En esta entrada vamos a hablar de la soldadura por puntos de resistencia en la que podemos encontrar unas ventajas respecto a otro tipo de soldadura que son estas:
Soldadura de buena calidad y uniformes si la ejecución es
correcta.
Manejo sencillo por automatización de equipos. La
calidad depende más de la regulación de parámetros que de la destreza del operario.
Ausencia de deformaciones y cambios en la
estructura del material.
Superficies suaves, libre de fusión o huellas
profundas:No hace falta repaso posterior.
No se requiere material de aportación; reducción
costes.
Desmontaje de piezas por SPR es sencillo
Es posible la protección
anticorrosiva antes de ejecutar la soldadura (imprimaciones soldantes).
Aqui os dejo un powerpoint perfectamente explicada la soldadura por puntos de resistencia:
Aquí os dejo unos videos de este tipo de soldadura:
Es la aplicación más común, en la que algunos parámetros
previamente ajustados por el soldador, como el voltaje y el amperaje, son
regulados de forma automática y constante por el equipo, pero es el operario
quien realiza el arrastre de la pistola manualmente. El voltaje, es decir la
tensión que ejerce la energía sobre el electrodo y la pieza, resulta
determinante en el proceso: a mayor voltaje, mayor es la penetración de la
soldadura. Por otro lado, el amperaje (intensidad de la corriente), controla la
velocidad de salida del electrodo. Así, con más intensidad crece la velocidad
de alimentación del material de aporte, se generan cordones más gruesos y es
posible rellenar uniones grandes. Normalmente se trabaja con polaridad inversa,
es decir, la pieza al negativo y el alambre al positivo. El voltaje constante
mantiene la estabilidad del arco eléctrico, pero es importante que el soldador
evite los movimientos bruscos oscilantes y utilice la pistola a una distancia
de ± 7 mm sobre la pieza de trabajo.
A los procesos de soldeo con gas se denominan tambien GMAW
Si se emplea gas inerte como protección se denomina MIG
Si se emplea gas activo como protección se denomina MAG
FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA
Información:
A la pistola de la máquina MIG le llega constantemente el hilo y a su
vez el gas, que suele ser Argón con dióxido de carbono o Protar.
Por lo general se usa Protar (Argón + Co2) para la soldadura en chapas de
hierro y acero y el Argón puro para la soldadura en aluminio.
El diámetro del hilo para soldar chapa "de entre 0,8 y
1,5" de automóviles, ronda entre 0,6 y 0,8. Personalmente siempre me ha
gustado usar el de 0,6, puesto que es muy aconsejable a la hora de soldar
uniones con piezas de chapa nuevas y delgadas. El caudal del gas para este hilo
rondaria los 6/8 l/min.
Nociones a tener en cuenta
La soldadura de hilo continuo se basa en la corriente
continua para crear un arco eléctrico que va desde el hilo (electrodo) al
elemento metálico que vayamos a soldar. Para evitar el contacto con el oxígeno
y el nitrógeno en el proceso de la soldadura se utiliza un gas protector, si no
fuera por este gas, nos seria prácticamente imposible lograr una soldadura
homogénea con este sistema. De ahí que a este tipo de soldadura se le denomine
soldadura de hilo continuo bajo gas protector.
Pistola de soldadura (hilo, boquillas y gas protector)
La pistola del equipo de soldadura, dispone de un pulsador
para accionar la salida de hilo por la boquilla interna de la pistola.
Pistola de soldadura Mig - Boquilla exterior e interior
La pistola va provista de una boquilla
interior por la cual sale el hilo, y una exterior por la
que conduce el gas(habitualmente argón) hacia fuera para crear
una atmósfera protegida en el proceso de la soldadura. Ambas boquillas son
desmontables para su limpieza o sustitución.
El gas protector sale por la tobera a la vez que el hilo al
accionar el pulsador de la pistola
Regularmente es conveniente el cepillado y limpieza tanto de las
boquillas como del soporte debido a que las
proyecciones de metal fundido se depositan en su interior y puede
cortocircuitar las boquillas (se comunican la boquilla exterior con la
interior) además puede taponar los diminutos agujeros para la salida del gas
protectordificultando el proceso de la soldadura. Existen sprays que evitan la adherencia de proyecciones en el
interior de la boquilla durante un breve periodo de tiempo.
En este procedimiento se establece el arco eléctrico entre
el electrodo consumible protegido y la pieza a soldar. La protección del
proceso recae sobre un gas, que puede ser inerte, o sea que no participa en la
reacción de la soldadura, dando lugar al llamado procedimiento de soldadura MIG
(Metal Inert Gas); o por el contrario el gas utilizado es activo, que participa
de forma activa en la soldadura, dando lugar al llamado procedimiento MAG (Metal
Active Gas).
El empleo del procedimiento MIG-MAG se hace cada ve más frecuente
en el sector industrial, debido a su alta productividad y facilidad de
automatización. La flexibilidad es otro aspecto importante que hace que este
procedimiento sea muy empleado, dado que permite soldar aceros de baja
aleación, aceros inoxidables, aluminio y cobre, en espesores a partir de los 0,5 mm y en todas las
posiciones. La protección por gas garantiza un cordón de soldadura continuo y
uniforme, además de libre de impurezas y escorias. Además, la soldadura MIG /
MAG es un método limpio y compatible con todas las medidas de protección para
el medio ambiente.
A continuación se define los parámetros que caracterizan a
este tipo de procedimiento:
- Fuente de calor: por arco eléctrico;
- Tipo de electrodo: consumible;
- Tipo de protección: por gas inerte (MIG); por gas activo
(MAG);
- Material de aportación: externa mediante el mismo
electrodo que se va consumiendo;
- Aplicaciones: el procedimiento MAG se aplica a los aceros,
mientras que el procedimiento MIG para el resto de metales.
Leyenda:
1.-Boquilla; 2.-Tubo de contacto; 3.-Gas de protección;
4.-Varilla (sólida o tubular); 5.-Flux en caso de varilla tubular; 6.-Longitud
libre de varilla (stik-out); 7.-Transferencia del metal aportado; 8.-Baño de
soldeo y escoria líquida; 9.-Escoria sólida protegiendo al baño de fusión;
10.-Metal depositado; 11.-Escoria solidificada; 12.-Metal de soldadura
solidificado libre de escoria.
La soldadura mediante procedimiento MIG-MAG tiene ciertas
ventajas frente al método del electrodo revestido, entre ellas que el soldador
no tiene que cambiar de electrodo usando el procedimiento MIG-MAG, por lo que
se elimina la formación de cráteres a lo largo del cordón, muy típicos en los
puntos donde se cambia de electrodos y hay que cebar de nuevo el arco.
Por otro lado, como inconveniente está que son más los
parámetros a regular mediante el procedimiento MIG-MAG, que son, entre otros,
la velocidad de alimentación del hilo, su diámetro, el voltaje, el caudal de
salida del gas, mientras que para el caso de uso de electrodos revestidos eran
sólo la intensidad de corriente y el diámetro del electrodo.
El valor de la intensidad de corriente que se aplique va a
estar definida por:
- grosor de chapa;
- diámetro del hilo de aporte;
- posición de soldeo;
- penetración que se desee conseguir;
- tipo de pasada (si es de raíz, de relleno o final).
La intensidad de corriente queda automáticamente regulada
por el equipo de soldeo en función de la velocidad de salida del hilo, que a su
vez dependerá de su diámetro, y del voltaje y caudal de gas empleado.
Como ya se ha visto, el valor de intensidad con que se
suelde va a tener influencia en el tipo de transferencia que se consiga. En
general, intensidad grande de corriente va a generar transferencia en
"gotas pequeñas".
Tensión de corriente
El valor de la tensión de corriente tiene una influencia
notoria sobre el modo de transferencia:
- cortocircuitos: tensión de 14 a 22 Voltios;
- globular: tensión de 22 a 26 Voltios;
- spray: tensión de 27 a 40 Voltios.
En general, aumentar el voltaje supondrá que se obtenga un
cordón más ancho.
La velocidad de arrastre del hilo va a ser siempre
proporcional a la intensidad de corriente. Es un valor que se fija en el equipo
de soldeo, lo que va a fijar la intensidad de corriente.
El valor del caudal de gas de salida dependerá del tipo de
gas empleado. Como valores normales de referencia oscila entre los 14 a 16 litros/minuto si se
emplea CO2 y de 10
a 12 litros/minuto para mezclas.
La soldadura es un proceso de fabricación en donde se
realiza la unión de dos materiales, (generalmente metales o termoplásticos),
usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas
son soldadas fundiendo ambas y pudiendo agregar un material de relleno fundido
(metal o plástico), para conseguir un baño de material fundido (el baño de
soldadura) que, al enfriarse, se convierte en una unión fija. A veces la presión es usada conjuntamente con el calor, o
por sí misma, para producir la soldadura. Esto está en contraste con la
soldadura blanda (en inglés soldering) y la soldadura fuerte (en inglés brazing),
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.
Clasificación de soldadura
Se pueden distinguir primeramente los siguientes tipos de
soldadura:
Soldadura heterogénea. Se efectúa entre materiales de
distinta naturaleza, con o sinmetal de
aportación: o entre metales iguales, pero con distinto metal de aportación.
Puede serblanda o fuerte.
Soldadura homogénea. Los materiales que se sueldan y el
metal de aportación, si lohay, son de
la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, eléctrica (por arco voltaico o
por resistencia), etc.
Si no hay metal de aportación, las soldaduras
homogéneas se denominan autógenas.
Tipos de soldadura
Soldadura por arco eléctrico
Es el proceso en el que su energía se obtiene por medio del
calor producido por un arco eléctrico que se forma en el espacio o entrehierro
comprendido entre la pieza a soldar y una varilla que sirve como electrodo. Por
lo general el electrodo también provee el material de aporte, el que con el
arco eléctrico se funde, depositándose entre las piezas a unir. La temperatura
que se genera en este proceso es superior a los 5500 °C.
La corriente que se emplea en este sistema puede ser continua o alterna,
utilizándose en los mejores trabajos la del tipo continua, debido a que la
energía es más constante, con lo que se puede generar un arco mas estable.
La corriente alterna permite efectuar operaciones de soldadura con el objeto de
trabajo en posición horizontal y preferentemente en materiales ferrosos,
mientras que la corriente contínua no presenta esas limitaciones de posición y
material.
El arco se enciende cortocircuitando el electrodo con la pieza a soldar. En esa
situación, en el punto de contacto el calentamiento óhmico es tan intenso que
se empieza a fundir el extremo del electrodo, se produce ionización térmica y
se establece el arco.
Para la generación del arco existen los siguientes tipos de electrodos:
Electrodo
de carbón: En la actualidad son poco utilizados, el electrodo se utiliza
sólo como conductor para generar calor, el metal de aporte se agrega por
separado.
Electrodo
metálico: El propio electrodo sirve de metal de aporte al derretirse sobre
los materiales a unir.
Electrodo
recubierto: Los electrodos metálicos con recubrimientos que mejoran las
características de la soldadura son los más utilizados en la actualidad.
Las funciones de los recubrimientos son las siguientes:
Proveen
una atmósfera protectora
Proporcionan
escoria de características adecuadas para proteger al metal fundido
Estabilizan
el arco
Añaden
elementos de aleación al metal de la soldadura
Desarrollan
operaciones de enfriamiento metalúrgico
Reducen
las salpicaduras del metal
Aumentan
la eficiencia de deposición
Eliminan
impurezas y óxidos
Influyen
en la profundidad del arco
Disminuyen la velocidad de enfriamiento
SOLDADURA MIG Y MAG
La soldadura MIG/MAG es un proceso de soldadura por arco bajo gas
protector con electrodo consumible, el arco se produce mediante un electrodo
formado por un hilo continuo y las piezas a unir, quedando este protegido de la
atmosfera circundante por un gas inerte (soldadura MIG) o por un gas activo
(soldadura MAG). La soldadura MIG/MAG es intrinsecamente mas productiva que la
soldadura MMA donde se pierde productividad cada vez que se produce una parada
para reponer el electrodo consumido. El uso de hilos solidos e hilos tubulares
han aumentado la eficiencia de este tipo de soldadura hasta el 80%-95%. La soldadura MIG/MAG es un proceso versatil, pudiendo depositar el metal a
una gran velocidad y en todas las posiciones, este procedimiento es muy
utilizado en espesores pequeños y medios en estructuras de acero y aleaciones
de aluminio, especialmente donde se requiere una gran trabajo manual.
Soldadura por puntos de resistencia
Para realizar la soldadura por puntos se aplica sobre las
chapas a unir una corriente eléctrica. Esta corriente se transmite a través de
unos electrodos con una determinada presión lo que eleva la temperatura de los
materiales en ese punto a un estado pastoso en el cual se unen debido a la
presión ejercida en el procedimiento (forja).
Para que la soldadura sea eficaz se deben tener en cuenta
factores como:
PRESION: Ejercer la presión adecuada,
alrededor de los diez kilogramos por milímetro cuadrado según el espesor y el
material a soldar (Para los aceros actuales este valor incrementa).
INTENSIDAD: La intensidad de la corriente debe
ser la máxima sin llegar a fusionar el material.
TIEMPO: El tiempo de soldadura debe ser corto
y siempre dependiendo del espesor del material.
Soldadura SMAW
El arco eléctrico se mantiene entre el final del electrodo
revestido y la pieza a soldar. Cuando el metal se funde, las gotas del
electrodo se transfieren a través del arco al baño del metal fundido,
protegiéndose de la atmósfera por los gases producidos en la descomposición del
revestimiento. La escoria fundida flota en la parte superior del baño de
soldadura, desde donde protege al metal depositado de la atmósfera durante el
proceso de solidificación. La escoria debe eliminarse después de cada pasada de
soldadura. Se fabrican cientos de tipos diferentes de electrodos, a menudo
conteniendo aleaciones que proporcionan resistencia, dureza y ductilidad a la
soldadura. El proceso, se utiliza principalmente para aleaciones ferrosas para
unir estructuras de acero, en construcción naval y en general en trabajos de
fabricación metálica. A pesar de ser un proceso relativamente lento, debido a
los cambios del electrodo y a tener que eliminar la escoria, aún sigue siendo
una de las técnicas más flexibles y se utiliza con ventaja en zonas de difícil
acceso.
Soldadura TIG
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, se 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:
El equipo para sistema TIG consta básicamente de:
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.
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.
