Fluxograma
Capitulo 31
Conteúdo do fluxograma
Procesos de
soldadura
de estado
sólido
Soldadura en frio
Requerimentos
se aplica presión a las piezas de trabajo mediante dados o rodillos
Es necesario
que cuando menos una (pero de preferencia las dos) de las partes coincidentes sea dúctil.
Antes de soldar, la interfaz se desengrasa, se cepilla con un cepillo de alambre y se limpia
a fin de retirar restos de óxidos.
La soldadura en frío puede utilizarse para unir piezas de
trabajo pequeñas fabricadas con metales suaves y dúctiles.
Las aplicaciones incluyen
alambre como materia prima y conexiones eléctricas.
Unión por laminación
La presión requerida para la soldadura se puede aplicar me-
diante un par de rodillos
Este proceso se le denomina unión por laminacion
o soldadura por laminación
Desarrollada en la década
de 1960, la unión por laminación se utiliza para manufacturar algunas monedas en Estados Unidos
Este proceso se puede realizar a temperaturas elevadas
Soldadura supersónica
Las superficies de empalme de
los dos componentes se someten a una fuerza normal estática y a esfuerzos cortantes oscilantes
La frecuencia de oscilación se encuentra por lo general en el intervalo de 10 a
75 kHz, aunque puede usarse una frecuencia menor o mayor.
Es comoun que la temperatura sea baja pero en casos pueden llegar asta el punto de fusion de los metales.
Se puede utilizar con
una amplia variedad de materiales metálicos y no metálicos, incluyendo metales disímiles, se usa mucho para unir plásticos
Soldadura por fricción
El calor necesario para la soldadura se
genera mediante fricción en la interfaz de los dos componen-
tes a unir.
Desarrollada en 1940
Proceso
Uno de los componentes de la pieza de trabajo permanece estacionario, mientras que el otro se coloca en
un plato o una boquilla y se hace girar a alta velocidad constante.
Los dos miembros a
unir se ponen en contacto mediante una fuerza axial
Una vez establecido suficiente contacto, el miembro giratorio se detiene con rapidez al tiempo que se aumenta la fuerza axial.
Parametros a considerar
La cantidad de calor generado.
La conductividad térmica de los materiales.
Las propiedades mecánicas de los materiales a temperatura elevada.
Mediante este método es posible unir las partes sólidas o tubulares con una buena resis-
tencia en la unión.
La velocidad superficial del miembro rotatorio puede ser hasta de 15 m/s (3000
pies/min).
Soldadura por resistencai.
Soldadura de puntos por resistecia
Las puntas de
dos electrodos sólidos cilindricos opuestos tocan una unión de dos láminas metálicas
traslapadas y el calentamiento por resistencia produce un punto de soldadura
Por lo general, el botón de soldadura es de 6 mm a 10 mm (0.25 a
0.375 pulgada) de diámetro.
Las corrientes van de 3000 a 40,000 A.
Los electrodos suelen fabricarse con aleaciones de cobre y deben tener suficiente conductividad eléctrica y resistencia en caliente para mantener su forma.
Para las partes más pequeñas, es
normal que se usen máquinas de soldadura por puntos tipo brazo oscilante
La soldadura por puntos se utiliza ampliamente para fabricar partes con laminas
metálicas.
Soldadura de costura por resistencia
Es una modificacion de la soldadura por puntos, en la que los electrodos se sustituyen por ruedas o
rodillos giratorios
En la soldadura por puntos por rodillo, la corriente se aplica a los rodillos sólo de
manera intermitente, lo que produce una serie de puntos de soldadura a intervalos específicos a lo largo de la costura
El traslape de las soldaduras es de casi una a dos veces el espesor de la lámina
El espesor de la costura soldada es de sólo 90% del espesor original de dicha lámina.
Este proceso también se utiliza para producir láminas metálicas soldadas a la medida,
que se pueden fabricar asimismo mediante soldadura láser
La velocidad común de soldadura es de 1.5 m/min (6 pulgadas/min) para
láminas delgadas.
Soldadura por resistencia de alta frecuencia
Es similar a la soldadura por costura, excepto que se emplea corriente de alta frecuencia.
Las orillas calentadas se presionan una con otra haciendo pasar el tubo a través de un par de rodillos de compresión.
Después se recorta cualquier rebaba que se haya formado.
Tambien es posible fabricar
tubos y tuberías espirales, tubos aletados para intercambiadores de calor y ruedas para neumaticos por medio de estas técnicas
Soldadura de proyeccion por resistencia
Se desarrolla una alta resistencia eléctrica en la unión mediante repujado o realzado de una o más
proyecciones (hoyuelo).
Las proyecciones pueden ser redondas u ovaladas para propósitos de diseñoo o resistencia
mecánica.
Los electrodos son grandes y planos, y enfriados por agua para mantener baja su
temperatura.
Cuando los electrodos ejercen presión a fin de suavizar y comprimir las
proyecciones, se forman botones de soldadura similares a los de la soldadura por puntos.
Mediante este proceso pueden soldarse tuercas y pernos a láminas y placas
con proyecciones que se producen mediante maquinado o forjado.
Soldadura de pernos por presión y alta corriente
Tambien llamada soldadura de pernos por arco, es similar a la soldadura a tope por presión.
El perno sirve como uno de los electrodos mientras se une a otro componente, que por lo regular es una placa plana
La polaridad para el aluminio
suele ser de electrodo positivo de corriente directa y para el acero es de electrodo negativo de corriente directa
Para concentrar el calor generado, evitar la oxidacion y retener el metal fundido en
la zona de soldadura, se coloca un anillo de cerámica desechable (férula) alrededor de la
unión.
Soldadura por explosión
Se aplica presión detonando una capa de explosivo que se ha colocado sobre uno de los componentes a unir, llamado
aleta
Este impacto engancha mecánicamente las dos superficies, de manera que también ocurre una soldadura por presión mediante deformación plástica.
El explosivo puede ser una lámina flexible de plástico o cuerda, o tener forma granulada o líquida, que se vacía o presiona sobre la aleta.
Es común que la velocidad de
detonación se encuentre en el intervalo de 2400 a 3600 m/s (8000 a 12,000 pies/s)
Este proceso se desarrolló en la década de 1940.
Es posible unir los tubos a los orificios
en las placas de los cabezales de calderas e intercambiadores de calor colocando el explosivo dentro del tubo y es peligrosa
Union por difusión
Es un proceso en el que la resistencia de la union se debe fundamentalmente a la difusion y en segundo lugar a la deformación plástica
de las superficies de empalme.
Este proceso requiere temperaturas de alrededor de 0.5
Tm
Su resistencia depende de la presión, la temperatura, el tiempo de contacto, y la limpieza de las superficies de empalme
En la unión por difusión se puede aplicar presión por medio de pesos muertos, una
prensa y presión diferencial de gas, o mediante dilatación térmica de las partes a unir.
Prime-
ro, se producía una lámina delgada de oro mediante martillado; después, se colocaba sobre el cobre y, sobre ambos, un peso. Finalmente, el ensamble se colocaba en un horno y
se dejaba en el hasta que se obtenía una fuerte union.
Se utiliza para fabricar partes complejas en cantidades pequeñas
para las industrias aeroespacial, nuclear y electrónica
Economía de las operaciones de soldadura
Los costos en los procesos de unión y
soldadura pueden variar ampliamente, dependiendo de factores como la capacidad del
equipo, el nivel de automatización, la habilidad requerida de la mano de obra
Los costos generales de la soldadura y la unión
Altos: soldadura fuerte y sujetadores (como pernos y tuercas), ya que requieren
operaciones de fabricación de orificios y costos de los sujetadores.
Intermedios: soldadura por arco, remachado, unión con adhesivos.
Bajos: soldadura por resistencia, costura y engargolado, ya que realizarlos y automatizarlos es relativamente simple.
Altos ($100,000 a $200,000 dólares): soldadura por haz de electrones y por rayo
láser.
Intermedios ($5000 a $50,000 dólares): soldadura por puntos, arco sumergido,
arco metálico y gas, arco de tungsteno y gas, arco con núcleo de fundente, solda-
dura eléctrica por gas, electroescoria, arco de plasma y ultrasónica.
Bajos ($1000 dólares): soldadura por arco metálico protegido y con oxígeno y
combustible gaseosos.
Altos a intermedios: soldadura con oxígeno y combustible gaseosos y soldadura por arco metálico protegido.
Altos a bajos: soldadura por haz de electrones y por rayo láser y soldadura por arco con núcleo de fundente.
Intermedios a bajos: soldadura por arco sumergido.
Costos de mano de obra.
Los costos del equipo
Informações
- Descrição
- Fluxograma sobre Capitulo 31, criado por Aldo Quiñones em 25-05-2017.
- Criado por
- Aldo Quiñones
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