Soldadura: Tipos, Procesos y Herramientas, Monografías, Ensayos de Ciencias del Mar

¡Descarga Soldadura: Tipos, Procesos y Herramientas y más Monografías, Ensayos en PDF de Ciencias del Mar solo en Docsity! www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 1 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” UNIDAD 10: TALLERES Y HERRAMIENTAS 10.1. HERRAMIENTAS Una herramienta es un objeto o utensilio que se elabora con la misión de facilitar el trabajo del hombre en las tareas mecánicas. Con las herramientas el hombre realiza trabajos que de otra forma tendría que gastar mucha más fuerza para hacerlo. Hay muchos tipos de herramientas: herramientas eléctricas, herramientas mecánicas, herramientas para medir y comprobar, de trazado, para sujetar, etc. Vamos a tratar de explicar las herramientas mecánicas. 10.1.1. TIPOS DE HERRAMIENTAS MECANICAS  HERRAMIENTAS MECANICAS MANUALES Las Herramientas mecánicas manuales son aquellas que para usarlas solo se utiliza la fuerza de la mano del trabajador (fuerza muscular humana), sin ayuda de ningún tipo de energía externa (electricidad, aire, etc). Ejemplos de este tipo de herramientas mecánicas manuales son el destornillador, un martillo, una llave de tubo, una lima, etc. - Tornillo de banco: Va fijado a la mesa de trabajo. La forma de sujetar en él las piezas es muy fácil y cómoda. (Si se sujeta piezas blandas es preferible que se coloque unas piezas de cartón o madera para no dejar las marcas del de las garras del tornillo). - Mordazas o Sargentos: Son utilizadas normalmente para sujetar piezas que se van a taladrar. - Entenallas: Se usan para sujetar piezas pequeñas o para piezas que no caben en la mordaza cuando se va a taladrar. - Alicates: Son herramientas que se utilizan para sujetar piezas pequeñas cuando se van a doblar, cortar, soldar, etc. Hay muchos tipos de alicantes. Los hay de puntas planas, redondas y universales. El tipo de alicate depende del uso que le vayamos a dar. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 2 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” - Tijeras: Es una herramienta que consta de dos cuchillas y que, por medio de la acción de ellas, permite el desgarramiento o cortadura del material. Con esta forma de se corte no se desprende viruta. Hay varios tipos de tijeras según el material a cortar. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 5 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” 10.2. TALLERES 10.2.1. TORNO MECANICO MOVIMIENTOS DE TRABAJO En el torno, la pieza gira sobre su eje realizando un movimiento de rotación denominado movimiento de Trabajo, y es atacada por una herramienta con desplazamientos de los que se diferencian dos:  De Avance, generalmente paralelo al eje de la pieza, es quien define el perfil de revolución a mecanizar.  De Penetración, perpendicular al anterior, es quien determina la sección o profundidad de viruta a extraer. ESTRUCTURA DEL TORNO El torno tiene cuatro componentes principales: www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 6 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” • Bancada: sirve de soporte y guía para las otras partes del torno. Está construida de fundición de hierro gris, hueca para permitir el desahogo de virutas y líquidos refrigerantes, pero con nervaduras interiores para mantener su rigidez. En su parte superior lleva unas guías de perfil especial, para evitar vibraciones, por las que se desplazan el cabezal móvil o contrapunta y el carro portaherramientas principal. Estas pueden ser postizas de acero templado y rectificado. • Cabezal fijo: Es una caja de fundición ubicada en el extremo izquierdo del torno, sobre la bancada. Contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor, el husillo, el selector de velocidad, el selector de unidad de avance (también llamado Caja Norton) y el selector de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo. El husillo, o eje del torno, es una pieza de acero templado cuya función es sostener en un extremo el dispositivo de amarre de la pieza (plato, pinza) y en su parte media tiene montadas las poleas que reciben el movimiento de rotación del motor. Es hueco, para permitir el torneado de piezas largas, y su extremo derecho es cónico (cono Morse) para recibir puntos. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 7 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” • Contrapunta o cabezal móvil: la contrapunta es el elemento que se utiliza para servir de apoyo y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, así como para recibir otros elementos tales como mandriles portabrocas o brocas para hacer taladrados en el centro de las piezas. Esta contrapunta puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada. La contrapunta es de fundición, con una perforación cuyo eje es coincidente con el eje del torno. En la misma, corre el manguito, pínula o cañón. Su extremo izquierdo posee una perforación cónica (cono Morse), para recibir mandriles portabrocas y puntos. El otro extremo tiene montada una tuerca de bronce, que un conjunto con un tornillo interior solidario con un volante, extrae u oculta el manguito dentro de la contrapunta. Posee dos palancas-frenos: una para bloquear la contrapunta sobre la bancada, y otra para bloquear el manguito dentro de la contrapunta. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 10 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL”  Plato liso de arrastre. Lo utilizamos cuando colocamos una pieza entre puntas. El mismo consta de un agujero central y un perno o tornillo de arrastre. No tiene mordazas. Su uso se detalla más adelante en Montaje de la pieza…Montaje entre Puntas.  Pinzas de apriete: Las mismas se colocan sacando el plato del extremo del husillo y montándolas con un dispositivo sujetador en el agujero del eje del torno. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 11 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” Su inconveniente es que se pueden utilizar para un número muy reducido de diámetros cada una, por lo cual se debe contar con una cantidad importante de pinzas si cambiamos la medida de diámetro frecuentemente. Puntos Se emplea para sujetar los extremos libres de las piezas de longitud considerable. Los mismos pueden ser fijos -en cuyo caso deben mantener su punta constantemente lubricada-, o giratorios, los cuales no necesitan la lubricación, ya que cuentan en el interior de su cabeza con un juego de dos rulemanes que le permiten clavar y mantener fija su cola, mientras su punta gira a la misma velocidad de la pieza con la que está en contacto. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 12 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” Lunetas Cuando la pieza es muy larga y delgada, lo cual la tornará “flexible” si está girando, o cuando el peso de la misma recomiende sostenerla, utilizamos una luneta. La misma puede ser de dos puntas de apoyo, tres o cuatro. Fija o móvil. Consta de un cuerpo de fundición y patines de bronce o de rodamiento, regulables por medio de tornillos. La luneta fija, se sujeta por medio de una zapata inferior y un bulón y tuerca a la bancada misma. En tanto que la móvil, se sujeta por tornillos al carro y acompaña al mismo en su desplazamiento. De acuerdo a las características de la pieza o el tipo de mecanizado es que se usa una, la otra o ambas. Bridas Las mismas son piezas que sujetan un extremo –el más cercano al plato- en los trabajos con montaje entre puntas. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 15 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL”  Portainsertos. Este punto es de vital importancia, junto con la sujeción del porta en la máquina, ya que determinará la correcta estabilidad de la plaquita que está sometida a los esfuerzos del mecanizado. El tamaño y la forma del inserto, más el ángulo de posición definen el porta plaquitas correspondiente. Este selección también debe garantizar que no entorpezca el libre flujo de virutas, la mayor versatilidad posible y el mínimo de mantenimiento. También es importante el tamaño del porta plaquitas. Generalmente, se selecciona el mayor tamaño posible, proporcionando la base más rígida para el filo y se evita el voladizo que provocaría vibraciones. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 16 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” FACTORES DE CORTE La Velocidad de Corte (Vc) [m/minuto], o velocidad tangencial, es la velocidad que el material (viruta) tiene sobre la superficie de la herramienta (plaquita). En los modernos tornos con CNC, este valor es constante, lo que implica que la velocidad de rotación del husillo se incrementa a medida que la herramienta se acerca al centro de la pieza. El Avance (fn) [mm/revolución], es la velocidad de la herramienta en relación a la pieza que está girando. Podríamos decir que es la velocidad de avance del carro. Es de vital importancia para la correcta formación de la viruta, y la terminación superficial de la pieza. La Profundidad de Pasada (ap) [mm], es la semi-diferencia entre el diámetro sin cortar y el cortado. Estos datos podemos encontrarlos en la caja en la cual vienen las plaquitas, o en manuales referidos al tema. En los torneados también se debe tener en cuenta el ángulo de posición del filo de corte (кr) con respecto a la superficie de la pieza. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 17 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” Incide directamente en la formación y dirección de la viruta. Sus valores de corte varían desde 45º hasta 95º según el tipo de operación. Una incorrecta elección de los factores de corte, redundarán en una importante merma en la producción, o una consecuencia directa en la herramienta, acortamiento de la vida útil o rotura. 10.2.2. SOLDADURA Se llama soldadura a la unión de dos piezas metálicas de igual o parecida Composición, de forma que la unión quede rígida y estanca. Esto se consigue bien por el efecto de fusión que proporciona la aportación de Calor, bien por la aportación de otro metal de enlace o por la combinación de ambos efectos. El objeto principal de la unión es el de asegurar la mejor continuidad de las piezas, continuidad que será más perfecta cuanto más uniforme sea la transmisión del esfuerzo. La transmisión de esfuerzos en las uniones se hace en muchas ocasiones de modo indirecto, ya que para pasar el esfuerzo de una pieza a otra se la obliga previamente a desviarse de su trayectoria normal. Los procesos de soldadura son un proceso de unión www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 20 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” El sistema TIG es un sistema de soldadura al arco con protección gaseosa que utiliza el intenso calor del arco eléctrico, generado entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a soldar, donde puede utilizarse o no metal de aporte. Se utiliza un gas de protección cuyo objetivo es desplazar el aire, para eliminar la posibilidad de contaminación de la soldadura por él oxigeno y nitrógeno presente en la atmósfera. Como gas protector se puede emplear helio y argón o una mezcla de ambos. 3.- Soldadura por arco manual con electrodo continuo y gas de protección: El sistema MIG es un proceso de soldadura al arco, donde la fusión se produce por calentamiento con un arco entre un electrodo de metal de aporte continuo y la pieza, donde la protección del arco se obtiene de un gas suministrado en forma externa, el cual protege de la contaminación atmosférica y ayuda a estabilizar el arco. Como gas protector se puede emplear argón o helio o una mezcla de ambos. www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 21 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” EL CORDON DE SOLDADURA: El cordón de soldadura tiene tres partes bien diferenciadas que se denominan Partes del cordón de soldadura. a). Zona de soldadura: Es la zona central, que está formada fundamentalmente por el metal de aportación. b). Zona de penetración. Es la parte de las piezas que ha sido fundida por los electrodos. La mayor o menor profundidad de esta zona define la penetración de la soldadura. Una soldadura de poca penetración es una soldadura generalmente defectuosa. c). Zona de transición. Es la más próxima a la zona de penetración. Esta zona, aunque no ha sufrido la fusión, sí ha soportado altas temperaturas, que la han proporcionado un www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 22 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” tratamiento térmico con posibles consecuencias desfavorables, provocando tensiones internas. TIPOS DE SOLDADURA: En cuanto a la utilización de metal de aportación se distingue entre soldadura ordinaria y soldadura autógena. Esta última se realiza sin añadir ningún material. La soldadura ordinaria o de aleación se lleva a cabo añadiendo un metal de aportación que se funde y adhiere a las piezas base, por lo que realmente éstas no participan por fusión en la soldadura. Se distingue también entre soldadura blanda y soldadura dura, según sea la temperatura de fusión del metal de aportación empleado; la soldadura blanda utiliza metales de aportación cuyo punto de fusión es inferior a los 450 ºC, y la dura metales con temperaturas superiores. Soldadura ordinaria o de aleación: Método utilizado para unir metales con aleaciones metálicas que se funden a temperaturas relativamente bajas. Se suele diferenciar entre soldaduras duras y blandas, según el punto de fusión y resistencia de la aleación utilizada. Los metales de aportación de las soldaduras blandas son aleaciones de plomo y estaño y, en ocasiones, pequeñas cantidades de bismuto. En las soldaduras duras se emplean aleaciones de plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de cobre y cinc (latonsoldadura). Para unir dos piezas de metal con aleación, primero hay que limpiar su superficie mecánicamente y recubrirla con una capa de fundente, por lo general resina o bórax. Esta limpieza química ayuda a que las piezas se unan con más fuerza, ya que elimina el óxido de los metales. A continuación se calientan las superficies con un soldador o soplete, y cuando alcanzan la temperatura de fusión del metal de aportación se aplica éste, que corre libremente y se endurece cuando se enfría. En el proceso llamado de resudación se aplica el metal de aportación a las piezas por separado, después se colocan juntas y se calientan. En los procesos industriales se suelen emplear hornos para calentar las piezas. Soldadura por fusión: www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 25 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” luminosas concentradas, porque el 85% de la intensidad de la luz se genera en una pequeña área de la punta del electrodo positivo de carbono. Soldadura aluminotérmica: El calor necesario para este tipo de soldadura se obtiene de la reacción química de una mezcla de óxido de hierro con partículas de aluminio muy finas. El metal líquido resultante constituye el metal de aportación. Se emplea para soldar roturas y cortes en piezas pesadas de hierro y acero, y es el método utilizado para soldar los raíles o rieles de los trenes. Soldadura por presión: Agrupa todos los procesos de soldadura en los que se aplica presión sin aportación de metales para realizar la unión. Algunos métodos coinciden con los de fusión, como la soldadura con gases por presión, donde se calientan las piezas con una llama, pero difieren en que la unión se hace por presión y sin añadir ningún metal. El procedimiento más utilizado es el de soldadura por resistencia; otros son la soldadura por fragua (descrita más arriba), la soldadura por fricción y otros métodos más recientes como la soldadura por ultrasonidos. Soldadura por resistencia: Se realiza por el calentamiento que experimentan los metales debido a su resistencia al flujo de una corriente eléctrica (efecto Joule). Los electrodos se aplican a los extremos de las piezas, se colocan juntas a presión y se hace pasar por ellas una fuerte corriente eléctrica 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. Este procedimiento se utiliza mucho en la industria para la fabricación de láminas y alambres de metal, y se adapta muy bien a la automatización. Escultura (en latín sculpere, 'esculpir'), arte de crear formas figurativas o abstractas, tanto exentas como en relieve. ELECTRODOS. Los diámetros más utilizados son los de 1.5 - 2.5 y 3 mm. Pueden ser de tungsteno puro, o de tungsteno aleado. Estos últimos suelen tener un uno o un dos por ciento de torio, o www.ciacontinental.edu.pe www.counter@ciacontinental.edu.pe AV. SAENZ PEÑA N°435- CALLAO (ALT. BANCO INTERBANK) TELF: (01)5594646 / 945930666 26 CENTRO DE INSTRUCCIÓN ACUÁTICA “CONTINENTAL” de circonio. La adición de torio aumenta la capacidad de corriente del electrodo, así como su poder de emisión electrónica. Además, para una intensidad dada, mantiene más frío el extremo del electrodo; facilita el cebado del arco; permite mantener un arco más estable y disminuye el riesgo de contaminación del electrodo ante un eventual contacto con la pieza. Trabajando a la misma intensidad, los electrodos con el 2% de torio conservan la forma puntiaguda del extremo durante más tiempo que los de 1% de torio. Los electrodos más ricos en torio se utilizan con mucha frecuencia en la soldadura de uniones críticas, en la industria aeronáutica y espacial. Sin embargo, apenas presentan ventajas sobre los menos toriados, en la soldadura de la mayoría de los aceros. Además de los mencionados, existen los electrodos con sector de torio, los cuales combinan las ventajas de los de tungsteno puro y llevan, en toda su longitud, un sector altamente aleado en torio. La selección del diámetro del electrodo se realiza en la función de la intensidad necesaria y del tipo de corriente a utilizar. Cuando se trabaja en polaridad inversa, se necesitan diámetros mayores en la polaridad directa. . CONTINENTAL