Detalles de soldadura y sus tipos, Apuntes de Materiales

¡Descarga Detalles de soldadura y sus tipos y más Apuntes en PDF de Materiales solo en Docsity! Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Técnicas de CAD/CAM Preguntas sobre Introducción al CAD/CAM Profesor: Brenda Arreola Alumno Angel Andres Gutierrez Cruz Matricula 1884183 ¿Qué es la soldadura? La soldadura es un proceso de fijación en donde se realiza la unión de dos o más piezas de un material, (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo, se puede agregar un material de aporte (metal o plástico), que, al fundirse, forma un charco de material fundido entre las piezas a soldar y, al enfriarse, se convierte en una unión fija a la que se le denomina cordón. A veces se utiliza conjuntamente presión y calor, o solo presión por sí misma, para producir la soldadura. Esto está en contraste con la soldadura blanda y la soldadura fuerte que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusión entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo. Muchas fuentes de energía diferentes pueden ser usadas para la soldadura, incluyendo una llama de gas, un arco eléctrico, un láser, un rayo de electrones, procesos de fricción o ultrasonido. La energía necesaria para formar la unión entre dos piezas de metal generalmente proviene de un arco eléctrico. La energía para soldaduras de fusión o termoplásticos generalmente proviene del contacto directo con una herramienta o un gas caliente. La soldadura con frecuencia se realiza en un ambiente industrial, pero puede realizarse en muchos lugares diferentes, incluyendo al aire libre, bajo del agua y en el espacio. Independientemente de la localización, sin embargo, la soldadura sigue siendo peligrosa, y se deben tomar precauciones para evitar quemaduras, descarga eléctrica, humos venenosos, y la sobreexposición a la luz ultravioleta. Hasta el final del siglo XIX, el único proceso de soldadura era la soldadura de fragua, que los herreros han usado por siglos para juntar metales calentándolos y golpeándolos. La soldadura por arco y la soldadura a gas estaban entre los primeros procesos en desarrollarse tardíamente en ese mismo siglo, siguiéndoles, poco después, la soldadura por resistencia y soldadura eléctrica. La tecnología de la soldadura avanzó rápidamente durante el principio del siglo XX mientras que la Primera Guerra Mundial y la Segunda Guerra Mundial. Los progresos continuaron con la invención de la soldadura por rayo láser y la soldadura con rayo de electrones a mediados del siglo XX. Hoy en día, la ciencia continúa avanzando. La está llegando a ser corriente en las instalaciones industriales, y los investigadores continúan desarrollando nuevos métodos de soldadura y ganando mayor comprensión de la calidad y las propiedades de la soldadura. Se dice que la soldadura es un sistema porque intervienen los elementos propios de este, es decir, las 5 M: mano de obra, materiales, máquinas, medio ambiente y medios escritos (procedimientos). La unión satisfactoria implica que debe pasar las pruebas mecánicas (tensión y doblez). Las técnicas son los diferentes procesos (SMAW, SAW, GTAW, etc.) utilizados para la situación más conveniente y favorable, lo que hace que sea lo más económico, sin dejar de lado la seguridad. ¿Cuál es la finalidad de obtener calor en los diferentes tipos de soldadura? Los efectos de soldar pueden ser perjudiciales en el material rodeando la soldadura. Dependiendo de los materiales usados y la entrada de calor del dos piezas a soldar rellenando bien la unión de ellas. Es la llamada soldadura fuerte, con plata, cobre o con aleaciones de esos mismos metales. Esa operación puede hacerse con el método de inducción, introduciendo las piezas a soldar con el fundente y el soldante en el interior de la bobina de calentamiento. Luego, se da corriente a la bobina y se produce la soldadura den formas mas rápida y más uniforme que con los métodos clásicos. Idéntico sistema se usa para la soldadura autógena y aun para secado de pinturas, esto último con temperaturas mucho menores, por supuesto; también se emplea el método inductivo para forjar cabezas de remaches. Como se genera el calor en la soldadura de resistencia. La soldadura por resistencia es considerada un proceso de fabricación, termoeléctrico, se realiza por el calentamiento que experimentan los metales, hasta la temperatura de forja o de fusión debido a su resistencia al flujo de una corriente eléctrica, es una soldadura tipo autógena que no interviene material de aporte. Los electrodos se aplican a los extremos de las piezas a soldar, se colocan juntas a presión y se hace pasar por ellas una corriente eléctrica intensa durante un instante. La zona de unión de las dos piezas, como es la que mayor resistencia eléctrica ofrece, se calienta y funde los metales, realizándose la soldadura. La cantidad de calor necesaria, por tanto la intensidad aplicada y tiempo de presión ejercida dependerá del tipo de metal a soldar. Tanto el calor como la presión son los principales factores en este tipo de soldaduras ya que se obliga a tener un buen contacto entre electrodo y pieza antes de aplicar calor, manteniendo en contacto las superficies a unir una vez alcanzada su temperatura para la correcta soldadura. El ciclo de soldeo se puede dividir en varias fases: 1. FASE DE POSICIONAMIENTO: se ejerce presión sobre los electrodos de tal forma que se consiga la unión de los materiales a soldar. 2. FASE DE SOLDEO: pasa la corriente eléctrica creando diferencia de potencial entre los electrodos. Se mantiene una presión entre los electrodos durante esta fase, que suele ser mejor que la ejercida en la fase de posicionamiento. 3. FASE DE MANTENIMIENTO: se incrementa la presión ejercida después de cortarse la corriente eléctrica. 4. FASE DE DECADENCIA: se reduce la presión hasta retirar la pieza una vez ya soldada. Este procedimiento se utiliza mucho en la industria para la fabricación de láminas y alambres de metal, se adapta muy bien a la automatización. Los elementos básicos en este tipo de soldadura son, electrodos, por donde fluye la energía eléctrica, material a soldar y una presión ejercida en la zona a soldar. La soldadura por resistencia es un proceso termoeléctrico en el que se genera calor, mediante el paso de una corriente eléctrica a través de las piezas, en la zona de unión de las partes que se desea unir durante un tiempo controlado con precisión y bajo una presión controlada (también llamada fuerza). Como se genera el calor en la soldadura de arco electrico. El arco eléctrico que se produce en todo proceso de soldadura se define como la corriente eléctrica que se establece a través del aire ionizado gracias a la diferencia de potencial inducida entre las partes (entre electrodo y pieza, o entre piezas a soldar). El arco eléctrico que se establece típicamente en los procesos de soldadura supone una descarga eléctrica en todo caso, que se caracteriza por su elevada intensidad de corriente (10-2000 A), bajo potencial o voltaje que se emplea (25-50 V), y su gran brillo y aporte de calor. El calor provocado por el arco no sólo es intenso, sino que además está muy localizado, lo que resulta ideal para la operación de soldar. Las temperaturas alcanzadas son del orden de 3500°C. En el circuito eléctrico formado por los electrodos y el arco, la intensidad de corriente depende de la tensión y de la resistencia del circuito. Si los electrodos se acercan o se separan variará la resistencia y la intensidad y, por lo tanto, la energía se transformará en calor, con lo que la soldadura no será uniforme. Por lo tanto, desde un punto de vista práctico, esto quiere decir que para obtener soldaduras uniformes es imprescindible mantener constante la separación de los electrodos durante el proceso del soldeo. No obstante, en el siguiente apartado se profundiza sobre este asunto. SOLDADURA POR INDUCCIÓN Soporte de electrodo Electrodo (consumible o no consumible) Y Cable de electrodo Metalde Y aporte (en | ocasiones) X Dirección del soldado «— pu para soldadura ls Metal A [Transformador í 7 gto de corriente Trabajo—— alterna o , directa Metal soldado fundido . Cable de trabajo FEDMmM