos ligeros, daño no reparado (50mm)
- Vehículos ligeros, daño reparado (150mm)
- Vehículos pesados, daño no reparado (150mm)
- Vehículos pesados, daño reparado (400mm)
Los daños quedaran fuera de la zona de visión enfrentada al conductor. Esta zona estará delimitada sobre el parabrisas mediante una franja vertical de 30 cm de ancho, enmarcada en altura por el campo de barrido del limpiaparabrisas y centrada en el eje del volante.
Aparte de las restricciones legales, la reparación de las lunas no es muy recomendable en los siguientes casos:
- Tamaño excesivo del área a reparar ( menor de 40mm).
- Rotura con numerosas grietas.
- Imposibilidad de limpiar totalmente la zona a reparar (separación de la lamina de PVB y el vidrio).
- Cuando el daño alcance la lamina de PVB.
- No deben coincidir nunca los daños interiores con los exteriores.
- No deben repararse las fisuras que no tengan punto de impacto o que salgan fuera del borde de la luna.
En todos los demás casos en que sea posible técnica y legalmente, la reparación mediante inyección de resina mejorara e parabrisas tanto a nivel estético como estructural.
IDENTIFICACIÓN DE LOS DAÑOS EN EL PARABRISAS
Los tipos de roturas mas habituales pueden clasificarse como:
- Ojo de buey. Este tipo de rotura se caracteriza principalmente por la ausencia de grietas. Es en el que mejores resultados estéticos se pueden obtener.
- Rotura en estrella. En este paso, es necesaria mucha paciencia para conseguir que la resina rellene todas las fisuras.
- Ala de abeja. Esta rotura es similar a la rotura en estrella, con la característica de que algunas o todas las fisuras presenten salientes. El proceso de reparación exigirá, asimismo, mucha paciencia para conseguir un buen resultado.
- Media luna. El aspecto de la rotura es muy similar la ojo de buey, pero la rotura puede ser impermeable; siendo imprescindible taladrar el vidrio para conseguir introducir la resina.
- Hoja de trébol. La rotura es igual a la de la media luna u ojo de buey, con la única diferencia que el impacto contra la luna puede haber ocasionado separación de la lamina de PVB. Este efecto se apreciara con claridad cuando se haya completado la reparación.
- Rotura combinada. Es una rotura que presenta mas de un tipo genérico de daño. En su reparación, ha de prestarse mucha atención a las características propias de cada uno de ellos.
En la imagen se muestran los tipos de rotura en el orden en el que fueron nombrados y descritos anteriormente.
Una vez producido el daño, conviene aislar la rotura mediante un plástico adhesivo, para evitar que se introduzca en la misma cualquier tipo de suciedad que pueda dificultar una optima reparación posterior.
Desmontaje y montaje de lunas.
Dentro de las lunas tenemos dos grandes grupos a
diferenciar.
LUNAS CALZADAS
Su fijación a la carrocería se realiza por medio de una goma o junta de contorno con ranuras que se introducen en el cristal.
Para su desmontaje y su montaje mostrare un vídeo en el que se ve la forma de operar, en lo que antes destacare que no se emplean destornilladores...sino que se emplean laminas de desmontaje y ante todo no se extrae empujando por dentro...ya que podrías romper la luna, por lo que seguiremos el segundo procedimiento de desmontaje pero junto a las laminas de desmontaje. en cuando a su montaje deberemos comprobar y/o sustituir la junta de contorno y comprobar la pestaña de la carrocería donde se encaja la goma, limpiándola y reparándola si fuese necesario. Ademas tenemos que añadir que para la sujeción de la luna tendremos que usar unas ventosas para ambos procesos.
LUNAS PEGADAS
Su fijación a la carrocería se efectúa por medio de adhesivos de alta resistencia.
A continuación veremos un vídeo del desmontaje y montaje de este tipo de lunas.
Para el pegado de las lunas los adhesivos deben cumplir los siguientes requisitos:
- Buena capacidad de absorción de movimientos mecánicos y térmicos entre materiales de distinta naturaleza.
- Elevada rigidez mecánica.
- Buen comportamiento antivibratorio.
- Alta resistencia a los impactos.
- Compensan las tolerancias de los montajes.
- La preparación superficial resulta sencilla y nada critica.
Estos adhesivos suelen estar comprendidos entre las familias de adhesivos de poliuretanos, siliconas y polisulfuros.
SEGURIDAD E HIGIENE
En primer lugar, resulta imprescindible seguir las instrucciones y recomendaciones especificas en los productos a emplear. Los riesgos inherentes a la realización de los procesos descritos anteriormente pueden clasificarse en tres grandes grupos:
- Riesgos generados por la utilización de herramientas de corte.
- Riesgos generados por el empleo de productos químicos.
- Riesgos generados por la insuficiente ventilación de las instalaciones.
Como norma general es indispensable la utilización de guantes y gafas protectoras para evitar cualquier tipo de incidencia en los procesos de extracción de las lunas del vehículo. Tambien es recomendable utilizar mascarillas cuando se utiliza el cuchillo térmico para cortar el cordón de poliuretano.
El uso de adhesivos puede ocasionar efectos nocivos para la piel y las vías respiratorias. Para ello, es imprescindible seguir las indicaciones especificas para su uso correcto y las normas de carácter general sobre el empleo de productos químicos.
Para mantener las propiedades originales de los cartuchos de adhesivo, su almacenaje debe realizarse en lugares frescos y secos, respetando las fechas de caducidad especificadas en el envase.
La aplicación de los distintos productos que intervienen en los procesos de desmontaje y montaje de lunas ha de realizarse en locales que dispongan de ventilación adecuada.
LUNAS CALZADAS
Su fijación a la carrocería se realiza por medio de una goma o junta de contorno con ranuras que se introducen en el cristal.
Para su desmontaje y su montaje mostrare un vídeo en el que se ve la forma de operar, en lo que antes destacare que no se emplean destornilladores...sino que se emplean laminas de desmontaje y ante todo no se extrae empujando por dentro...ya que podrías romper la luna, por lo que seguiremos el segundo procedimiento de desmontaje pero junto a las laminas de desmontaje. en cuando a su montaje deberemos comprobar y/o sustituir la junta de contorno y comprobar la pestaña de la carrocería donde se encaja la goma, limpiándola y reparándola si fuese necesario. Ademas tenemos que añadir que para la sujeción de la luna tendremos que usar unas ventosas para ambos procesos.
LUNAS PEGADAS
Su fijación a la carrocería se efectúa por medio de adhesivos de alta resistencia.
A continuación veremos un vídeo del desmontaje y montaje de este tipo de lunas.
Para el pegado de las lunas los adhesivos deben cumplir los siguientes requisitos:
- Buena capacidad de absorción de movimientos mecánicos y térmicos entre materiales de distinta naturaleza.
- Elevada rigidez mecánica.
- Buen comportamiento antivibratorio.
- Alta resistencia a los impactos.
- Compensan las tolerancias de los montajes.
- La preparación superficial resulta sencilla y nada critica.
Estos adhesivos suelen estar comprendidos entre las familias de adhesivos de poliuretanos, siliconas y polisulfuros.
SEGURIDAD E HIGIENE
En primer lugar, resulta imprescindible seguir las instrucciones y recomendaciones especificas en los productos a emplear. Los riesgos inherentes a la realización de los procesos descritos anteriormente pueden clasificarse en tres grandes grupos:
- Riesgos generados por la utilización de herramientas de corte.
- Riesgos generados por el empleo de productos químicos.
- Riesgos generados por la insuficiente ventilación de las instalaciones.
Como norma general es indispensable la utilización de guantes y gafas protectoras para evitar cualquier tipo de incidencia en los procesos de extracción de las lunas del vehículo. Tambien es recomendable utilizar mascarillas cuando se utiliza el cuchillo térmico para cortar el cordón de poliuretano.
El uso de adhesivos puede ocasionar efectos nocivos para la piel y las vías respiratorias. Para ello, es imprescindible seguir las indicaciones especificas para su uso correcto y las normas de carácter general sobre el empleo de productos químicos.
Para mantener las propiedades originales de los cartuchos de adhesivo, su almacenaje debe realizarse en lugares frescos y secos, respetando las fechas de caducidad especificadas en el envase.
La aplicación de los distintos productos que intervienen en los procesos de desmontaje y montaje de lunas ha de realizarse en locales que dispongan de ventilación adecuada.
Soldaura,sistemas
SOLDADURA
OXIACETILÉNICA
http://www.youtube.com/watch?v=EfGhi27euoA
La soldadura oxiacetilénica, o soldadura autógena, es un procedimiento generalmente de soldadura autógena, es decir que las piezas a unir y el metal de aportación son de la misma naturaleza. Esta soladura se realiza llevando hasta la temperatura de fusión los bordes de las piezas a unir, mediante el calor de la llama oxiacetilénica producida por el gas combustible (acetileno) y el gas comburente (oxígeno).
Con la soldadura oxiacetilénica se pueden soldar distintos materiales, como el acero, cobre, latón, aluminio, magnesio, fundiciones y sus respectivas aleaciones. En ocasiones en vez de utilizar el gas acetileno, se utilizan otros como hidrógeno, propano, gas natural, butano, o cualquier otro combustible, aunque no alcanzan tanta temperatura en la llama como el acetileno.
Un equipo portátil moderno de soldadura oxiacetilénica esta compuesto por: botella acetileno (a unos 15 kg de presión) , botella de oxigeno ( a unos 200 kg de presión) , soplete soldador, mangueras y manorreductores.
Seguridad de la soldadura oxiacetilénica.
Es una soldadura homogénea que se emplea para soldar metales y aleaciones. El metal de aportación se deposita fundiendo el electrodo, que será de la misma naturaleza que los metales a soldar. El calor necesario para fundir los metales se genera con energía eléctrica forzando el paso de corriente entre el electrodo y la pieza hasta formar el arco eléctrico.
Ventajas e inconvenientes soldadura por electrodo revestido
Ventajas: se realiza con rapidez y facilidad, *los equipos son fáciles de manejar y de bajo coste, buena fusión de bordes y penetración del material de aportación.
Inconvenientes: *no es apropiada para pequeños espesores, *aporta mucho calor y puede modificar la estructura interna de los metales, *los gases que se desprenden pueden ser absorbidos por el metal fundido y alterar este sus propiedades mecánicas.
Fuente de alimentación: consta de un transformador de corriente continua o alterna. La corriente de entrada es la tensión de red: 220 V monofásica, o 380 V trifásica.
Red eléctrica: el equipo se conectará a una red eléctrica (220 ó 380 V), con una potencia contratada suficiente.
Pinza de masa: es la encargada de cerrar el circuito eléctrico a masa. Pinza porta-electrodo: similar a la anterior, con diferencia de que este en su extremo lleva una pinza porta-electrodos debidamente aislada que permite sujetar el electrodo.
Causas: Excesiva intensidad, velocidad de soldeo lenta, electrodo demasiado grueso, distancia excesiva entre los bordes.
Características y ventajas del sistema TIG:
Equipo:
El
equipo para sistema TIG consta básicamente
de:
Beneficios:
Facilita la soldadura en lugares de difícil acceso.
Ofrece alta calidad y precisión.
Óptimas resistencias mecánicas de la articulación soldada.
Poca generación de humo.
Soldaduras claras, brillantes y con óptimo acabado, sin usar flujo de limpieza.
Soldadura en todas las posiciones.
Dentro del campo de soldadura por rayo láser podemos encontrar varios tipos como:
http://www.youtube.com/watch?v=EfGhi27euoA
La soldadura oxiacetilénica, o soldadura autógena, es un procedimiento generalmente de soldadura autógena, es decir que las piezas a unir y el metal de aportación son de la misma naturaleza. Esta soladura se realiza llevando hasta la temperatura de fusión los bordes de las piezas a unir, mediante el calor de la llama oxiacetilénica producida por el gas combustible (acetileno) y el gas comburente (oxígeno).
Con la soldadura oxiacetilénica se pueden soldar distintos materiales, como el acero, cobre, latón, aluminio, magnesio, fundiciones y sus respectivas aleaciones. En ocasiones en vez de utilizar el gas acetileno, se utilizan otros como hidrógeno, propano, gas natural, butano, o cualquier otro combustible, aunque no alcanzan tanta temperatura en la llama como el acetileno.
Un equipo portátil moderno de soldadura oxiacetilénica esta compuesto por: botella acetileno (a unos 15 kg de presión) , botella de oxigeno ( a unos 200 kg de presión) , soplete soldador, mangueras y manorreductores.
Seguridad de la soldadura oxiacetilénica.
Se prohíben las trabajos de soldadura y corte, en
locales donde se almacenen materiales inflamables, combustibles, donde exista
riesgo de explosión o en el interior de recipientes que hayan contenido
sustancias inflamables.
Para trabajar en recipientes que hayan contenido
sustancias explosivas o inflamables, se debe limpiar con agua caliente y
desgasificar con vapor de agua, por ejemplo. Además se comprobará con la ayuda
de un medidor de atmósferas peligrosas (explosímetro), la ausencia total de
gases.
Se debe evitar que las chispas producidas por el
soplete alcancen o caigan sobre las botellas, mangueras o líquidos
inflamables.
No utilizar el oxígeno para limpiar o soplar piezas
o tuberías, etc., o para ventilar una estancia, pues el exceso de oxígeno
incrementa el riesgo de incendi
Los grifos y los manorreductores de las botellas de
oxígeno deben estar siempre limpios de grasas, aceites o combustible de
cualquier tipo. Las grasas pueden inflamarse espontáneamente por acción del
oxígeno.
Si una botella de acetileno se calienta por
cualquier motivo, puede explosionar; cuando se detecte esta circunstancia se
debe cerrar el grifo y enfriarla con agua, si es preciso durante
horas
Si se incendia el grifo de una botella de
acetileno, se tratará de cerrarlo, y si no se consigue, se apagará con un
extintor de nieve carbónica o de polvo
Después de un retroceso de llama o de un incendio
del grifo de una botella de acetileno, debe comprobarse que la botella no se
calienta sola.
Procedimiento Soldadura
oxiacetilénica.
Por ejemplo, para unir dos chapas metálicas, se
coloca una junto a la otra en la posición en que serán soldadas; se calienta la
unión rápidamente hasta el punto de fusión y por la fusión de ambos materiales
se produce una costura o cordón
de soldadura.
Para conseguir una fusión rápida e impedir que el
calor se propague, se usa el soplete, que combina oxígeno (como comburente) y
acetileno (como combustible). La mezcla se produce con un pico con un agujero
por donde sale el acetileno, rodeado de cuatro o más agujeros por donde
sale oxígeno . Ambos gases se combinan antes de salir por el pico y entonces se
produce una llama delgada característica de color celeste. (tener precaución en
la manipulación ya que a veces la llama se torna invisible sin que merme su
calor
El efecto del calor funde los extremos que se unen
al enfriarse y solidificarse logrando un enlace homogéneo.
No conviene su uso para uniones sometidas a
esfuerzos, pues, por efecto de la temperatura, provoca tensiones residuales muy
altas, y resulta además más cara que la soldadura por arco.
SOLDADURA ELÉCTRICA CON ELECTRODO
REVESTIDO
Es una soldadura homogénea que se emplea para soldar metales y aleaciones. El metal de aportación se deposita fundiendo el electrodo, que será de la misma naturaleza que los metales a soldar. El calor necesario para fundir los metales se genera con energía eléctrica forzando el paso de corriente entre el electrodo y la pieza hasta formar el arco eléctrico.
Ventajas e inconvenientes soldadura por electrodo revestido
Ventajas: se realiza con rapidez y facilidad, *los equipos son fáciles de manejar y de bajo coste, buena fusión de bordes y penetración del material de aportación.
Inconvenientes: *no es apropiada para pequeños espesores, *aporta mucho calor y puede modificar la estructura interna de los metales, *los gases que se desprenden pueden ser absorbidos por el metal fundido y alterar este sus propiedades mecánicas.
Equipo
de soldadura eléctrica formado por:
Fuente de alimentación: consta de un transformador de corriente continua o alterna. La corriente de entrada es la tensión de red: 220 V monofásica, o 380 V trifásica.
Red eléctrica: el equipo se conectará a una red eléctrica (220 ó 380 V), con una potencia contratada suficiente.
Pinza de masa: es la encargada de cerrar el circuito eléctrico a masa. Pinza porta-electrodo: similar a la anterior, con diferencia de que este en su extremo lleva una pinza porta-electrodos debidamente aislada que permite sujetar el electrodo.
Características
de una buena fuente de alimentación:
Suficiente
tensión de vacío para asegurar un cebado y un reencendido (entre 45 y 100 V),
siempre superior a la tensión de cortocircuito. *Tensión
de cortocircuito (cebado) no muy alta. *Intensidad
de cortocircuito capaz de suministrar entre el electrodo y la masa 300
A. *Fácil
y rápida regulación de la intensidad. *Robusta,
ligera y de fácil transporte. *Factor
de marcha alto: 75% para poder soldar y 25% de
parada.
Faces
de cebado del arco
Inicio: el
aire está frío, por lo tanto, no es conductor y no salta el arco
eléctrico. *Cortocircuito: al
producirse el contacto del electrodo en la pieza, circula una gran intensidad de
corriente. En este momento, se calienta el electrodo y se desprenden del
revestimiento sustancias ionizantes que quedan en suspensión con el aire y lo
hacen conductor eléctrico.
Formación
del arco: al
separar el electrodo, el aire ionizado que queda entre el electrodo y la pieza
es conductor y, por lo tanto, deja saltar la corriente estableciéndose el arco
eléctrico.
Formación del cordón de soldadura
Formación del cordón de soldadura
El arco eléctrico obtenido funde el metal y forma
en la pieza una pequeña depresión, a la vez que funde el electrodo, que se
desprende en forma de gotas que se incorporan y fusionan con las piezas,
creándose el cordón de soldadura.
Equipo
de protección: pantalla
protectora con cristales inactínicos, guantes de cuero, delantal y polainas,
mascarilla.
Materiales de aportación
(electrodos)
Son varillas de metal cubiertas con sustancias
adecuadas al tipo de soldadura. La medida de electrodos más utilizada es de 2,50
x 350 y 3,25 x 350 mm. El primer número indica el diámetro del electrodo
(1,5-2,5,etc.) y el segundo número la longitud total del
electrodo.
Finalidad del
revestimiento
Etricatrica: Favorece
el cebado del arco eléctrico y la estabilidad del mismo gracias a las sustancias
ionizantes que se producen en su combustión. Mecánica: Disminuye
la velocidad de enfriamiento del cordón. Permite también la obtención de
cordones de soldadura más planos y de mejor aspecto. Metalúrgica: Protege
al baño de fusión de la soldadura de la oxidación y retrasa el enfriamiento del
cordón con la escoria, aumentando su dureza y rigidez. Disminuye el riesgo del
electrodo y ayuda al soldeo en posiciones
difíciles.
Electrodos según el metal
base:
Electrodos para soldadura de aceros ordinarios,
para soldadura de aceros especiales (aceros inoxidables), para recargues duros,
para soldadura de fundición, para soldadura de metales no férreos
(aluminios).
Electrodos según el tipo de
revestimiento
Oxidantes, Ácidos, Celulósicos, Rutilos,
Básicos.
Elección del tipo de electrodo en función
de:
La
naturaleza y espesor del metal base, *La
penetración que se desea, *La
posición de soldeo, *La
máquina disponibles y la tensión (alterna o continua) que emplea, *Las
características mecánicas de la unión. Resistencia a la tracción mínima,
(kg/mm2).
Defectos en la soldadura. Falta de
penetración:
Un
aumento de la tensión y disminución de la intensidad, debido a una separación
excesiva del electrodo y la pieza. *Mal
ajuste inicial del equipo, poca intensidad y electrodo de diámetro
pequeño.Causas: Excesiva intensidad, velocidad de soldeo lenta, electrodo demasiado grueso, distancia excesiva entre los bordes.
La soldadura por arco con hilo electrodo fusible y
protección gaseosa (procedimiento MIG y MAG) utiliza como material de aportación
un hilo electrodo continúo y fusible, que se alimenta automáticamente, a través
de la pistola de soldadura, a una velocidad continua pero regulable. El baño de
fusión está completamente cubierto por un chorro de gas protector, que también
se suministra a través de la pistola.
El procedimiento puede ser totalmente automático o semiautomático. Cuando la instalación es totalmente automática, la alimentación del alambre, la corriente de soldadura, el caudal de gas y la velocidad de desplazamiento a lo largo de la unión, se regulan previamente a los valores adecuados, y luego, todo funciona de forma automática.
En la soldadura semiautomática la alimentación del alambre, la corriente de soldadura y la circulación de gas, se regulan a los valores convenientes y funcionan automáticamente, pero la pistola hay que sostenerla y desplazarla manualmente. El soldador dirige la pistola a lo largo del cordón de soldadura, manteniendo la posición, longitud del arco y velocidad de avance adecuados.
Ventajas y limitaciones de la soldadura MIG/MAG.
A continuación se citan algunas de las ventajas más importantes de este procedimiento.
•Puesto que no hay escoria y las proyecciones suelen ser escasas, se simplifican las operaciones de limpieza, lo que reduce notablemente el costo total de la operación de la soldadura. En algunos casos, la limpieza del cordón resulta más cara que la propia operación de soldeo, por lo que la reducción de tiempo de limpieza supone la sensible disminución de los costos.
•Fácil especialización de la mano de obra. En general, un soldador especializado en otros procedimientos, puede adquirir fácilmente la técnica de la soldadura MIG/MAG en cuestión de horas. En resumidas cuentas todo lo que tiene que hacer el soldador se reduce a vigilar la posición de la pistola, mantener la velocidad de avance adecuada y comprobar la alimentación de alambre se verifica correctamente.
•Gran velocidad de soldadura, especialmente si se compara con el soldeo por arco con electrodos revestidos. Puesto que la aportación se realiza mediante un hilo continúo, no es necesario interrumpir la soldadura para cambiar electrodo. Esto no solo supone una mejora en la productividad, sino también disminuye el riesgo de defectos. Hay que tener en cuenta las interrupciones, y los correspondientes empalmes, ya que son con frecuencia, origen de defectos tales como inclusiones de escoria, falta de fusión o fisuras en el cráter.
•Se puede realizar el soldeo en cualquier posición.
•La gran velocidad del procedimiento MIG/MAG también influye favorablemente en el aspecto metalúrgico de la soldadura. Al aumentar la velocidad de avance, disminuye la amplitud de la zona afectada de calor, hay menos tendencia de aumento del tamaño del grano, se aminoran las transformaciones de estructura en el metal base y se reducen considerablemente las deformaciones.
•Las buenas características de penetración del procedimiento MIG/MAG permiten la preparación con bordes más cerrados, con el consiguiente ahorro de material de aportación, tiempo de soldadura y deformación. En las uniones mediante cordones en ángulo también permite reducir el espesor del cordón en relación con otros procedimientos de soldeo.
Equipo de soldeo.
El equipo de soldeo para la soldadura MIG/MAG está constituido fundamentalmente por:
· Cable de masa.
· Agua o aire hacia la pistola.
· Agua o aire desde la pistola.
· Conexión del interruptor de la pistola.
· Gas de protección hacia la pistola.
· Conjunto de cables.
· Gas de protección desde el cilindro o botella.
· Conexión de control.
· Cable de la pistola.
Corriente de soldadura.
El tipo de corriente tiene una gran influencia sobre los resultados de la soldadura. La corriente continua con polaridad inversa, es la que permite obtener mejores resultados. En este caso, la mayor parte del calor se concentra sobre el baño de fusión, lo que mejora la penetración de la soldadura. Además, la corriente continúa con polaridad inversa, ejerce una enérgica acción de limpieza sobre el baño de fusión, lo que tiene gran importancia en la soldadura de metales que den óxidos pesados y difíciles de reducir, como en el caso del aluminio y el magnesio.
La soldadura MIG con polaridad directa resulta impracticable por diversas razones:
•Da cordones muy anchos y de pequeña penetración;
•Produce excesivas proyecciones, y no presenta la acción de limpieza que se menciona en la polaridad inversa.
•La mayor parte de los inconvenientes de la soldadura de polaridad directa, se derivan de la forma en que se verifica el transporte del metal de aportación.
Mientras que en la polaridad inversa el transporte se realiza en forma de pequeñas gotas (transporte de pulverización o spray transfer). En polaridad directa, este transporte se verifica en forma globular y errática. En cuanto a la corriente alterna, no es recomendable por las grandes diferencias de todo tipo que se presentan en cada semiciclo.
Los equipos por proceso Mig, son ventajosos para aplicaciones de soldadura de aluminio o para cualquier soldadura que requiera buena presentación y resistencia La soldadura MIG presenta ventajas con respecto a los sistemas de soldadura convencional gracias al sistema de enfriamiento y protección de arco ofrecido por distintos gases como Argón y CO2.
Modos de transferencia
La transferencia del metal en el arco puede realizarse por spray, globular, cortocircuito y pulsado.
En la transferencia por arco-spray las gotas del material de aportación son iguales o menores que el diámetro del alambre y su transferencia se realiza desde el extremo del alambre al baño fundido en forma de una corriente axial de gotas finas. Este tipo de transferencia se obtiene con altas intensidades y altos voltajes. Mediante este modo de transferencia se consiguen grandes tasas de deposición y rentabilidad.
La transferencia globular se caracteriza por la formación de una gota relativamente grande de metal fundido en el extremo del alambre. La gota se va formando hasta que cae al baño fundido por su propio peso. Este método de transferencia suele provocar falta de penetración y sobreespesores elevados.
La transferencia por cortocircuito se produce por contacto del alambre con el metal depositado. Se obtiene este tipo de transferencia cuando la intensidad y la tensión de soldeo son bajas. Se utiliza este tipo de transferencia para el soldeo en posición vertical, bajo techo y para el soldeo de espesores delgados o cuando la separación en la raíz es excesiva.
La transferencia por arco pulsado se produce por pulsos a intervalos regularmente espaciados. Este tipo de transferencia se obtiene cuando se utiliza una corriente pulsada, que es la composición de una corriente de baja intensidad, que existe en todo momento ya que es constante, y se denomina corriente de fondo o de base, y un conjunto de pulsos de intensidad elevada denominada corriente de pico. La ventaja fundamental de este método es la importante reducción de calor aplicado.
Factores que intervienen en este procedimiento.
En el proceso GMAW como todos los procesos de soldadura, la aplicación de un cordón de soldadura está sujeta a factores que se deban respetar, porque influyen en forma directa en la calidad de la soldadura. Los componentes de estas condiciones son:
•Selección del gas de protección adecuado: El uso de protección, o una mezcla, es un factor determinante en la soldadura, siendo que el uso de determinado gas o de una combinación de gases influyen en la penetración y geometría de un cordón de soldadura.
•Corriente apropiada: de acuerdo con el tipo de trabajo la corriente se disminuirá o se aumentará; es decir, para espesores de material delgado, menor amperaje, mientras que para materiales de grueso espesor se usará amperajes más altos. Como en todos los procesos de soldadura, el amperaje se elige de acuerdo con:
· Tipo de unión.
· Espesor de metal base.
· Tipo de material base.
· Posición de junta.
· Diámetro del alambre electrodo.
· Selección correcta del alambre: El diámetro del electrodo y su composición determina el rango correcto del amperaje. La combinación de estos factores es muy importante, ya que junto con el tipo de unión, espesor de la misma y posición de soldadura, influye en la calidad y coste del metal depositado.
•Extensión del alambre: se puede considerar que la extensión del alambre electrodo es la longitud existente durante la soldadura entre la terminal del tubo de contacto y la punta del alambre electrodo en derretimiento. En soldadura es muy importante tener una correcta extensión.
•Voltaje de arco correcto: La longitud del arco es directamente proporcional al voltaje. Los factores que afectan la operación del arco, en el proceso de soldadura eléctrica manual, también afecta el arco en el proceso de soldadura GMAW porque el voltaje es el potencial eléctrico existente entre la pieza de trabajo y la punta de alambre electrodo durante el proceso en el que se va fundiendo el material de aporte.
•Ángulo de boquilla: el ángulo correcto de la boquilla de soldadura GMAW, se refiere a la posición que debe mantener la pistola respecto a la unión. Estas posiciones constan de dos ángulos: El ángulo transversal, y el ángulo longitudinal.
•Velocidad de avance: Es la velocidad de aportación de una soldadura a lo largo de una unión. Un aumento o disminución de la velocidad de avance, modifica el grado de penetración, ancho del cordón y su forma geométrica.
El procedimiento puede ser totalmente automático o semiautomático. Cuando la instalación es totalmente automática, la alimentación del alambre, la corriente de soldadura, el caudal de gas y la velocidad de desplazamiento a lo largo de la unión, se regulan previamente a los valores adecuados, y luego, todo funciona de forma automática.
En la soldadura semiautomática la alimentación del alambre, la corriente de soldadura y la circulación de gas, se regulan a los valores convenientes y funcionan automáticamente, pero la pistola hay que sostenerla y desplazarla manualmente. El soldador dirige la pistola a lo largo del cordón de soldadura, manteniendo la posición, longitud del arco y velocidad de avance adecuados.
Ventajas y limitaciones de la soldadura MIG/MAG.
A continuación se citan algunas de las ventajas más importantes de este procedimiento.
•Puesto que no hay escoria y las proyecciones suelen ser escasas, se simplifican las operaciones de limpieza, lo que reduce notablemente el costo total de la operación de la soldadura. En algunos casos, la limpieza del cordón resulta más cara que la propia operación de soldeo, por lo que la reducción de tiempo de limpieza supone la sensible disminución de los costos.
•Fácil especialización de la mano de obra. En general, un soldador especializado en otros procedimientos, puede adquirir fácilmente la técnica de la soldadura MIG/MAG en cuestión de horas. En resumidas cuentas todo lo que tiene que hacer el soldador se reduce a vigilar la posición de la pistola, mantener la velocidad de avance adecuada y comprobar la alimentación de alambre se verifica correctamente.
•Gran velocidad de soldadura, especialmente si se compara con el soldeo por arco con electrodos revestidos. Puesto que la aportación se realiza mediante un hilo continúo, no es necesario interrumpir la soldadura para cambiar electrodo. Esto no solo supone una mejora en la productividad, sino también disminuye el riesgo de defectos. Hay que tener en cuenta las interrupciones, y los correspondientes empalmes, ya que son con frecuencia, origen de defectos tales como inclusiones de escoria, falta de fusión o fisuras en el cráter.
•Se puede realizar el soldeo en cualquier posición.
•La gran velocidad del procedimiento MIG/MAG también influye favorablemente en el aspecto metalúrgico de la soldadura. Al aumentar la velocidad de avance, disminuye la amplitud de la zona afectada de calor, hay menos tendencia de aumento del tamaño del grano, se aminoran las transformaciones de estructura en el metal base y se reducen considerablemente las deformaciones.
•Las buenas características de penetración del procedimiento MIG/MAG permiten la preparación con bordes más cerrados, con el consiguiente ahorro de material de aportación, tiempo de soldadura y deformación. En las uniones mediante cordones en ángulo también permite reducir el espesor del cordón en relación con otros procedimientos de soldeo.
Equipo de soldeo.
El equipo de soldeo para la soldadura MIG/MAG está constituido fundamentalmente por:
· Cable de masa.
· Agua o aire hacia la pistola.
· Agua o aire desde la pistola.
· Conexión del interruptor de la pistola.
· Gas de protección hacia la pistola.
· Conjunto de cables.
· Gas de protección desde el cilindro o botella.
· Conexión de control.
· Cable de la pistola.
Corriente de soldadura.
El tipo de corriente tiene una gran influencia sobre los resultados de la soldadura. La corriente continua con polaridad inversa, es la que permite obtener mejores resultados. En este caso, la mayor parte del calor se concentra sobre el baño de fusión, lo que mejora la penetración de la soldadura. Además, la corriente continúa con polaridad inversa, ejerce una enérgica acción de limpieza sobre el baño de fusión, lo que tiene gran importancia en la soldadura de metales que den óxidos pesados y difíciles de reducir, como en el caso del aluminio y el magnesio.
La soldadura MIG con polaridad directa resulta impracticable por diversas razones:
•Da cordones muy anchos y de pequeña penetración;
•Produce excesivas proyecciones, y no presenta la acción de limpieza que se menciona en la polaridad inversa.
•La mayor parte de los inconvenientes de la soldadura de polaridad directa, se derivan de la forma en que se verifica el transporte del metal de aportación.
Mientras que en la polaridad inversa el transporte se realiza en forma de pequeñas gotas (transporte de pulverización o spray transfer). En polaridad directa, este transporte se verifica en forma globular y errática. En cuanto a la corriente alterna, no es recomendable por las grandes diferencias de todo tipo que se presentan en cada semiciclo.
Los equipos por proceso Mig, son ventajosos para aplicaciones de soldadura de aluminio o para cualquier soldadura que requiera buena presentación y resistencia La soldadura MIG presenta ventajas con respecto a los sistemas de soldadura convencional gracias al sistema de enfriamiento y protección de arco ofrecido por distintos gases como Argón y CO2.
Modos de transferencia
La transferencia del metal en el arco puede realizarse por spray, globular, cortocircuito y pulsado.
En la transferencia por arco-spray las gotas del material de aportación son iguales o menores que el diámetro del alambre y su transferencia se realiza desde el extremo del alambre al baño fundido en forma de una corriente axial de gotas finas. Este tipo de transferencia se obtiene con altas intensidades y altos voltajes. Mediante este modo de transferencia se consiguen grandes tasas de deposición y rentabilidad.
La transferencia globular se caracteriza por la formación de una gota relativamente grande de metal fundido en el extremo del alambre. La gota se va formando hasta que cae al baño fundido por su propio peso. Este método de transferencia suele provocar falta de penetración y sobreespesores elevados.
La transferencia por cortocircuito se produce por contacto del alambre con el metal depositado. Se obtiene este tipo de transferencia cuando la intensidad y la tensión de soldeo son bajas. Se utiliza este tipo de transferencia para el soldeo en posición vertical, bajo techo y para el soldeo de espesores delgados o cuando la separación en la raíz es excesiva.
La transferencia por arco pulsado se produce por pulsos a intervalos regularmente espaciados. Este tipo de transferencia se obtiene cuando se utiliza una corriente pulsada, que es la composición de una corriente de baja intensidad, que existe en todo momento ya que es constante, y se denomina corriente de fondo o de base, y un conjunto de pulsos de intensidad elevada denominada corriente de pico. La ventaja fundamental de este método es la importante reducción de calor aplicado.
Factores que intervienen en este procedimiento.
En el proceso GMAW como todos los procesos de soldadura, la aplicación de un cordón de soldadura está sujeta a factores que se deban respetar, porque influyen en forma directa en la calidad de la soldadura. Los componentes de estas condiciones son:
•Selección del gas de protección adecuado: El uso de protección, o una mezcla, es un factor determinante en la soldadura, siendo que el uso de determinado gas o de una combinación de gases influyen en la penetración y geometría de un cordón de soldadura.
•Corriente apropiada: de acuerdo con el tipo de trabajo la corriente se disminuirá o se aumentará; es decir, para espesores de material delgado, menor amperaje, mientras que para materiales de grueso espesor se usará amperajes más altos. Como en todos los procesos de soldadura, el amperaje se elige de acuerdo con:
· Tipo de unión.
· Espesor de metal base.
· Tipo de material base.
· Posición de junta.
· Diámetro del alambre electrodo.
· Selección correcta del alambre: El diámetro del electrodo y su composición determina el rango correcto del amperaje. La combinación de estos factores es muy importante, ya que junto con el tipo de unión, espesor de la misma y posición de soldadura, influye en la calidad y coste del metal depositado.
•Extensión del alambre: se puede considerar que la extensión del alambre electrodo es la longitud existente durante la soldadura entre la terminal del tubo de contacto y la punta del alambre electrodo en derretimiento. En soldadura es muy importante tener una correcta extensión.
•Voltaje de arco correcto: La longitud del arco es directamente proporcional al voltaje. Los factores que afectan la operación del arco, en el proceso de soldadura eléctrica manual, también afecta el arco en el proceso de soldadura GMAW porque el voltaje es el potencial eléctrico existente entre la pieza de trabajo y la punta de alambre electrodo durante el proceso en el que se va fundiendo el material de aporte.
•Ángulo de boquilla: el ángulo correcto de la boquilla de soldadura GMAW, se refiere a la posición que debe mantener la pistola respecto a la unión. Estas posiciones constan de dos ángulos: El ángulo transversal, y el ángulo longitudinal.
•Velocidad de avance: Es la velocidad de aportación de una soldadura a lo largo de una unión. Un aumento o disminución de la velocidad de avance, modifica el grado de penetración, ancho del cordón y su forma geométrica.
SOLDADURA TIG
La soldadura
TIG (Tungsten Inert Gas), se caracteriza por el empleo de un electrodo
permanente de tungsteno, aleado a
veces con torio o zirconio en porcentajes no superiores a un
2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a
3410 °C), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se
desgasta tras un uso prolongado. Los gases más utilizados para la protección del
arco en esta soldadura son el argón y
el helio, o mezclas de
ambos.
La gran ventaja de este método de soldadura es,
básicamente, la obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos
sensibles a la corrosión que en el resto de procedimientos, ya que el gas
protector impide el contacto entre el oxigeno de la atmósfera y el baño de
fusión. Además, dicho gas simplifica notablemente el soldeo de metales ferrosos
y no ferrosos, por no requerir el empleo de desoxidantes, con las deformaciones
o inclusiones de escoria que pueden implicar. Otra ventaja de la soldadura por
arco en atmósfera inerte es la que permite obtener soldaduras limpias y
uniformes debido a la escasez de humos y proyecciones; la movilidad del gas que
rodea al arco transparente permite al soldador ver claramente lo que está
haciendo en todo momento, lo que repercute favorablemente en la calidad de la
soldadura. El cordón obtenido es por tanto de un buen acabado superficial, que
puede mejorarse con sencillas operaciones de acabado, lo que incide
favorablemente en los costes de producción. Además, la deformación que se
produce en las inmediaciones del cordón de soldadura es
menor.
Como
inconvenientes está la necesidad de proporcionar un flujo continuo de gas, con
la subsiguiente instalación de tuberías, bombonas, etc., y el encarecimiento que
supone. Además, este método de soldadura requiere una mano de obra muy
especializada, lo que también aumenta los costes. Por tanto, no es uno de los
métodos más utilizados sino que se reserva para uniones con necesidades
especiales de acabado superficial y precisión.mas claro no canta el gallo. bien
muy bien
De
todas formas, hoy en día se está generalizando el uso de la soldadura TIG sobre
todo en aceros inoxidables y especiales a pesar del mayor coste de ésta
soldadura, debido al acabado obtenido. En nuestros días, las exigencias
tecnológicas en cuanto a calidad y confiabilidad de las uniones soldadas,
obligan a adoptar nuevos sistemas, destacándose entre ellos la soldadura al Arco
con Electrodo de Tungsteno y Protección Gaseosa (TIG).
El
sistema TIG es un sistema de soldadura al arco con protección gaseosa, que
utiliza el intenso calor de un arco eléctrico generado entre un electrodo de
tungsteno no consumible y la pieza a soldar, donde puede o no utilizarse metal
de aporte.
Se
utiliza gas de protección cuyo objetivo es desplazar el aire, para eliminar la
posibilidad de contaminación de la soldadura por el oxígeno y nitrógeno presente
en la atmósfera
La
característica más importante que ofrece este sistema es entregar alta calidad
de soldadura en todos los metales, incluyendo aquellos difíciles de soldar, como
también para soldar metales de espesores delgados y para depositar cordones de
raíz en unión de cañerías.
Las
soldaduras hechas con sistema TIG son más fuertes, más resistentes a la
corrosión y más dúctiles que las realizadas con electrodos convencionales.
Cuando se necesita alta calidad y mayores requerimientos de terminación, es
necesario utilizar el sistema TIG para lograr soldaduras homogéneas, de buena
apariencia y con un acabado completamente liso.
Características y ventajas del sistema TIG:
No
se requiere de fundente y no hay necesidad de limpieza posterior en la
soldadura
No
hay salpicadura, chispas ni emanaciones, al no circular metal de aporte a través
del arco
Brinda soldaduras de alta
calidad en todas las posiciones, sin distorsión
Al
igual que todos los sistemas de soldadura con protección gaseosa, el área de
soldadura es claramente visible
El
sistema puede ser automatizado, controlando mecánicamente la pistola y/o el
metal de aporte
Equipo:
Fuente
de poder
Unidad
de alta frecuencia
Pistola
Suministro
gas de protección
Suministro
agua de enfriamiento
La pistola asegura el electrodo de tungsteno que
conduce la corriente, el que está
rodeado
por una boquilla
de
cerámica que hace fluir concéntricamente el gas
protector.
La pistola normalmente se refrigera por aire. Para
intensidades de corriente
superiores a 200 Amps. Se utiliza refrigeración por
agua, para evitar
recalentamiento del mango.
Beneficios:
Adecuada para soldaduras
de responsabilidad (pase de raíz).
El
proceso puede ser mecanizado o robotizado.Facilita la soldadura en lugares de difícil acceso.
Ofrece alta calidad y precisión.
Óptimas resistencias mecánicas de la articulación soldada.
Poca generación de humo.
Soldaduras claras, brillantes y con óptimo acabado, sin usar flujo de limpieza.
Soldadura en todas las posiciones.
Versatilidad
- suelda prácticamente todos los metales industrialmente
utilizados.
SOLDADURA AL ARCO DE PLASMA
El arco empleado en el proceso Tig se puede
convertir en un chorro de alta
energía si se obliga a pasar al gas protector por
un pequeño orificio practicado en
la boquilla, el arco se comprime y forma el chorro
de plasma.
Este tipo de soldadura se basa en
una técnica especial denominada "ojo de
cerradura o keyholo", en el que el arco crea en un
primer lugar un agujero y a
medida que la antorcha se desplaza, el metal que se
funde en el frente se desplaza
hacia la parte de atrás, solidificándose y formando
un cordón, permitiendo
una penetración muy
controlada.
Este método ofrece una mayor velocidad de soldeo
para corriente mas baja y se
emplea sobre todo para uniones a topes de chapas
y tuberías.
SOLDADURA LÁSER
La soldadura por rayo láser (LBW, de laser-beam
welding) es un proceso
de soldadura por fusión que utiliza la energía
aportada por un haz láser para
fundir
y recristalizar el material o los materiales a unir, obteniéndose
la
correspondiente unión entre los elementos
involucrados. En la soldadura láser
comúnmente no existe aportación de ningún material
externo. La soldadura se
realiza por el calentamiento de la zona a soldar, y
la posterior aplicación de
presión entre estos puntos. De normal la soldadura
láser se efectúa bajo la acción
de
un gas protector, que suelen ser helio o argón.
Mediante espejos se focaliza toda la energía del
láser en una zona muy reducida del
material. Cuando se llega a la temperatura de
fusión, se produce la ionización de la mezcla
entre el material vaporizado y el gas protector
(formación de plasma). La capacidad de
absorción energética del plasma es mayor incluso
que la del material fundido, por lo que
prácticamente
toda la energía del láser se transmite directamente y sin pérdidas al material
a
soldar.
La elevada presión y elevada
temperatura causadas por la absorción de energía del plasma,
continúa mientras se produce
el movimiento del cabezal arrastrando la "gota" de plasma
rodeada
con material fundido a lo largo de todo el cordón de
soldadura.
Para controlar el espesor del
cordón de soldadura, la anchura y la profundidad de la
penetración se pueden
utilizar otro tipo de espejos como son los espejos de doble
foco.
De esta manera se consigue un
cordón homogéneo y dirigido a una pequeña área de la pieza
a soldar, con lo que se
reduce el calor aplicado a la soldadura reduciendo así las
posibilidades de alterar
propiedades químicas o físicas de los materiales
soldados.
Dependiendo de la aplicación
de la soldadura, el láser de la misma puede ser amplificado en
una mezcla de itrio,
aluminio, granate y neodimio, si se requiere un láser de baja potencia, o
el amplificado por gas como
el dióxido de carbono, con potencias superiores a los 10
kilovatios y que por tanto
son empleados en soldaduras convencionales y pueden llegar
hasta los 100
kilovatios.
Los sistemas de varios
kilovatios en continua se utilizan para secciones gruesas lo que
hace
que la soldadura pueda llegar
a ser más profunda. Para evitar la formación de burbujas de
oxígeno durante la fase
liquida del material se utilizan algún tipo de gas inerte, como
pueden ser el argón o
el helio. De esta forma se produce un poco de porosidad, dejando
escapar dichas burbujas.Sirve
para soldar relaciones de ancho-profundidad de entre
4-10.
Características del
proceso
El láser de alta potencia
utilizado para la soldadura se trata de un dispositivo que
amplifica
la radiación en una
determinada longitud de onda y la emite como haz coherente,
casi
paralelo, el cual puede
enfocarse para producir una cierta cantidad de energía capaz
de
fundir en material con el
cual se está trabajando. Esta densidad de energía puede ser
del
mismo tipo de un haz de
electrones, utilizado para la soldadura. El nombre
de láser está
formado por las letras
iniciales del proceso de este tipo de radiaciones: light
amplification
by
stimulated emission of radiation.
Los átomos o moléculas del
material fluorescente son excitados por bombardeo con luz
o energía eléctrica (a) y se
colocan en niveles de energía más altos (b). Se ven
debilitados por emisión
espontánea y la mayor parte de los fotones emitidos que se
encuentran desplazados a lo
largo del eje del tubo generan más potencia por emisión
estimulada de otros átomos
excitados siendo así amplificada la luz (d). En el espejo
reflectante (e) los fotones
se reflejan hacia atrás a lo largo del tubo para poder ser
mayormente
amplificados. (f) En la ventana de salida algunos fotones se reflejan para
continuar amplificándose y el
resto se transforman formando el haz saliente. Las etapas
anteriores se producen casi
simultáneamente.
Dentro del campo de soldadura por rayo láser podemos encontrar varios tipos como:
-Lasers de estado
sólido.
-Lasers de
gas.
Lasers de estado
sólido
Uno de los materiales más
corrientes para este tipo de láser y también capaz de
entregar una potencia elevada
es el ion de cromo en un cristal de rubí. Otro material
para este tipo de láser en
estado sólido es el granate de itrio y aluminio dopado
con neodimio o YAG. Otra
forma de carácter práctico de láser puede consistir en una
varilla de rubí de 10 mm de
diámetro y 110 mm de largo con sus extremos rectificados
con una gran precisión y
pulidos. El cristal puede ser irradiado mediante un tubo de
descarga de xenón. Los iones
de cromo en el cristal emiten radiación estimulada, por
esto, la que va en un sentido
axial se refleja hacia un lado y otro entre los extremos de
éste. La intensidad de
radiación se eleva y el haz del láser es irradiado por el extremo
que se encuentra menos
pulido.
Los altos niveles de energía
para poder producir el haz del láser solo pueden lograrse
de manera intermitente, para
poder realizar este proceso de intermitencia en el láser
descargaremos una batería de
condensadores a través del tubo de descarga de xenón.
Estos condensadores se
encuentran cargados a un voltaje entre 1,2 y 4,4 KV.
La intensidad luminosa del
tubo se eleva en 1 ms a su valor máximo y desciende de
forma exponencial dentro de
un periodo de 10 ms. En aproximadamente 5 ms se
produce la emisión de luz coherente dentro
de una serie de impulsos. El rendimiento
total obtenido es del 1% con
una salida entre 3 y 55 julios.
Todo esto nos permite obtener
una concentración de energía por encima de los
109 W/mm2, el cual es un
nivel muy óptimo para poder fundir el material. Cuando
trabajamos con estas
densidades de energía este proceso se puede utilizar también para
el taladrado de agujeros y
cortado en piezas. Para poder soldar con el láser la energía
producida no debe llegar más
rápida de lo que puede ser conducida como calor; esto
exige un impulso menos agudo
y más sostenido que se consigue aumentando
la inductancia del tubo o
empleando una conducción de retardo.
El láser de rubí es utilizado
para taladrar cojinetes de rubí para relojes e hilera a escala
microscópica.
Lasers de
gas
El láser más beneficioso para
la soldadura y el corte es el CO2, el medio emisor para
este tipo de láser es una
mezcla de anhídrido carbónico, nitrógeno y helio. Puede
trabajar continuamente y ha
sido desarrollado para la entrega de bajos vatios e incluso
por encima de 20 KW. La
radiación se encuentra en la región del infrarrojo lejano del
espectro, obteniendo una
longitud de onda de unos 10,6 μm. Uno de los lasers más
típicos de
CO2 está comprendido por un tubo de vidrio por el cual circula una
mezcla
de gas con electrodos en cada
extremo los cuales producen una descarga de alto
voltaje. En uno de los
extremos del tubo se encuentra alojado un espejo reflectante de
superficie dorada enfriado
por agua, mientras que en el extremo opuesto hay una
ventana reflectante en parte,
el espacio entre ambas recibe el nombre de cámara del
láser. En las ventanas se
utilizan rodajas de arseniuro de germanio o galio en montajes
enfriados por
agua.
El rendimiento del 10 al 25%
se traduce en que del 75 al 90% de la energía de la
descarga se disipa en el gas.
Un incremento de la temperatura del gas causaría la
desestabilización
del anhídrido carbónico y una caída en energía de salida, por ello
debe hacerse circular
continuamente a través del tubo permitiendo que parte del
calor que se produce tenga
contacto con las paredes de vidrio las cuales deben ser
enfriadas con agua. Este
proceso es llamado láser de flujo axial lento y en él, el gas
puede deshacerse o reciclarse
mediante un intercambiador de calor.
Si el gas es transportado a
través del tubo del láser de alta velocidad mediante un
soplante, la pérdida de calor
producida en las paredes es muy pequeña y por tanto es
despreciable, por ello éstas
no necesitan ser enfriadas por agua, pero todo el calor en
exceso deberá de reducirse
mediante un intercambiador en algún punto del circuito del
gas; este es el láser de
flujo axial rápido y el gas es recirculado por un soplante. Los
láser de flujo axial lento
pueden suministrar alrededor de 50-70W por metro de
longitud de la cámara, sin
embargo los láser de flujo axial rápido pueden general hasta
600W por metro. Son posibles
otras disposiciones en las cuales el gas pasa
transversalmente a través de
la línea de descarga y permiten cavidades ópticas más
cortas y mayores potencias de
salida. Por encima de los 2,8KW no pueden emplearse
ventanas de salida
reflectantes porque se ven sometidas a excesivo calor, y en su lugar
se emplea una batería de
espejos con una ventana de aluro no reflectante, totalmente
transmisora, o una
abertura.
Cuando la densidad de
potencia en el punto enfocado del láser excede de 12KW/mm2,
tiene lugar un cambio en la
cantidad de energía absorbida por la superficie. Por debajo
de dicha cifra una cantidad
generosa de energía que llega a la superficie se refleja, pero
una vez se ha superado el
nivel de umbral, el rayo láser incide con características
perforantes, produciendo una
transferencia de calor mejorada. Para realizar cordones
lisos, es necesario proteger
el baño mediante un gas inerte observándose que cuando es
utilizado helio para este fin
el plasma obtenido, es menos visible que cuando es
utilizado argón.
La soldadura en la práctica
no es fiable por debajo de un nivel de potencia de 1,7KW,
pero a mayor potencia la
capacidad de penetración es de unos 2,5mm/KW. Por ello un
nivel de potencia de 5KW
introduce dentro de la capacidad del láser una gama amplia
de posibles aplicaciones. El
corte con láser de CO2 se realiza mediante un chorro de
gas coaxial con el rayo
láser. Esto se obtiene haciendo pasar el rayo láser a través de
una cámara que termina en una
boquilla de aproximadamente 1,2mm de diámetro. La
cámara se encuentra llena de
gas a presión y tanto el gas como el rayo láser salen a
través de la boquilla, la
cual se encuentra por encima de la superficie a cortar entre 1 y
2mm. Cuando se cortan metales
férreos se ve aprovechada la reacción
exotérmica entre el metal y
el oxígeno para obtener energía extra. Los óxidos fundidos
producidos se desechan a
través de la pieza por la presión del chorro de oxígeno. Si la
velocidad de corte es muy
baja la reacción de oxidación se mantiene por sí misma y
por esto obtenemos el
resultado de un corte irregular. A velocidades muy altas el
ancho de corte es controlado
por el láser, mediante el cual se obtiene un ancho de
0,6mm. Este es un proceso de
corte de baja deformación. El grosor que se podrá cortar
dependerá de la potencia del
láser y este puede ser de hasta 14mm con 2,3KW.
Para la realización de corte
de materiales no metálicos deberemos ayudarnos mediante
un chorro de gas coaxial,
pero no de oxígeno porque no nos proporcionará
una reacción exotérmica con
tales materiales. No obstante es factible utilizar un chorro
de nitrógeno, aire o gas
inerte, que deseche los productos de descomposición y vapores
producidos por el calor del
láser.
Aplicaciones
Se utiliza, principalmente,
para soldar:
Piezas
de transmisiones en la industria automotriz.
Piezas
unitarias grandes.
Series
grandes y con buenos acabados.
Piezas
de electrodomésticos.
Piezas
para la industria aeronáutica de aluminio, titanio o
níquel.
Industria
del ferrocarril.
Recipientes
a presión.
Industria
alimentaria, a la hora de realizar embalaje de alimentos, cuchillas de
corte.
Para
instrumental médico y quirúrgico.
Odontología
Ventajas e
inconvenientes
Tiene como ventajas
principales las siguientes:
Se puede transmitir por el
aire, por lo que no se requiere un vacío.
Es un proceso fácilmente
automatizable por el hecho de que los rayos se pueden
conformar, manipular y
enfocar ópticamente usando fibras ópticas.
Este tipo de soldadura no
genera rayos X.
Produce muy poca distorsión y
tiene una tendencia muy pequeña a la fusión
incompleta, a las
salpicaduras y a las porosidades.
No hay desgaste de
herramienta, al no estar en contacto con la zona a
soldar
Se puede controlar fácilmente
la profundidad de penetración
El inconveniente es el precio
de los equipos, que es muy elevado. Al ser equipos muy automatizados y altamente
precisos requieren una tecnología muy alta.
Métodos para la
realización de la soldadura por rayo láser
La soldadura por rayo láser
se puede realizar de dos formas distintas:
-Por conducción : En este
tipo de soldaduras la profundidad de la zona fundida va aumentando a medida que
aumenta la conductividad térmica y la intensidad de la
radiación.
Es utilizada para la
soldadura de chapas de espesor pequeño
-Por penetración profunda :
Esta soldadura posee un gran rendimiento ya que se
consigue desplazar la zona de
mayor temperatura por debajo de la superficie del
material, por la acción del
vapor recalentado y se mantiene al material fundido
en el sitio deseado gracias
al efecto de la tensión superficial, gravedad y otra
serie de
factores.
Este tipo de soldadura, como
ya hemos citado con anterioridad, debido a su
afectación térmica reducida,
no se necesita material de aporte y es fácilmente
automatizable por esto se
convierte en fundamental a la hora de realizar
soldaduras en los que la
calidad requerida es alta y no se desean grandes
deformaciones dimensionales.
Además, los materiales soldados no necesitan
un tratamiento posterior para
eliminar tensiones. Esta facilidad de proceso
(automatización) hace que la
velocidad del proceso sea de hasta 6 veces
superior a otros procesos de
soldadura.
Materiales con los que
trabaja
En la actualidad ha habido un
gran avance en este tipo de soldadura, ya que
se puede soldar oro, aleacion
ligera, materiales disimilares, y materiales plásticos, campo
que está avanzando a grandes
velocidades y que ya se encuentra muy desarrollado. La
soldadura
de plásticos (termoplástico estable) se puede llegar a realizar utilizando
unos aditivos especiales,
denominadas resinas. Estas resinas nos permiten soldar sin llegar a
derretir el termoplástico,
cosa que sería impensable sin la utilización de este
aditivo.
También existe la soldadura
láser híbrida, que es la que combina la soldadura por rayo láser
con la soldadura de arco para
así poder obtener posiciones más flexibles y velocidades de
soldadura más
altas.
Soldadura híbrida
MSG-Láser
Este tipo de soldadura se
intento por primera vez a principios de los años 80 lo que por
aquel entonces los elevados
costes que tenía la desestimaron por completo. A principios de
los 90 se desarrollo esta
técnica que mezcla los dos tipos de soldadura tan diferentes como
son el arco MSG y el haz de
luz láser.
SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO
CORRIENTE DE SOLDADURA:
Determina en forma directa la penetración y la velocidad de deposición, aumentando ambas con el incremento de corriente.
DIÁMETRO DEL ALAMBRE:
Para una corriente dada, aumentando el diámetro se reduce la penetración pero el arco se torna más inestable y se dificulta su encendido.
TENSIÓN DE ARCO
Al aumentar la tensión se incrementan la dilución y el ancho del cordón y disminuye la sobremonta lográndose un cordón ancho y plano. Al mismo tiempo aumenta la cantidad de fundente que se funde con igual cantidad de alambre, lo que afecta a la composición química del metal de soldadura en el caso se emplear fundentes activos. Los voltajes excesivamente pequeños hacen que el arco muera completamente bajo la superficie de la plancha, de modo que la penetración tiene una sección transversal en forma de tulipa.
VELOCIDAD DE AVANCE:
LONGITUD LIBRE DEL ALAMBRE:
Con un incremento de la longitud libre del alambre, se aumenta la velocidad de deposición y decrece la penetración.
INCLINACIÓN DEL ALAMBRE:
Tiene un efecto considerable sobre la penetración y sobre las eventuales socavaduras.En la siguiente figura se muestra su incidencia.
ESPESOR DE LA CAPA DE FUNDENTE:
Una cama de fundente de poco espesor puede producir porosidad por una inadecuada protección del metal fundido. Por otro lado, una cama muy gruesa desmejora el aspecto del cordón y pude conducir a derrames del metal fundido en soldaduras circunsferenciales y producir dificultades para la remoción de la escoria en chaflanes profundos.
SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO
Al igual que en los demás procesos de soldadura por
arco, este es un proceso en el cual el calor es aportado por un arco eléctrico
generado entre uno o más electrodos y la pieza de
trabajo.
El arco eléctrico mencionado está sumergido en una
capa de fundente granulado que lo cubre totalmente protegiendo el metal
depositado durante la soldadura. De aquí el nombre del
proceso.
Una ventaja del proceso es que, estando el arco
completamente encerrado, pueden utilizarse intensidades de corriente
extremadamente elevadas sin chisporroteo o arrastre de aire. Las intensidades
elevadas producen una penetración profunda y el proceso es térmicamente
eficiente, puesto que la mayor parte del arco está bajo la superficie de la
plancha.
Es un proceso de alta dilución, en el que
aproximadamente se funde dos veces más metal base que electrodo. Corrientemente
se utilizan intensidades de 200 a 2000 Amperes, aunque en los primeros días del
proceso se emplearon intensidades hasta 5000 Amperes. En la actualidad estas
intensidades extremadamente elevadas no son utilizadas generalmente por
distintas razones, relacionadas principalmente con la metalurgia del depósito, y
se prefiere depositar el metal en capas para aprovechar la ventaja de la
normalización resultante del recalentamiento.
Un proceso de arco abierto que trabaje con
intensidades por encima de los 300 A debe utilizarse con precaución, porque el
arco es una intensa fuente de luz con elevado contenido de radiación infrarroja
y ultravioleta. En la soldadura con arco sumergido no es visible el arco y tales
precauciones son innecesarias. Por la misma causa el operario no puede ver el
baño y juzgar el avance de la soldadura; debe confiar en que el ajuste sobre la
unión permanece constante ó bien ajustar previa y cuidadosamente la trayectoria
del cabezal de soldadura con respecto a la unión.
La cantidad de polvo fundente fundido durante la
soldadura es aproximadamente la misma en peso que la de alambre fundido, y se
deja sobre el cordón de soldadura como una capa de escoria vítrea. Bajo esta
escoria el metal soldado tiene una superficie lisa, casi sin ondulaciones,
debido al alto aporte de calor que produce un baño de soldadura grande que
solidifica lentamente en contacto con la escoria relativamente fluida. Las
soldaduras obtenidas por arco sumergido son notables por su apariencia limpia y
contornos lisos. El polvo fundente no fundido durante la operación de soldadura
se recupera para utilizarlo nuevamente, pero debe tenerse cuidado que no esté
contaminado. Cuando se hace la soldadura en superficies inclinadas o cerca de
los cantos es necesario un estante ó un dispositivo similar para soportar el
fundente.
PRINCIPIO DE
FUNCIONAMIENTO
La corriente eléctrica se conduce entre el
electrodo y la pileta fundida a través de un plasma gaseoso inmerso en el
fundente.
La figura “1” nos muestra el principio de
funcionamiento de este proceso de soldadura.
La potencia la suministra un generador, un
transformador – rectificador ó un transformador y se conduce al alambre
(electrodo) a través del tubo de contacto, produciéndose el arco entre aquel y
el metal base.
El
calor del arco funde el electrodo, el fundente y parte del metal base, formando
la pileta de soldadura que conforma la junta.
En todos los equipos de este
tipo existe un mecanismo que tracciona el alambre y lo conduce a través del tubo
de contacto y de la capa de fundente hasta el metal
base.
Los alambres utilizados son
generalmente aceros de bajo carbono y de composición química perfectamente
controlada; el alambre se encuentra usualmente enrollado en una
bobina.
El fundente se va
depositando delante del arco a medida que avanza la soldadura. Cuando se
solidifica, se extrae el exceso para utilizarlo nuevamente y el fundido se
elimina mediante un piqueteado. En los equipos modernos existe una aspiradora
que absorbe el excedente de fundente y lo envía nuevamente a la tolva de
alimentación.
APLICACIÓN
La soldadura por arco
sumergido ha encontrado su principal aplicación en los aceros suaves de baja
aleación, aunque con el desarrollo de fundentes adecuados el proceso se ha usado
también para el cobre, aleaciones a base de aluminio y titanio, aceros de alta
resistencia, aceros templados y revenidos y en muchos tipos de aceros
inoxidables. También se aplica para recubrimientos duros y reconstrucción de
piezas. Es un método utilizado principalmente para soldaduras horizontales de
espesores por encima de 5mm, en los que las soldaduras sean largas y rectas.
Pueden soldarse espesores hasta doce milímetros sin preparación de bordes
mientras que con preparación de bordes el espesor máximo a unir es prácticamente
ilimitado.
El propio cabezal de
soldadura puede moverse sobre el trabajo en un vehículo autopropulsado ó en un
puente ó el trabajo se hace girar bajo el cabezal de soldadura
estacionario.
Este método es ampliamente
utilizado, tanto para soldaduras a tope como en rincón, en construcción naval e
industrias de recipientes a presión, estructuras metálicas, tubos y tanques de
almacenaje; para esta última finalidad se utilizan máquinas especiales
autopropulsadas, con un dispositivo para contener el fundente, para soldar las
costuras circulares en plaza.
SELECCIÓN DE LOS PARÁMETROS DE
SOLDADURA
La selección de condiciones de
soldadura más conveniente para el espesor de chapa y preparación de junta a
soldar es muy importante, a los efectos de lograr soldaduras libres de
defectos tales como fisuras, poros y socavación lateral.
Las variables a ser consideradas son
las siguientes:
POLARIDAD:
Con corriente continua
positiva, CC(+) se logra mayor penetración, mejor aspecto superficial y mayor
resistencia a la porosidad.
Con corriente continua
negativa, CC(+) se obtiene mayor velocidad de deposición con menor
penetración.
CORRIENTE DE SOLDADURA:
Determina en forma directa la penetración y la velocidad de deposición, aumentando ambas con el incremento de corriente.
DIÁMETRO DEL ALAMBRE:
Para una corriente dada, aumentando el diámetro se reduce la penetración pero el arco se torna más inestable y se dificulta su encendido.
TENSIÓN DE ARCO
Al aumentar la tensión se incrementan la dilución y el ancho del cordón y disminuye la sobremonta lográndose un cordón ancho y plano. Al mismo tiempo aumenta la cantidad de fundente que se funde con igual cantidad de alambre, lo que afecta a la composición química del metal de soldadura en el caso se emplear fundentes activos. Los voltajes excesivamente pequeños hacen que el arco muera completamente bajo la superficie de la plancha, de modo que la penetración tiene una sección transversal en forma de tulipa.
El voltaje de trabajo normal
para soldar a tope es de 35 Voltios a 1000 A.
VELOCIDAD DE AVANCE:
Al aumentar la velocidad de
traslación del arco disminuye el ancho del cordón y la penetración,
incrementándose el riesgo de porosidad. Las velocidades excesivas se traducen en
cordones mordidos y rugosos ó picudos.
LONGITUD LIBRE DEL ALAMBRE:
Con un incremento de la longitud libre del alambre, se aumenta la velocidad de deposición y decrece la penetración.
INCLINACIÓN DEL ALAMBRE:
Tiene un efecto considerable sobre la penetración y sobre las eventuales socavaduras.En la siguiente figura se muestra su incidencia.
ESPESOR DE LA CAPA DE FUNDENTE:
Una cama de fundente de poco espesor puede producir porosidad por una inadecuada protección del metal fundido. Por otro lado, una cama muy gruesa desmejora el aspecto del cordón y pude conducir a derrames del metal fundido en soldaduras circunsferenciales y producir dificultades para la remoción de la escoria en chaflanes profundos.
ALAMBRE PARA
ELECTRODO
El alambre para soldadura por
arco sumergido se emplea en forma de bobinas y esté cobreado; esto evita la
oxidación superficial en el almacenaje y proporciona seguridad en el contacto
eléctrico; con poca resistencia entre el alambre de soldar y los contactos de
cobre a través de los cuales se conduce la corriente. El diámetro del hilo
utilizado depende fundamentalmente de la intensidad de corriente de soldadura
necesaria y puede situarse entre 5mm de diámetro, para corriente de 150 A, a
10mm de diámetro, para una corriente de 3000 A.
El cordón de soldadura es
ligeramente más estrecho con un alambre delgado que con un alambre grueso con la
misma intensidad de corriente, pero el efecto principal del tamaño del alambre
reside en su penetración.
La composición de los
alambres para soldadura por arco sumergido depende del material que se suelda,
puesto que los elementos aleados se añaden generalmente al alambre y no al
fundente. En este proceso las variaciones en la técnica pueden alterar las
relaciones de las cantidades fundidas de plancha alambre y fundente. Cuando se
utilizan alambres altamente aleados, por ejemplo, aceros inoxidables, pude ser
necesario añadir compuestos de los elementos aleantes al fundente, para
disminuir las reacciones metal-escoria que pueden traducirse en pérdidas de los
elementos aleantes hacia la escoria.
FUNDENTES
Los fundentes para la
soldadura por arco sumergido están granulados a un tamaño controlado y pueden
ser de tipo fundido, aglomerado ó sinterizado.
Originalmente se utilizaban
fundentes fundidos, machacados y calibrados; atribuyéndoseles las ventajas de
estar totalmente libres de humedad y no ser higroscópicos. Tanto la composición
química como el estado de división de los fundentes tienen una importante
influencia sobre la forma de comportarse en la
soldadura.
Los fundentes aglomerados se
hacen mezclando los constituyentes, finamente pulverizados, con una solución
acuosa de un aglomerante tal como silicato sódico; la finalidad es producir
partículas de unos pocos milímetros de diámetro formados por una masa de
partículas más finas de los componentes minerales. Después de la aglomeración el
fundente se seca a temperatura de hasta
800 oC.
Los fundentes sinterizados se
hacen calentando pellets componentes pulverizados a temperaturas justo por
debajo del punto de fusión de algunos de los componentes. Las temperaturas
alcanzadas durante la fabricación limitan los componentes de los fundentes. Para
fundir un fundente las temperaturas deben ser tan altas que los carbonatos y
muchos otros minerales se descomponen, por lo cual los fundentes básicos que
llevan carbonatos deben hacerse por alguno de los otros procedimientos, tales
como aglomeración.
Se ha sabido durante años que
la baja tenacidad se favorece con el uso de fundentes ácidos y que los fundentes
de elevado contenido en silicio tienden a comunicar oxígeno al metal soldado.
Inversamente los fundentes básicos dan un metal soldado limpio, con poca pocas
inclusiones no metálicas, y, consecuentemente, de elevada
tenacidad.
Tanto la composición del
fundente como su estado de división influyen en el control de la porosidad. El
proceso de arco sumergido es generalmente más susceptible a la porosidad causada
por superficies herrumbrosas y sucias que el proceso de arco abierto. Ello es
debido a que con el proceso de arco abierto el vapor de agua y los productos
gaseosos, que abandonan la plancha por el calor de la soldadura, pueden escapar;
mientras que en el arco sumergido tienden a ser retenidos bajo el cojín de
fundente. Por esta razón es por lo que fundentes que tienen la mayor tolerancia
a la oxidación y suciedad son también los que tienen mayor permeabilidad,
lograda usando un grado grueso de gran regularidad. Sin embargo, cuando es
necesario soldar utilizando intensidades elevadas se requiere un fundente que
cubra más estrechamente, para dar un buen cierre al arco; esto se logra
utilizando un tamaño de partículas lo más fino posible y una mayor variedad en
tamaños, para aumentar el cierre de recubrimiento.
MATERIALES UTILIZADOS COMO
COMPONENTES DE LOS FUNDENTES
| |
MINERAL
|
FÓRMULA
|
Calcita
|
CaCO3
|
Cordindón
|
Al2O3
|
Criolita
|
Na3AlF6
|
Dolomita
|
CaMg(CO3)2
|
Ferosilicio
|
FeSi2
|
Fluorita
|
CaF2
|
Hausmanita
|
Mn3O4
|
Hierro
|
Fe
|
Óxido
cálcico
|
CaO
|
Magnesita
|
MgCO3
|
Periclasa
|
MgO
|
Cuarzo
|
SiO2
|
Rhodenita
|
MnSiO3
|
Rutilo
|
TiO2
|
Wellastonita
|
CaSiO3
|
Zircón
|
ZrSiO4
|
Zirconia
|
ZrO2
|
DEFECTOS EN LAS SOLDADURAS POR ARCO
SUMERGIDO
POROSIDAD
Es n defecto bastante común y se debe
a varios factores. A veces aparece en forma visible, como “pinchaduras” en la
superficie del cordón y otras en forma no visible, por debajo de la superficie, revelado por rayos X ó ultrasonido.
Las principales causas
son:
Contaminación de la junta con pintura, grasa,
aceite, óxidos hidratados, etc.. Estos materiales se descomponen a las elevadas
temperaturas del arco produciendo gases.
Fundente húmedo. Es buena práctica resecar los
fundentes antes de su empleo y almacenarlos en un ambiente calefaccionado. Los
fabricantes proveen indicaciones al respecto.
Si la unidad recuperadora es accionada por aire
comprimido, éste deberá ser secado previamente.
FISURACIÓN POR
HIDRÓGENO
Algunos aceros son más susceptibles que
otros a la fisuración en frío, pero afortunadamente las soldaduras por arco
sumergido no poseen tendencia particular a este defecto. Si el acero es
templable y el fundente está húmedo, entonces sí pueden aparecer fisuras en
frío. Este problema se evita manipulando correctamente el fundente y respetando
las temperaturas de precalentamiento, interpasadas y de postcalentamiento en los
casos en que ello sea necesario.
FISURAS DE
SOLIDIFICACIÓN
La fisuración en caliente
suele ser un problema causado por el gran tamaño de la pileta líquida debido a
grandes corrientes de soldadura combinado con elevadas velocidades de avance.
Esto origina cordones estrechos y profundos que son muy proclives a las fisuras
longitudinales en caliente; figura siguiente.
El problema se agravará ante
la presencia de P, S, C .
Si se presume la presencia de estos elementos en el
metal base en cantidades mayores que lo normal, debe minimizarse la dilución
además de lograr cordones con un perfil adecuado.
Factor de forma en cordones
realizados por el proceso de arco sumergido.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL
PROCESO
El arco sumergido, respecto de los
otros procesos de soldadura, ofrece las siguientes
ventajas:
Las juntas pueden ser
preparadas en “V” con poca profundidad debido a la elevada penetración del
proceso, obteniéndose con esto un menor consumo de alambre y
fundente.
Los procesos de soldadura
pueden realizarse a altas velocidades debido a la elevada intensidad con que se
opera en la mayoría de las aplicaciones.
No es necesario proteger al
operador de la máquina de la emisión de radiación, ya que el arco se encuentra
sumergido en el fundente, evitándose además las salpicaduras del metal
fundido.
El fundente actúa como un
desoxidante protegiendo el arco y aportando elementos de aleación al cordón en
el caso de emplear fundentes aleados.
Muchas soldaduras requieren algún tipo
de respaldo para evitar la perforación del metal base.
Este proceso conlleva un tiempo de
preparación mayor previa mayor que otros.
Con este sistema generalmente se
sueldan piezas a partir de los 5 mm de espesor.
La posición de soldadura está
restringida a plana y horizontal.
SOLDADURA POR HAZ DE
ELECTRONES
La soldadura por haz de
electrones es un proceso de soldadura de fusión, que se logra mediante el
contacto de la pieza a soldar con un haz de electrones de alta densidad
energética. El haz de electrones es de pequeño diámetro y elevada intensidad
energética, lo cual permite atravesar grandes espesores de material (hasta 65
milímetros de una sola pasada aproximadamente). El principio de soldadura se
puede explicar mediante el efecto keyhole (también denominado como ojo de
cerradura).
Características de la
soldadura por haz de electrones
Capacidad para
hacer soldaduras profundas y con cordones de soldadura estrechos en una sola
pasada.
Soldadura casi
uniforme y limpia, debido a que se realiza en un ambiente de vacío, lo cual
evita la formación de óxidos y nitruros.
Cantidad
reducida de calor transmitida a la pieza, por lo que su microestructura se ve
menos alterada que mediante otros procedimientos.
No se necesita
metal de aportación.
Las velocidades
de soldadura son muy elevadas (hasta 2000 mm/min).
Permitir la
unión de una gran diversidad de materiales e incluso de multitud de materiales
distintos entre sí.
El coste de los
equipos es elevado.
Genera rayos X,
lo que requiere extremar las precauciones.
Proceso de
soldadura
El proceso de soldadura
mediante haz de electrones se efectúa en una cámara de vacío. Encima de dicha
cámara se encuentra una pistola de electrones. Las piezas a soldar se colocan en
un manipulador motorizado dentro de la cámara de vacío produciendo así
soldaduras axiales o lineales. La pistola de haz de electrones, consta de
un cátodo y un ánodo entre los que se genera una diferencia de potencial y se
induce el paso de corriente. Debajo del ánodo, hay una lente magnética, para
dirigir el haz de electrones hacia la zona de soldadura.
Equipo
necesario
Cámara de vacío
La forma más usual de la cámara de trabajo es la cúbica, ya que se puede trabajar con piezas de diferente forma, aunque para piezas específicas como tubulares se puede diseñar una cámara de trabajo con forma cilíndrica. La cámara de trabajo se ha de diseñar conforme a la pieza a trabajar. Para generar la presión de trabajo en su interior se emplean diferentes tipo de bombas de vacío: rotativas, difusoras y turbomoleculares.
Pistola de haz de electrones
En la pistola de electrones se encuentra el cátodo, formado por una banda de Wolframio, por la cual fluye una fuerte corriente alcanzando grandes temperaturas (2500 °C) que emitirá una corriente de electrones. Por debajo de la pistola se encuentra un anillo ánodo que acelera los electrones hasta un 50-70% la velocidad de la luz.
La pistola se conecta a un sistema de potencia, el cual genera la diferencia de potencial necesaria entre cátodo y ánodo. Estos sistemas se pueden clasificar en dos tipos: Equipos de baja tensión (15-60kV) y Equipos de alta tensión (100-200kV).
La forma más usual de la cámara de trabajo es la cúbica, ya que se puede trabajar con piezas de diferente forma, aunque para piezas específicas como tubulares se puede diseñar una cámara de trabajo con forma cilíndrica. La cámara de trabajo se ha de diseñar conforme a la pieza a trabajar. Para generar la presión de trabajo en su interior se emplean diferentes tipo de bombas de vacío: rotativas, difusoras y turbomoleculares.
Pistola de haz de electrones
En la pistola de electrones se encuentra el cátodo, formado por una banda de Wolframio, por la cual fluye una fuerte corriente alcanzando grandes temperaturas (2500 °C) que emitirá una corriente de electrones. Por debajo de la pistola se encuentra un anillo ánodo que acelera los electrones hasta un 50-70% la velocidad de la luz.
La pistola se conecta a un sistema de potencia, el cual genera la diferencia de potencial necesaria entre cátodo y ánodo. Estos sistemas se pueden clasificar en dos tipos: Equipos de baja tensión (15-60kV) y Equipos de alta tensión (100-200kV).
Clasificación
En función del grado de vacío
que existe en la cámara donde se realiza el proceso, el soldeo por haz de
electrones se clasifica en:
Soldeo de alto vacío
El vacío practicado en la cámara es del orden de 0,13-13 MPa.
Es un procedimiento idóneo para:
Soldeo de alto vacío
El vacío practicado en la cámara es del orden de 0,13-13 MPa.
Es un procedimiento idóneo para:
Conseguir
uniones y zonas afectadas por la temperatura de reducidas
dimensiones.
Soldeo de
metales reactivos con el oxígeno y nitrógeno, al trabajar a
vacío.
Soldeo de
metales de gran espesor, debido a su gran poder de
penetración.
Las limitaciones del proceso
son:
La limitación
del tamaño de la pieza a soldar, pues la cámara de vacío tiene un espacio útil
reducido.La baja
producción, ya que requiere altos tiempos de bombeo para alcanzar el
vacío.
Soldeo de medio vacío
El vacío practicado en la cámara es del orden de 0,13-3300 Pa.
Las principales ventajas de este proceso son:
El vacío practicado en la cámara es del orden de 0,13-3300 Pa.
Las principales ventajas de este proceso son:
La productividad
es mayor al reducirse el tiempo de bombeo.
El equipo es más
barato, al no ser necesaria una bomba difusora (imprescindible para obtener el
alto vacío).
Las limitaciones más
importantes del proceso son:
La alta
concentración de aire en la cámara aumenta la divergencia del haz de electrones
y en Consecuencia la soldadura presenta cordones más anchos y de menor
espesor.
Soldeo atmosférico
No se practica vacío en la cámara de soldadura, pero el cañón debe trabajar a un vacío de 13 MPa como mínimo. En este proceso la protección de la pieza se realiza con un chorro de gas inerte.
Las ventajas de este proceso son:
No se practica vacío en la cámara de soldadura, pero el cañón debe trabajar a un vacío de 13 MPa como mínimo. En este proceso la protección de la pieza se realiza con un chorro de gas inerte.
Las ventajas de este proceso son:
Es la soldadura
de mayor productividad, al no ser necesario esperar a que se alcancen las
condiciones de vacío.
No existen
tantas limitaciones en relación al tamaño de la pieza.
Las limitaciones del proceso
son:
La divergencia
del haz de electrones como consecuencia de la mayor concentración de aire da
lugar a cordones considerablemente más anchos y menos profundos que los
obtenidos con los otros procesos.
Metales
soldables
Aceros al
carbono y aleados.
Metales
refractarios (W,Mo,Nb).
Cobre y sus
aleaciones.
Aleaciones
de Magnesio.
leaciones
de Titanio.
Berilio.
Zirconio.
Aplicaciones
Industria
aeroespacial.
Industria
automotriz: soldadura de engranes y turbocompresor.
Construcción e
ingeniería: válvulas, sierras, tanques blindados...
Industria
energética: calderas nucleares, recipientes para desechos nucleares, turbinas de
vapor...
SOLDADURA ELÉCTRICA POR
RESISTENCIA
La
soldadura por puntos es
un método de soldadura por
resistencia que se basa en presión y
temperatura,
en el que se calienta una parte de las piezas a soldar por corriente
eléctrica a
temperaturas
próximas
a la fusión y se ejerce una presión entre las mismas. Generalmente se destina a
la soldadura de
chapas o
láminas metálicas, aplicable normalmente entre 0,5mm y 3mm de
espesor.
El soldeo por puntos es el
más común y simple de los procedimientos de soldadura por resistencia.
Los
materiales bases se deben
disponer solapados entre electrodos, que se encargan de aplicar
secuencialmente
la presión y la corriente
correspondiente al ciclo produciendo uno o varios puntos de
soldadura.
Características del
proceso
Es
un tipo de soldadura que se cataloga por soldadura sin fusión del metal base a
soldar, se considera un
proceso
en el cual los electrodos utilizados no son consumibles, además no se necesita
material de aporte
para
que se produzca la unión entre las dos piezas, se considera un tipo de soldadura
rápida, limpia y fuerte.
El material utilizado de los
electrodos es una aleación de cobre con Cd, Cr, Be, W con objeto de
que
presente una baja resistencia
y una elevada oposición a la deformación bajo una presión estando su
dureza
comprendida entre 130 y 160
HB.
También este tipo de
soldadura necesita de un transformador donde la bobina secundaria suministra
un
voltaje a los electrodos de
1V a 10V y una gran corriente, debido a que generalmente la resistencia de
las
piezas a soldar es muy baja
por tanto la corriente que debe pasar por la zona a soldar debe de ser del
orden
de los 500
amperios.
Proceso de
soldadurEl principio de
funcionamiento de este proceso consiste en hacer pasar una corriente eléctrica
de gran
intensidad a través de los
metales que se van a unir. Como en la unión de los miemos la resistencia es
mayor
que en el resto de sus
cuerpos, se genera el aumento de la temperatura en juntura, Efecto Joule (Q =
I^2 Rt).
Donde:
Q =
Cantidad de calor generado (J)
I =
Intensidad de la corriente de la soldadura (A)
R =
Resistencia eléctrica de la unión a soldar (Ω)
t =
Tiempo durante el cual circula la corriente
(s)
|
Aprovechando esta energía y
con una determinada presión se logra la unión. Solamente se
obtienen
soldaduras uniformes si las
chapas a soldar están limpias, los óxidos superficiales son causa de variaciones
en
el tamaño y resistencia de
los puntos de soldadura. Esto es especialmente cierto en el aluminio. La
presencia
de óxidos o suciedad puede
aumentar diez veces o más la resistencia total entre los puntos de los
electrodos.
La soldadura por resistencia
es aplicable a casi todos los metales, excepto, zinc y plomo. Junto con
la
soldadura MIG-MAG son los dos
procesos de soldadura en los cuales existe un mayor nivel de
automatización
robotizada.
Parámetros a
considerar
Para este tipo de soldadura
se deben de tener en cuenta varios parámetros
regulables:
1. Intensidad-tiempo de
soldadura
2. Resistencia eléctrica
de la union
3. Presión de
apriete
4. Geometría de los
electrodos
La intensidad es el factor
más influyente en el calentamiento final. Para una soldadura rápida se necesita
más
intensidad y menos tiempo y
viceversa. El parámetro correspondiente a la resistencia eléctrica de la unión,
es
un parámetro a tener en
cuenta pues influye directamente en la cantidad de calor generado en la
soldadura. A
mayor conductividad
eléctrica menor resistencia al paso de la corriente (Aumento de la intensidad).
Los
factores que influyen en la
resistencia eléctrica son:
La
temperatura, cuyo aumento provoca una disminución de la
resistencia.
La fuerza
aplicada a los electrodos, que al aumentar la presión a las piezas a unir,
provoca la disminución de las resistencias de contacto.
El estado
superficial de las superficies a unir, su limpieza y la eliminación de
rugosidades ocasión menores resistencias de contacto.
El estado de
conservación de los electrodos, cuyo desgaste y deterioro provoca el aumento
de las resistencias de contacto con las piezas a unir.
La presión
de apriete, también se considera un parámetro muy importante ha tener en
cuenta.
|
Al inicio de la soldadura la
presión debe de ser baja, con una resistencia de contacto elevada y
calentamient0
inicial con intensidad
moderada. Esta presión debe de ser suficiente para que las chapas a unir tengan
un
contacto adecuado y se
acoplen entre si. Iniciada la fusión del punto de la resistencia de contacto es
lazona
delimitada por los
electrodos, la presión debe de ser alta para expulsar los gases incluidos y
llevar la forja del
punto.
Las presiones excesivamente
bajas son consecuencia de una forja deficiente además de altas resistencias
de
contacto produciendo
salpicaduras, proyecciones, cráteres y pegaduras. Por el contrario, una
presión
excesivamente alta puede
producir una expulsión del metal fundido y una disminución de la
resistencia,
además de esto también puede
producir, una baja resistencia de contacto, huellas profundas en la
chapa,
partículas de material del
electrodo desprendidas y una deformación plástica de los
electrodos.
Equipo
necesario
Los elementos que componen
una maquina de soldadura por puntos son los siguientes:
Sistema de
puesta bajo presión de las piezas a unir.
Transformador
eléctrico generador de intensidad.
Sistema de paro
o temporizador.
Electrodos
Los electrodos utilizados en
soldadura por puntos puede variar en gran medida dependiendo de la
aplicación
que vallamos a realizar, cada
tipo de electrodo tiene una función diferente.
Electrodos de
radio se utilizan para aplicaciones de alta temperatura.
Electrodos
excéntricos se utilizan para soldar esquinas, o para llegar a rincones y
espacios pequeños.
También hay
electrones para poder acceder al interior de la pieza a
soldar
Fases de las soldaduras
por puntos
Colocación de las chapas a soldar entre las
pinzas.
2. Bajada de los electrodos, que
corresponde al tiempo que transcurre desde la operación de
acercamiento de los
electrodos hasta que comienza el paso de la corriente
3. Tiempo de soldadura, que consiste
en el tiempo durante el cual esta pasando la corriente
4.
Tiempo de forja, es el tiempo transcurrido entre el
corte de la corriente y el levantamiento de los
electrodos.
5. Tiempo de enfriamiento, consiste
en la desaparición de la presión además de los
electrodos.
Efectos en los
materiales
El proceso de soldadura por
puntos tiende a endurecer el material, hacer que se deforme, reducir
la
resistencia a la fatiga del
material, y puede estirar el material. Los efectos físicos de la soldadura por
puntos
puede crear fisuras internas
y grietas en la superficie. Las propiedades químicas afectadas son la
resistencia
interna del metal y sus
propiedades corrosivas.
Metales
soldables
La soldabilidad de los
metales y aleaciones depende de su resistencia eléctrica. De acuerdo con este
criterio,
los diversos materiales
pueden agruparse en dos tipos:
- De elevada resistencia eléctrica
y baja conductividad térmica, como los aceros, que se sueldan con
intensidades relativamente
pequeñas y tiempos de paso largos.
- <!--[endif]-->De baja
resistividad eléctrica y elevada conductividad térmica, tales como el aluminio y
sus aleaciones y
las aleaciones de cobre que
se sueldan con altas intensidades y tiempos muy cortos.
Los aceros suaves se sueldan
fácilmente, al igual que los de bajo contenido en elementos especiales.
Los
aceros de temple son
soldables, pero precisan un recocido después de soldar debido a que por el
rápido
enfriamiento la soldadura se
vuelve frágil. Este recocido se realiza automáticamente en algunas máquinas
de
soldar.
Los aceros
inoxidables al cromo-níquel se sueldan muy bien con una corriente moderada,
fuerte presión y un
tiempo de soldadura corto y
preciso. El níquel y sus aleaciones se sueldan fácilmente con una intensidad
muy
elevada.
El aluminio, el magnesio y
sus aleaciones pueden soldarse a condición de que se emplee una corriente
muy
intensa durante un tiempo muy
corto y se controle rigurosamente la cantidad de energía
suministrada.
El latón se suelda más
fácilmente que el aluminio aplicando una corriente elevada durante un tiempo
corto. El
zinc y sus aleaciones son
delicadas de soldar por su baja temperatura de fusión. El cobre es imposible
de
soldar con cobre. En mejor de
los casos, la soldadura es muy mala. Las aleaciones rojas y los
bronces
fósforos se sueldan
mejor.
Los metales y las aleaciones
de distinta naturaleza son soldables por puntos si forman una aleación y
sus
temperaturas de fusión no son
muy diferentes.
Soldadura por puntos
mediante robot
Estamos ante
brazos robots manejados mediante ordenador, en la punta del brazo se les añade
un sistema de
soldadura por puntos, o
cualquier otro que queramos utilizar, dependiendo de nuestro producto a
soldar.
estos brazos ofrecen máxima
precisión y alta velocidad, así como la posibilidad de instalarlos en una línea
de
montaje con una función
programada.
Aplicaciones
La soldadura por puntos, se
utiliza para cualquier tipo de chapa, pero la más importante se encuentra en
la
del automóvil. La soldadura
por puntos también se utiliza en la ciencia de la ortodoncia, donde el
equipo
utilizado es un soldador por
puntos pero pequeña escala ya que cambia el tamaño de metal. Otra
aplicación
es la unión por correas en la
soldadura de pilas.
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