plan de gestión integral para el manejo de residuos defi
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SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE- SENA
TALLER DE SOLDADURA
Plan De Gestin Integral Para El Manejo De ResiduosEn el taller de soldadura del centro industrial CIMM del SENA
Presentado Por:
Yennifer Caicedo Len
Yeraldin Viviana Rincon
Yesica Murcia Silva
Angie Lizeth pinto
Juan Francisco Silva
Lorena del Pilar Pealosa Dvila
Centro Industrial de Mantenimiento y Manufactura CIMM-SENAControl AmbientalSogamoso, Boyac 2014Plan De Gestin Integral Para El Manejo De Residuos
En el Taller de Soldadura del centro CIMM del SENA
Yennifer Caicedo Len
Yeraldin Viviana Rincon
Yesica Murcia Silva
Angie Lizeth pinto
Juan Francisco Silva
Lorena del pilar Pealosa DvilaPresentado a:Ing. Luz Mery Molano Moreno
Centro Industrial de Mantenimiento y Manufactura CIMM-SENAControl AmbientalSogamoso, Boyac 2014
INDICE GENERAL
1. DEFINICIN DEL PROBLEMA
2. JUSTIFICACIN
3. OBJETIVOS
3.1General
3.2Especficos
4. MARCO DE REFERENCIA
4.1MarcoConceptual
4.1.1Clasificacin De Residuos
4.1.2 Los residuos peligrosos
4.2.1 Poltica Internacional
4.2.2 Poltica Nacional
4.3.1 Poltica Ambiental SENA
5. METODOLOGA6. RESULTADOS Y DISCUSIN
6.1IDENTIFICACION DE ACTIVIDADES GENERADORAS DE RESIDUOS PELIGROSOS
6.1.1FLUJO DE ACTIVIDADES DE GENERACION DE RESPEL
7. DIAGNSTICO DE LA SITUACION ACTUAL
7.1 DESCRIPCION DEL MANEJO DE RESIDUOS PELIGROSOS EN DIFERENTES ETAPAS
7.1.1IDENTIFICACION DE ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTALES
7.2ANALISIS DE LA SITUACION ACTUAL
7.3 PLAN DE GESTIN INTEGRAL PARA EL MANEJO DE RESIDUOS
7.3.1OBJETO
7.3.2ALCANCE
7.3.3COMPONENTE N 1. IDENTIFICACIN DE LAS FUENTES
7.3.3.1CLASIFICACION E IDENTIFICACION DE CARACTERISTICAS DE PELIGROSIDAD
7.3.3.2CUANTIFICACIN DE LA GENERACIN
7.4OBJETIVOS Y METAS
7.4.2COMPONENTE N2. MANEJO INTERNO AMBIENTALMENTE SEGURO7.4.2.1 SITUACION ACTUALRESUMEN
En los ltimos aos la sociedad se ha dado cuenta que el deterioro sobre el medio ambiente no es exclusivo de las grandes ciudades y sus industrias, sino que tambin en pases en va de desarrollo como el nuestro los impactos ambientales van en crecimiento y las consecuencias cada vez ms las sufrimos los ciudadanos del comn ya que este deterioro no se fija en alguna condicin humana en particular.
INTRODUCCION
En general, la normatividad ambiental para la disposicin de residuos industriales se basa en unas estrategias de normas y castigos en la que las autoridades pblicas pueden imponer multas y, en ltimas instancia clausurar la empresa que se rehsen al cumplimiento.
A pesar de los convenios firmados durante la cumbre de rio de janeiro en 1992, aun no es posible identificar un solo pas que haya interrelacionado de manera efectiva su poltica ambiental con sus estrategias de desarrollo y crecimiento econmico conforme al nuevo concepto de desarrollo sustentable, ni siquiera de manera parcial o aproximada.
La poltica empresarial en cuanto al manejo de temas ambientales en la mayora de los casos, se desarrolla por la amenaza a la sancin mas no por querer re vindicar los impactos que con dichas actividades generamos sobre nuestros recursos naturales, sin embargo algunas empresas se han dado cuenta que actividades como reciclar, reutilizar o recuperar se reflejan directamente en la disminucin de los costos de produccin y por ende en maximizar las ganancias.
El manejo ambientalmente adecuado que se puede dar en algunas empresas las beneficia tanto en aspectos normativos, legales y de imagen, adems de reflejarse en sus utilidades. La bsqueda de estrategias ms limpias se hace cada da ms latente a pesar de estos intentos an nos falta demasiado, principalmente en pases que no cuentan con tecnologa de punta como el nuestro, donde se dificulta reducir los impactos generados sobre el medio ambiente y an ms difcil donde prima el crecimiento econmico que la salud y el cuidado de los recursos naturales.
1. DEFINICIN DEL PROBLEMA
El deterioro que sufre el medio ambiente en la actualidad, en gran medida es generado por las actividades humanas que con el afn de obtener mayor bienestar, comodidad y desarrollo en todos los mbitos del entorno humano ha trado el incremento de acciones que afectan directamente el medio ambiente.
En los ltimos aos la industria se ha dado cuenta que es necesario realizar actividades que minimicen el impacto sobre el entorno y le den un valor agregado a sus procesos, mediante la incorporacin de la dimensin ambiental al entorno de sus actividades.
Dado el hecho de las actividades que se desarrollan en el taller de soldadura del centro industrial CIMM del SENA, se piensan adelantar acciones que garanticen disminuir los impactos que se generan en su proceso productivo, por ello se desea consolidar un plan de residuos peligros que garantice el cumplimiento de la normatividad vigente y minimice los impactos sobre el medio ambiente.
Ante esta problemtica cabe preguntarse:
Podra el plan de Residuos Peligrosos asegurar el control y cumplimiento de los requisitos legales relacionados con las medidas de manejo para minimizar los impactos ambientales?
El plan de residuos peligrosos garantizara que al momento de implementarlo contribuya a mitigar los impactos ambientales as como disminuir el volumen de generacin de residuos peligrosos?
Es necesario el diseo del plan de residuos peligrosos en los otros talleres del centro industrial CIMM del SENA para disminuir el deterioro sobre el medio ambiente?2. JUSTIFICACIN
Nuestra poca, necesita del desarrollo industrial y a la vez, ha conocido muchas experiencias desastrosas por la falta de atencin al medio ambiente, tiene como uno de sus retos fundamentales romper este antagonismo, las sociedades demandan cada vez ms la coexistencia armnica de ambos elementos y la ciencia y la tecnologa disponen progresivamente de mejores medios para lograrlo.
Pero el medio ambiente no es solo una exigencia social conectada con la calidad de vida. As desde el punto de vista industrial, comporta diversas exigencias adicionales; otras relacionadas con factores econmicos que tiene implicaciones en la competitividad de las empresas.
De alguna manera esta realidad beneficia significativamente al medio ambiente, la incorporacin de la dimensin ambiental a los sectores productivos, plantea un nuevo escenario donde el cumplimiento de la normatividad ambiental y el valor agregado que puede generarse, motiva a la industria a inclinarse ms por este enfoque socialmente ms razonable.
En el taller de soldadura del centro industrial CIMM del SENA se implementar al interior de sus procesos de acuerdo a lo establecido por el decreto 4741 de 2005, mediante el diseo del programa de manejo de residuos peligrosos, el cual incluye un plan de contingencias para hidrocarburos, con la finalidad de dar cumplimiento a los requerimientos legales, as como a minimizar los impactos generados al medio ambiente y prevenir daos a la salud humana. A partir del diseo de este plan se busca consolidar sus procesos disminuyendo los impactos ambientales y adicionarle valor agregado a esta actividad.3. OBJETIVOS
3.1 General
Formular el plan de manejo integral de residuos peligrosos para el taller de soldadura del centro CIMM del SENA que permita disminuir los residuos generados, as como cumplir con la legislacin ambiental vigente.
3.2 Especficos
Realizar un diagnstico de la situacin actual del taller de soldadura del centro CIMM del SENA relacionados con la generacin y manejo de los residuos peligrosos producidos al interior de este.
Identificar y clasificar los RESPEL segn las caractersticas de peligrosidad de acuerdo al decreto 4741 de 2005, que se generan en el taller de soldadura del centro CIMM del SENA.
Elaborar un plan de contingencias para hidrocarburos y desechos generados despus del proceso de soldadura que garantice establecer medidas dirigidas a prevenir, mitigar y corregir los daos que stos puedan ocasionar al interior del taller.4. MARCO DE REFERENCIA
4.1 Marco Conceptual
Debido a la naturaleza de su actividad, el taller de soldadura del centro industrial CIMM del SENA dedicada a la elaboracin de soldadura generan una serie de residuos especiales, los cuales deben tener un manejo especial para minimizar los impactos que puedan generar sobre el medio ambiente. A continuacin se mencionan algunos de los residuos especiales que se generan en el taller de soldadura del centro CIMM del SENA.Material impregnado de hidrocarburo y metales pesados: Los aprendices del taller de soldadura utilizan uniforme y guantes para la proteccin personal, estos materiales en el desarrollo de la actividad productivo se mezclan con dichos hidrocarburos, metales pesados por el proceso de soldadura. Segn el decreto 4741 de 2005, cualquier residuo contaminado con un residuo peligroso se convierte en residuo peligroso.
Residuos electrnicos:Debido al cumplimiento del ciclo de vida de algunos equipos elctricos y electrnicos, se convierten en residuos especiales, los cuales con su alto contenido de metales pesados de acuerdo al decreto 4741 de 2005, debe tener una disposicin especial.
4.1.1 Clasificacin De Residuos
De acuerdo con el Decreto 2676 de 2000, los residuos slidos pueden clasificarse de acuerdo con sus caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas en:
Residuos no Peligrosos:
Son aquellos producidos por el generador en cualquier lugar y en desarrollo de su actividad, que no presentan riesgo para la salud humana y/o el medio ambiente.
Biodegradables:
Son aquellos restos qumicos o naturales que se descomponen fcilmente en el ambiente.
En estos restos se encuentran los vegetales, residuos alimenticios no infectados, papel higinico, papeles no aptos para reciclaje, jabones y detergentes biodegradables, madera y otros residuos que puedan ser transformados fcilmente en materia orgnica.
Reciclables:
Son aquellos que no se descomponen fcilmente y pueden volver a ser utilizados en procesos productivos como materia prima.
Inertes:
Son aquellos que no se descomponen ni se transforman en materia prima y su degradacin natural requiere grandes perodos de tiempo.
Ordinarios o comunes:
Son aquellos generados en el desempeo normal de las actividades. Estos residuos se generan en oficinas, pasillos, reas comunes, cafeteras en establecimientos en general.
Residuos peligrosos:
Es aquel residuo o desecho que por sus caractersticas corrosivas, reactivas, explosivas, txicas, inflamables, infecciosas o radiactivas puede causar riesgo o dao para la salud humana y el ambiente. As mismo, se considera residuo o desecho peligroso los envases, empaques y embalajes que hayan estado en contacto con ellos.4.1.2 Los residuos peligrosos se clasifican en
Residuos Infecciosos o de Riesgo Biolgico:
Son aquellos que contienen microorganismos patgenos tales como bacterias, parsitos, virus, hongos, virus oncognicos y recombinantes como sus toxinas, con el suficiente grado de virulencia y concentracin que pueda producir una enfermedad infecciosa en huspedes susceptibles.
Residuos Qumicos:
Son los restos de sustancias qumicas y sus empaques o cualquier otro residuo contaminado con estos, los cuales, dependiendo de su concentracin y tiempo de exposicin tienen el potencial para causar la muerte, lesiones graves o efectos adversos a la salud y el medio ambiente.
Metales Pesados:
Son objetos, elementos o restos de estos en desuso, contaminados o que contengan metales pesados como: Plomo, Cromo, Cadmio, Antimonio, Bario, Nquel, Estao, Vanadio, Zinc, Mercurio. Este ltimo procedente del servicio de odontologa en procesos de retiro o preparacin de amalgamas, por rompimiento de termmetros y dems accidentes de trabajo en los que est presente el mercurio.
Reactivos:
Son aquellos que por s solos y en condiciones normales, al mezclarse o al entrar en contacto con otros elementos, compuestos, sustancias o residuos, generan gases, vapores, humos txicos, explosin o reaccionan trmicamente colocando en riesgo la salud humana o el medio ambiente.4.2 Marco Legal
4.2.1 Poltica Internacional
1972. Conferencia de Estocolmo creacin del programa de las naciones unidas para el medio ambiente (PNUMA).
1988. Introduccin de la agencia de proteccin del medioambiente de estados unidos (US-EPA) introduce el concepto de minimizacin de residuo.
1989. Convenio de Basilea adopta el principio de evitar o minimizar la generacin de residuos peligrosos.
1992. Durante la cumbre de la tierra el consejo mundial empresarial para el desarrollo sostenible, lanza una estrategia de gestin llamada eco eficiente.
4.2.2 Poltica Nacional
Constitucin nacional: Ttulo II De los derechos, las garantas y los deberes.
Captulo 3de los derechos colectivos y del ambiente.
Art 79: Todas las personas tienen derecho a gozar de un ambiente sano. La ley garantizar la participacin de la comunidad en las decisiones que puedan afectarlo.
Art 80: El Estado planificar el manejo y aprovechamiento de los recursos naturales, para garantizar su desarrollo sostenible, su conservacin, restauracin o sustitucin.
Art 81: Queda prohibida la fabricacin, importacin, posesin y uso de armas qumicas, biolgicas y nucleares, as como la introduccin al territorio nacional de residuos nucleares y desechos txicos.
Ley 253 de 1996: movimientos fronterizos de desechos peligrosos.
Decreto 4741de 2005: por el cual se reglamenta parcialmente la prevencin y el manejo de los residuos o desechos peligrosos.
Decreto 2676 de 2000: Por el cual se reglamenta la gestin integral de los residuos hospitalarios y similares.
Decreto 1609 del 2002: Donde se estipulan las condiciones para el envasado, etiquetado y dems tems concernientes a la presentacin de residuos peligrosos.
Ley 430 DE 1998: Por la cual se dictan normas prohibitivas en materia ambiental, referentes a los desechos peligrosos y se dictan otras disposiciones.
Decreto 321 de 1999: Por el cual se adopta el Plan Nacional de Contingencia para atender eventos de derrame de hidrocarburos, derivados y sustancias nocivas.
Resolucin 693 de 2007: Por la cual se establecen criterios y requisitos que deben ser considerados para los Planes de Gestin de Devolucin Pos consumo de Plaguicidas.
Resolucin 1446 de 2005: Por la cual se modifica parcialmente la Resolucin 415 del 13 de marzo de 1998, que establece los casos en los cuales se permite la combustin de aceites de desecho o usados y las condiciones tcnicas para realizar la misma.
Resolucin1402 17 de julio de 2006: Por la cual se desarrolla parcialmente el decreto 4741 del 30 de diciembre de 2005, en materia de residuos o desechos peligrosos.
Resolucin 1362 del 2007, Por la cual se establece los requisitos y el procedimiento para el Registro de Generadores de Residuos o Desechos Peligrosos, a que hacen referencia los artculos 27 y 28 del Decreto 4741 del 30 de diciembre de 2005
Poltica Ambiental SENA
RESOLUCION 07369
Por el medio del cual se adopta la poltica ambiental institucional, se Crean los comits de gestin ambiental y se derogan las resoluciones 555 de 2006 y 407 de 2007
El servicio de aprendizaje SENA velara por la proteccin y preservacin del medio ambiente, en todos los niveles de organizacin y en todos sus programas proyectos y procesos a travs de la implementacin de buenas prcticas ambientales, que eviten, minimicen, controlen y compensen la generacin de impactos ambientales negativos en el marco de la legislacin vigente y la siguiente resolucin.
Cada una de las dependencias de la entidad, despachos de direccin general, centros de formacin y tecno parques, debern contar con un plan institucional de gestin ambiental que asegure la proteccin de los recursos naturales que puedan verse afectados en cada uno de los programas proyectos y procesos; este plan deber contar como referencia lo contemplado en las normas vigentes y en los artculos de esta resolucin.
ARTICULO 3PRINCIPIOS
La poltica ambiental institucional Sena est orientada por los principios rectores que rigen el actuar administrativo, los establecidos en el artculo 1 de la ley 99 de 1993 y en especial los siguientes
PRINCIPIO DE PREVENCION atender de forma prioritaria e integrada las causas y las fuentes de lo0s problemas ambientales
PRINCIPIO DE PRECAUCION cuando existan los indicios de la ocurrencia futura de un dao grave o irreversible
PRINCIPIO DE RESPONSABILIDAD el generador de efectos degradantes del ambiente actuales o futuras es responsable de los costos de las acciones preventivas y correctivas de recomposicin
PRINCIPIO DE SOSTENIBILIDAD garantizar la sostenibilidad y proteccin del medio ambiente en las actividades que se desarrollen
PRINCIPIO DE INTEGRACION las actividades de gestin ambiental se formularan de acuerdo con los lineamientos fijados en esta resolucin y los determinados por el sistema integrado de mejora continua institucional
COLABORACION Y TRABAJO CONJUNTO
La poltica ambiental articula los esfuerzos desarrollados por los diversos actores de la entidad los cuales estarn dirigidos hacia una produccin y consumo sostenible.
ARTICULO 4
OBJETIVOS
Implementar acciones para evitar controlar y mitigar los impactos ambientales generados por las actividades de la direccin general, Direccin de regionales centros de formacin y tecno parqusDesarrollar e implementar acciones de seguimiento que contribuyan al mejoramiento de la gestin integral de la entidad
Promover programas y proyectos ambientales que contribuyan al mejoramiento y calidad ambiental
Promover acciones de ahorro y uso responsable de recursos en todos los procesos de la entidad
Promover y difundir la cultura ambiental a travs de actividades formativas e informativas sobre el uso responsable de los recursos de la comunidad Sena.
ARTICULO 5
PLAN DE GESTION INSTITUCIONAL DE MANEJO AMBIENTAL
La direccin general, Direccin de regionales centros de formacin y tecno parqus debern elaborar el plan institucional de gestin ambiental dentro el marco de poltica ambiental y los procesos desarrollados, los elementos bsicos que debe tener un (PIGA9 son:
1. marco normativo definir la normatividad ambiental nacional regional y local que sea aplicable de acuerdo a las actividades desarrolladas
2. diagnstico ambiental descripcin de la situacin ambiental en las que se encuentra la dependencia
3. matriz de identificacin calificacin y priorizacin de impactos ambientales siguiendo la metodologa propuesta en el formato o instructivo
4. objetivo general del PIGA
5. programas ambientales que incluyan
objetivos y metas que incluyan criterios de produccin ms limpia eco diseo y eco eficiencia
definicin de indicadores de gestin ambiental
cronograma actual de actividades
costos de implementacin
6. planes de contingencia para emergencias ambientales
ARTICULO 6
METODOLOGIA PARA LA FORMULACION E IMPLEMENTACIO DEL PIGA
1. evaluacin inicial: se debe tener en cuenta lo siguiente
identificacin del reglamento
evaluacin de todas las prcticas y procedimientos desarrollados
en esta evaluacin se debe ser muy cuidadoso por los diferentes procesos que se generan y los impactos que se generan
identificacin valoracin y priorizacin2. planificacin de la gestin ambiental
culminada la evaluacin inicial las dependencias debern programar proyectos ambientales dentro de los cuales se formulen los objetivos y metas medibles para cada uno de ellos
establecer cronograma anual con las actividades con el fin de cumplir los objetivos y metas establecidas ene l PIGA
identificar los recursos necesarios para el cumplimiento d los programas ambientales
definir el personal encargado para la capacitacin y desarrollo de dichos programas ambientales
3. implementacin y ejecucin
4. seguimiento
5. responsables
ARTICULO 7
RESPONSABILIDADES
Son responsables del cumplimiento de la poltica ambiental Sena de acuerdo con sus derechos y deberes funciones competencias, actividades recursos y responsabilidades todas las personas en las diferentes dependencias de la entidades manera permanente o temporal
Los miembros de la comunidad Sena deben velar por:
por la implementacin del plan institucional de gestin ambiental Sena
realizar sus funciones dando cumplimiento a las normas y procedimientos sealados en el plan institucional de gestin ambiental
participar activamente y con compromiso en todos los programas de capacitacin y sensibilizacin ambiental que promueve la entidad
ARTICULO 8
RESPONSABILIDADES DIRECCION Y PLANEACION Y DIRECCIONAMIENTO CORPORATIVO
ARTICULO 9
RESPONSABILIDADES DE DIRECCION PROFESIONAL
ARTICULO 10
RESPONSABILIDADES DIRECCION DE PROMOCION Y RELACIONES CORPOIRATIVAS
ARTICULO 11
RESPONSABILIDADES DIRECCION ADMINISTRATIVA Y FINANCIERA
ARTICULO 12
RESPONSABILIDADES OFICINA DE COMUNICACIONES
ARTICULO 13
RESPONSABILIDADES DIRECCION GENERAL DIRECCION DE REGIONALES, CENTROS DE FORMACION Y TECNOPARQUES
ARTICULO 14
CONFORMACION DEL COMIT DE GESTION AMBIENTAL la direccin general, direcciones regionales centros de formacin y tecno parqusSe deber conformar un comit en el cual participaran
EN LA DIRECCION GENERAL:
el secretario general o delegado
el director administrativo o delegado
el administrador del edificio
el coordinador del grupo salud ocupacional
un delegado del grupo de mejora continua
EN LOS CENTROS DE FORMACION
el coordinador del centro o delegado
el coordinador del grupo de apoyo administrativo
el servidor pblico que tenga a cargo el grupo de salud ocupacional
un representante de los aprendices
el responsable ambiental del centro
EN LOS TECNOPARQUES
El subdirector del centro al cual est adscrito el tecno parque o su delegado
Tres personas vinculadas al tecno parque designadas por el subdirector del centro al cual est adscrito
ARTICULO 15
FUNCIONS DEL COMIT NACIONAL
1. velar por el cumplimiento de los objetivos establecidos en esta resolucin
2. velar por el cumplimiento de la normatividad ambiental vigente
3. incorporar la dimensin ambiental en la toma de decisiones de la direccin general direccin de regionales, centros de formacin y tecno parqus4. establecer acciones de prevencin mitigacin correccin y prevencin de impactos ambientales
5. planificar establecer y desarrollar procesos y procedimientos, gestionar recursos que permitan desarrollar establecer y controlar seguimiento a las acciones encaminadas a dirigir la gestin ambiental
6. promover el mejoramiento de la gestin y desarrollo ambiental al interior de la direccin general
7. liderar la actividad de formacin y capacitacin a todos los niveles de direccin general, Direccin de regionales centros de formacin y tecno parqus8. mantener actualizada la informacin ambiental de la direccin general, Direccin de regionales centros de formacin y tecno parqus y generar informes trimestrales que debern ser enviados a los comits regionales de mejora continua o a la direccin de planeacin o direccionamiento correctivo segn corresponda
9. la implementacin y ejecucin del PIGA
10. las dems que se desprendan de su naturaleza y se requieran para el cumplimiento de la poltica ambiental institucional regional
ARTICULO 16
VIGENCIA
Presente resolucin rige a partir de la fecha de su expedicin y deroga las resoluciones 555 de 2006 y 407 de 2007
Dado en Bogot D.C a los 07 das del mes de diciembre de 2010
5. METODOLOGA
El trabajo se desarrollara por componentes de tal manera que suministrar un anlisis general del taller de soldadura del centro CIMM del SENA, donde permiti analizar cada componente, los avances del taller, as como identificar las debilidades y probables oportunidades de mejora.
El primer componente abordado es el de la prevencin y minimizacin, encaminando actividades que garanticen identificar las fuentes, clasificar segn caractersticas de peligrosidad, as como establecer herramientas para facilitar la cuantificacin de los residuos con el fin de establecer medida de prevencin y minimizacin mediante objetivos y metas.
1. Identificacin de fuentes,
2. Clasificacin e identificacin de caractersticas de peligrosidad,
3. Cuantificacin de la generacin,
4. Alternativas de prevencin y minimizacin.
El siguiente componente es el manejo ambiental interno que est enfocado a mejorar todo lo que tiene que ver con las condiciones de almacenamiento, as como las actividades referentes al rotulado, etiquetado, embalaje de los residuos. De igual manera se establece un plan de contingencias que garantice, defina mecanismos y procedimientos en caso de cualquier emergencia.
1. Manejo interno de RESPEL,
2. Medida de contingencias.
Este componente se relaciona con el manejo externo de los residuos verificando procedimientos de transporte, de igual maneras asegurar que los residuos reciban las opciones de tratamiento y disposicin final de acuerdo al cumpliendo con los requisitos mnimos de seguridad as como garantizar que la gestin se realice con empresas autorizadas que cuenten con las licencias y permisos respectivos.
1. Ubicar y contactar empresas que presten los servicios de disposicin final adecuada para el RESPEL.
El ltimo componente trata de identificar las caractersticas adecuadas de las personas al interior de la compaa para la implementacin y coordinacin del plan, as como la implementacin de programas de capacitacin.
1. Capacitacin
6. RESULTADOS Y DISCUSIN6.1 IDENTIFICACION DE ACTIVIDADES GENERADORAS DE RESIDUOS PELIGROSOS.
6.1.1 FLUJO DE ACTIVIDADES DE GENERACION DE RESPEL
En la tabla se ilustra la generacin de residuos peligrosos al interior del taller de soldadura del centro CIMM del SENA de acuerdo a entradas de insumos y actividades desarrolladas en los diferentes procesos.
7. DIAGNSTICO DE LA SITUACION ACTUAL
7.1 DESCRIPCION DEL MANEJO DE RESIDUOS PELIGROSOS EN DIFERENTES ETAPASCuadro 1.Diagnostico de gestin frente al manejo de Residuos Peligrosos
ETAPADESCRIPCION
Generacin y separacin
Al interior del taller de soldadura del centro industrial CIMM del SENA debido a la actividad que se realiza se generan residuos slidos comunes, as como peligrosos.
Los residuos slidos no cuentan con ninguna separacin y son entregados a la empresa de aseo para su disposicin, se realiza aprovechamiento del papel, cartn y la chatarra; los Respel carecen de una identificacin y clasificacin adecuada ya que en la actualidad se manejan solo los materiales impregnados de hidrocarburo, no existe separacin en la fuente, carecen de recipientes para la disposicin y por el contrario afrontan la problemtica de mezclar Respel con residuos comunes. Falta capacitacin a los empleados de la planta para evitar la mezcla entre estos residuos.
Acondicionamiento
Los Respel a los que se le da manejo en la actualidad son empacados en cajas o estopas, durante el periodo de almacenamiento temporal, a la hora de la disposicin final con empresas encargadas se empacan en bolsas, estos carecen de rotulado, etiquetado y no se tienen medidas para embalar.
Almacenamiento
El almacenamiento de los Respel se realiza en dos sitios el primero es un sitio pequeo donde se guardan los residuos electrnicos, lmparas, cartn y algunos aerosoles, este sitio carece de ventilacin es un poco estrecho. El segundo sitio denominado de aceites usados, es un poco ms amplio cuenta con buena ventilacin en l se almacenan los residuos de hidrocarburos como aceites y material impregnado, carece de sealizacin, estribas, kit de emergencias y adecuaciones para almacenamiento selectivo.
Transporte
Se tiene entendido que los sobrantes de soldadura como la chatarra es vendido a un particular
7.1.1 IDENTIFICACION DE ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTALES.
En el siguiente cuadro se hace un diagnstico de los principales aspectos e impactos ambientales generados de acuerdo a las actividades que se desarrollan al interior del taller de soldadura del centro industrial CIMM del SENAACTIVIDAD
METALMECANICA
ASPECTO AMBIENTALIMPACTO AMBIENTAL
Generacin de Residuos Peligrosos
Deterioro en la salud de los aprendices y de la comunidad ubicada en el rea de influencia.
Contaminacin de efluentes de agua por aportes directos o indirectos de sustancias peligrosas.
Generacin de aceites usados.
Deterioro en la salud de los empleados y de la comunidad ubicada en el rea de influencia. Contaminacin de efluentes de agua por aportes directos o indirectos de aceites usados o materiales
Generacin de Residuos slidos como virutas, chatarra,
Polvo metlico.
Contaminacin de suelos y prdidas de recursos naturales.
Generacin de emisiones
Deterioro en la salud de los empleados y de la comunidad ubicada en el rea de influencia.
Contaminacin y deterioro de la capa de ozono.
Cambio en la concentracin de sustancias presentes en el aire por aportes de monxido de carbono y material particulado.
7.2 ANALISIS DE LA SITUACION ACTUAL
En el cuadro 3, se desarroll una matriz de cumplimiento legal donde se analiza la situacin de la empresa frente al cumplimiento de la norma, en ella se utilizaron tres criterios de evaluacin el SI para aquellos requisitos donde se cumplen de manera eficaz, el NO para aquellos donde hay gran deficiencia y el PARCIAL para aquellos donde es necesario mejorar para garantizar el cumplimiento.DECRETOARTICULOCUMPLIMIENTOOBSERVACIONES
DECRETO 4741 de 2005 Por el cual se reglamenta parcialmente la prevencin y el manejo de los residuos o desechos peligrosos generados en el marco de la gestin integral
ARTICULO 5 Clasificacin de los residuos o desechos peligrososxSe cuenta con la identificacin de algunos residuos como RESPEL, principalmente derivados del uso o contaminacin con hidrocarburos pero no una clasificacin que identifique las caractersticas de peligrosidad.
Articulo 6 Caractersticas que confieren a un residuo o desecho la calidad de peligrosoxNo se cuenta con una identificacin total de los Respel, al igual se desconocen las caractersticas de peligrosidad de los Respel que se conocen.
Articulo 7. Procedimiento mediante el cual se puede identificar si un residuo o desecho es peligroso.xSe cuenta con una caracterizacin fisicoqumica de los lodos y una identificacin parcial de algunos Respel pero no en su totalidad.
Artculo 9. De la presentacin de los residuos o desechos peligrososxPuesto que algunos de estos desechos son vendidos
7.3 PLAN DE PARA EL MANEJO DE RESIDUOS GESTIN INTEGRAL
TABLA DE CONTENIDO
7.3.1OBJETO
7.3.2ALCANCE
7.3.3COMPONENTE N 1. IDENTIFICACIN DE LAS FUENTES
7.3.3.1CLASIFICACION E IDENTIFICACION DE CARACTERISTICAS DE PELIGROSIDAD
7.3.3.2CUANTIFICACIN DE LA GENERACIN
7.4OBJETIVOS Y METAS
7.4.2COMPONENTE N2. MANEJO INTERNO AMBIENTALMENTE SEGURO
7.4.2.1 SITUACION ACTUAL
7.4.2.2 OBJETIVOS Y METAS PARA EL MANEJO INTERNO
7.4.2.3 TABLA OBJETIVOS Y METAS PARA EL MANEJO INTERNO AMBIENTALMENTE SEGURO
7.4.2.4 ENVASADO
7.4.2.5 PROCESO PRODUCTIVO SOLDADURA CENTRO CIMM SENA8. IMGENES DE EMPAQUES Y ENVASES PARARESPEL
8.1 PERFIL SUGERIDO PARA LA IMPLEMENTACION DEL PLAN DE GESTION INTEGRAL PARA EL MANEJO DE RESIDUOS PELIGROSOS
8.1.2 CARACTERIZACION
8.2CAPACITACIN8.2.1 PROGRAMA DE CAPACITACION
9. CONCLUSIONES
10. RECOMENDACIONES
7.3.1 OBJETIVO
Disear mecanismos de gestin que permita al taller de soldadura del centro CIMM del SENA como generador conocer y evaluar sus residuos peligrosos, as como las diferentes alternativas de prevencin y minimizacin. El plan permite mejorar la gestin interna y asegurar que el manejo de estos residuos se realice de una manera ambientalmente adecuada y con el menor riesgo posible, de acuerdo a la normatividad vigente.
7.3.2 ALCANCE
El plan est dirigido a todos los aprendices del taller e instructores que participan en actividades que implica la generacin de residuos peligrosos.
7.3.3 COMPONENTE N 1. IDENTIFICACIN DE LAS FUENTES
Se desarroll una identificacin de residuos a partir de las actividades que se desarrollan en el taller de soldadura del centro CIMM del SENA, para esto se identificaron zonas, actividades y tipo de residuo en todo el taller. De igual manera se identific el tipo de gestin a la que se pueden ser sometidos los distintos residuos o si por el contrario no existe gestin, as mismo se asignara un color a cada tipo de residuo segn su naturaleza.
7.3.3.1 CLASIFICACION E IDENTIFICACION DE CARACTERISTICAS DE PELIGROSIDAD
La clasificacin de los residuos peligrosos se realiz de acuerdo a sus caractersticas de peligrosidad segn decreto 4741 de 2005.
CLASIFICACION DE RESIDUOS SOLIDOS
Tipo De Residuo Peligroso
Clasificacin Anexo I. Lista De Residuos O Desechos Peligrosos Por Procesos O Actividades
Clasificacin Anexo II. Lista A, Residuos O Desechos Peligrosos Por Corrientes
Clasificacin De Los RESPEL Segn Peligrosidad
Lmparas fluorescentes
Mercurio, compuestos de
Mercurio.
Desechos que tengan como constituyentes o contaminantes compuestos de mercurio y dems metales pesados.
Toxico.
Balastas.
Toxico, corrosivo
Tones.
Desechos resultantes de la produccin, preparacin y utilizacin de tintas, colorantes, pigmentos, pinturas, lacas o barnices
Desechos resultantes de la produccin, preparacin y utilizacin de tintas, colorantes, pigmentos, pinturas, lacas o barnices.
Toxico.
Residuos electrnicos.
Desechos metlicos (Metales Pesados).
Toxico.
Aerosoles industriales.
Mezclas y emulsiones de desechos de aceite y agua o de hidrocarburos y agua.
Desechos de mezclas y emulsiones de aceite y agua o de hidrocarburos y agua
Gas Inflamable.
Botas impregnadas hidrocarburo.
Guantes impregnados hidrocarburo.
Ropa impregnada hidrocarburo.
Plstico, papel, cartn impregnado hidrocarburo.
Botellas plsticas Mezclas y emulsiones de desechos de aceite y agua o de hidrocarburos y agua.
Desechos de mezclas y emulsiones de aceite y agua o de hidrocarburos y agua.
Inflamable.
Residuos de soldadura Mig-tig.
Toxico.
Bateras usadas.
Plomo, compuestos de plomo.
Desechos que tengan como constituyentes o contaminantes plomo y otros
Corrosivo, toxico
7.4 OBJETIVOS Y METAS
Este componente busca implementar buenas prcticas al interior del taller de soldadura del centro CIMM del SENA con el principal objeto de prevenir la generacin, reducir en la fuente, al igual que, minimizar la cantidad y peligrosidad de los residuos, de acuerdo a las capacidades del taller de soldadura.Para alcanzar la minimizacin de residuos, se enfocara el trabajo en implementar buenas prcticas al interior del taller de soldadura del centro CIMM del SENA, ya que es la opcin ms viable de las que se plantean.MINIMIZACION DE RESIDUOS
7.4.1 TABLA OBJETIVOS Y METAS ESTABLECIDAS PARA LAS ALTERNATIVAS DE PREVENCION Y MINIMIZACION.
7.4.2 COMPONENTE N2. MANEJO INTERNO AMBIENTALMENTE SEGURO7.4.2.1SITUACION ACTUAL
En el siguiente cuadro se resume el manejo interno de los residuos en la empresa, en l se describe condiciones de manejo como son envasado, rotulado, etiquetado, movilizacin interna y medidas de entrega al transportador.
7.4.2.2OBJETIVOS Y METAS PARA EL MANEJO INTERNO
7.4.2.3 TABLA OBJETIVOS Y METAS PARA EL MANEJO INTERNO AMBIENTALMENTE SEGUROCuadro 5.Manejo interno ambientalmente adecuado
OBJETIVOSMETASINDICADORES
Rotular y etiquetar los RESPEL generados en el taller de soldadura del centro CIMM del SENA de acuerdo a la normatividad vigente.
Rotular y etiquetar los RESPEL en un 100% para los meses de junio y julio de 2014.
% De RESPEL rotulados y etiquetados.
Establecer rutas de recoleccin interna para los RESPEL generados en el taller de soldadura del centro CIMM del SENA
Implementar al menos 3 rutas de recoleccin para los RESPEL al interior del taller de soldadura del centro CIMM del SENA para los meses de junio y julio de 2014N de rutas implementadas para la recoleccin de RESPEL.
Establecer horarios y frecuencias de recoleccin para los RESPEL.
Implementar horarios y frecuencias de recoleccin de RESPEL en 50% para el mes de junio.
% de horarios y frecuencias de recoleccin implementados.
Elaborar formato para el control y manejo interno de los Respel.
Disear el formato de entrada y salida de RESPEL para el mes de junio de 2014.
% de formato implementado.
Colocar los RESPEL en contenedores adecuados.
Disponer el 100% de los RESPEL en adecuados contenedores para el mes de julio de 2014.
% de REPEL dispuesto en contenedores adecuados.
7.4.2.4ENVASADO
El envasado busca garantizar que la disposicin de residuos peligrosos se realice en contenedores apropiados para evitar fugas, derrames o mezclas, adems de facilitar la recoleccin.
En el momento de seleccionar un contenedor es importante tener en cuenta los siguientes aspectos:
El material debe ser compatible con el residuo
Presentar resistencia a los golpes y durabilidad en las condiciones de manipulacin a las que sern sometidos
Permitir contener los residuos en su interior sin que se originen prdidas al ser manipulados
Tener un espesor que evite filtraciones y soporten esfuerzos a la manipulacin, traslado y transporte.
PULIRPOLVO METALICO, DISCOS DE DESBASTE, VIRUTA METLICA.Dimensiones:28.9 cm (La) x 21 cm (An) x 30.8 cm (Al)
Capacidad:13 litros
ZONA DE HERRAMENTAS PLASTICO
Dimensiones:28.9 cm (La) x 21 cm (An) x 30.8 cm (Al)
Capacidad:13 litrosSE ENCUENTRA UBICADO A ALAS SALIDA DEL TALLER DE SOLDADURA A MANO IZQUIERDA PEGADA A LA PARED.
AULA DE CLASESPAPEL Y CARTONDimensiones:28.9 cm (La) x 21 cm (An) x 30.8 cm (Al)
Capacidad:13 litros
7.4.3.4 PROCESO PRODUCTIVO SOLDADURA CENTRO CIMM SENAPROCESO PRODUCTIVO
Lasoldaduraes unproceso de fabricacinen donde se realiza la unin de dos piezas de un material, (generalmentemetalestermoplsticos), usualmente logrado a travs de lacoalescencia(fusin), en la cual las piezas son soldadasfundiendo, se puede agregar un material de aporte(metal o plstico),que al fundirse forma un charco de material fundido entre las piezas a soldar (elbao de soldadura) y, al enfriarse, se convierte en una unin fija a la que se le denomina cordn. A veces se utiliza conjuntamente presin y calor, o solo presin por s misma, para producir la soldadura. Esto est en contraste con la soldadura blanda (en inglssoldering) y lasoldadura fuerte(en inglsbrazing), que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusin entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo.
Muchasfuentes de energadiferentes pueden ser usadas para la soldadura, incluyendo una llama degas, unarco elctrico, un lser, un rayo deelectrones, procesos defriccinoultrasonido. La energa necesaria para formar la unin entre dos piezas de metal generalmente proviene de unarco elctrico. La energa para soldaduras de fusin o termoplsticos generalmente proviene del contacto directo con una herramienta o un gas caliente.
Mientras que con frecuencia es un proceso industrial, la soldadura puede ser hecha en muchos ambientes diferentes, incluyendo al aire libre, debajo del agua y en elespacio. Sin importar la localizacin, sin embargo, la soldadura sigue siendo peligrosa, y se deben tomar precauciones para evitar quemaduras,descarga elctrica, humos venenosos, y la sobreexposicin a laluz ultravioleta.
Hasta el final del siglo XIX, el nico proceso de soldadura era lasoldadura de fragua, que los herreros han usado por siglos para juntar metales calentndolos y golpendolos. Lasoldadura por arcoy lasoldadura a gasestaban entre los primeros procesos en desarrollarse tardamente en el siglo, siguiendo poco despus la soldadura por resistencia. La tecnologa de la soldadura avanz rpidamente durante el principio del siglo XX mientras que laPrimera Guerra Mundialy laSegunda Guerra Mundialcondujeron la demanda de mtodos de junta confiables y baratos. Despus de las guerras, fueron desarrolladas varias tcnicas modernas de soldadura, incluyendo mtodos manuales como laSoldadura manual de metal por arco, ahora uno de los ms populares mtodos de soldadura, as como procesos semiautomticos y automticos tales comoSoldadura GMAW,soldadura de arco sumergido,soldadura de arco con ncleo de fundenteysoldadura por electro escoria. Los progresos continuaron con la invencin de lasoldadura por rayo lsery lasoldadura con rayo de electronesa mediados del siglo XX. Hoy en da, la ciencia contina avanzando. Lasoldadura robotizadaest llegando a ser ms corriente en las instalaciones industriales, y los investigadores continan desarrollando nuevos mtodos de soldadura y ganando mayor comprensin de la calidad y las propiedades de la soldadura.
Se dice que es un sistema porque intervienen los elementos propios de este, es decir, las 5 M: mano de obra, materiales, mquinas, medio ambiente y medios escritos (procedimientos). La unin satisfactoria implica que debe pasar las pruebas mecnicas (tensin y doblez). Las tcnicas son los diferentes procesos (SMAW, SAW, GTAW, etc.) utilizados para la situacin ms conveniente y favorable, lo que hace que sea lo ms econmico, sin dejar de lado la seguridad.
PROCESO DE LA SOLDADURA
Soldadura elctrica Uso de la electricidad como fuente de energa para la unin metlica.
Soldadura por arco
Artculo principal:Soldadura por arcoEstos procesos usan una fuente de alimentacin de soldadura para crear y mantener un arco elctrico entre un electrodo y el material base para derretir los metales en el punto de la soldadura. Pueden usar tanto corrientecontinua(DC) comoalterna(AC), y electrodos consumibles o no consumibles los cuales se encuentran cubiertos por un material llamado revestimiento. A veces, la regin de la soldadura es protegida por un cierto tipo degas inerteo semi inerte, conocido comogas de proteccin, y el material de relleno a veces es usado tambin.
Soldeo blando y fuerte
Elsoldeo blando y fuertees un proceso en el cul no se produce la fusin de los metales base, sino nicamente del metal de aportacin. Siendo el primer proceso de soldeo utilizado por el hombre, ya en la antigua Sumeria.
Elsoldeo blandose da a temperaturas inferiores a 450 C.
Elsoldeo fuertese da a temperaturas superiores a 450 C.
Y elsoldeo fuerte a altas temperaturasse da a temperaturas superiores a 900 C.
Fuentes de energa
Para proveer la energa elctrica necesaria para los procesos de la soldadura de arco, pueden ser usadas un nmero diferentes de fuentes de alimentacin. La clasificacin ms comn son las fuentes de alimentacin decorrienteconstante y las fuentes de alimentacin devoltajeconstante. En la soldadura de arco, la longitud del arco est directamente relacionada con el voltaje, y la cantidad de entrada de calor est relacionada con la corriente. Las fuentes de alimentacin de corriente constante son usadas con ms frecuencia para los procesos manuales de soldadura tales como la soldadura de arco de gas tungsteno y soldadura de arco metlico blindado, porque ellas mantienen una corriente constante incluso mientras el voltaje vara. Esto es importante en la soldadura manual, ya que puede ser difcil sostener el electrodo perfectamente estable, y como resultado, la longitud del arco y el voltaje tienden a fluctuar. Las fuentes de alimentacin de voltaje constante mantienen el voltaje constante y varan la corriente, y como resultado, son usadas ms a menudo para los procesos de soldadura automatizados tales como la soldadura de arco metlico con gas, soldadura por arco de ncleo fundente, y la soldadura de arco sumergido. En estos procesos, la longitud del arco es mantenida constante, puesto que cualquier fluctuacin en la distancia entre material base es rpidamente rectificado por un cambio grande en la corriente. Por ejemplo, si el alambre y el material base se acercan demasiado, la corriente aumentar rpidamente, lo que a su vez causa que aumente el calor y la extremidad del alambre se funda, volvindolo a su distancia de separacin original.
El tipo de corriente usado en la soldadura de arco tambin juega un papel importante. Los electrodos de proceso consumibles como los de la soldadura de arco de metal blindado y la soldadura de arco metlico con gas generalmente usan corriente directa, pero el electrodo puede ser cargado positiva o negativamente. En la soldadura, el nodo cargado positivamente tendr una concentracin mayor de calor, y como resultado, cambiar la polaridad del electrodo tiene un impacto en las propiedades de la soldadura. Si el electrodo es cargado negativamente, el metal base estar ms caliente, incrementando la penetracin y la velocidad de la soldadura. Alternativamente, un electrodo positivamente cargado resulta en soldaduras ms superficiales.12Los procesos de electrodo no consumibles, tales como la soldadura de arco de gas tungsteno, pueden usar cualquier tipo de corriente directa, as como tambin corriente alterna. Sin embargo, con la corriente directa, debido a que el electrodo solo crea el arco y no proporciona el material de relleno, un electrodo positivamente cargado causa soldaduras superficiales, mientras que un electrodo negativamente cargado hace soldaduras ms profundas.13La corriente alterna se mueve rpidamente entre estos dos, dando por resultado las soldaduras de mediana penetracin. Una desventaja de la CA, el hecho de que el arco debe ser reencendido despus de cada paso por cero, se ha tratado con la invencin de unidades de energa especiales que producen un patrn cuadrado de onda en vez del patrn normal de la onda de seno, haciendo posibles pasos a cero rpidos y minimizando los efectos del problema.
Procesos
Uno de los tipos ms comunes de soldadura de arco es lasoldadura manual con electrodo revestido(SMAW, Shielded Metal Arc Welding), que tambin es conocida como soldadura manual de arco metlico (MMA) o soldadura de electrodo. La corriente elctrica se usa para crear un arco entre el material base y la varilla de electrodo consumible, que es de acero y est cubierto con un fundente que protege el rea de la soldadura contra laoxidaciny la contaminacin por medio de la produccin del gasCO2durante el proceso de la soldadura. El ncleo en s mismo del electrodo acta como material de relleno, haciendo innecesario un material de relleno adicional.
El proceso es verstil y puede realizarse con un equipo relativamente barato, hacindolo adecuado para trabajos de taller y trabajo de campo.15Un operador puede hacerse razonablemente competente con una modesta cantidad de entrenamiento y puede alcanzar la maestra con experiencia. Los tiempos de soldadura son algo lentos, puesto que los electrodos consumibles deben ser sustituidos con frecuencia y porque la escoria, el residuo del fundente, debe ser retirada despus de soldar.16Adems, el proceso es generalmente limitado a materiales de soldadura ferrosos, aunque electrodos especializados han hecho posible la soldadura delhierro fundido,nquel,aluminio,cobre,acero inoxidabley de otros metales.
Lasoldadura de arco metlico con gas(GMAW), tambin conocida como soldadura de metal y gas inerte o por su sigla en ingls MIG (Metal inert gas) , es un proceso semiautomtico o automtico que usa una alimentacin continua de alambre como electrodo y una mezcla de gas inerte o semi-inerte para proteger la soldadura contra la contaminacin. Como con la SMAW, la habilidad razonable del operador puede ser alcanzada con entrenamiento modesto. Puesto que el electrodo es continuo, las velocidades de soldado son mayores para la GMAW que para la SMAW. Tambin, el tamao ms pequeo del arco, comparado a los procesos desoldadura de arco metlico protegido, hace ms fcil hacer las soldaduras fuera de posicin (ej, empalmes en lo alto, como sera soldando por debajo de una estructura).
El equipo requerido para realizar el proceso de GMAW es ms complejo y costoso que el requerido para la SMAW, y requiere un procedimiento ms complejo de disposicin. Por lo tanto, la GMAW es menos portable y verstil, y debido al uso de un gas de blindaje separado, no es particularmente adecuado para el trabajo al aire libre. Sin embargo, debido a la velocidad media ms alta en la que las soldaduras pueden ser terminadas, la GMAW es adecuada para la soldadura de produccin. El proceso puede ser aplicado a una amplia variedad de metales, tanto ferrosos como no ferrosos.17Un proceso relacionado, lasoldadura de arco de ncleo fundente(FCAW), usa un equipo similar pero utiliza un alambre que consiste en un electrodo de acero rodeando un material de relleno en polvo. Este alambre nucleado?? es ms costoso que el alambre slido estndar y puede generar humos y/o escoria, pero permite incluso una velocidad ms alta de soldadura y mayor penetracin del metal.18Lasoldadura de arco, tungsteno y gas(GTAW), o la soldadura de tungsteno y gas inerte (TIG) (tambin a veces designada errneamente comosoldadura heliarc), es un proceso manual de soldadura que usa un electrodo detungstenono consumible, una mezcla de gas inerte o semi-inerte, y un material de relleno separado. Especialmente til para soldar materiales finos, este mtodo es caracterizado por un arco estable y una soldadura de alta calidad, pero requiere una significativa habilidad del operador y solamente puede ser lograda en velocidades relativamente bajas.
La GTAW pueden ser usada en casi todos los metales soldables, aunque es aplicada ms a menudo a metales deacero inoxidabley livianos. Con frecuencia es usada cuando son extremadamente importantes las soldaduras de calidad, por ejemplo enbicicletas,avionesy aplicaciones navales.19Un proceso relacionado, la soldadura de arco de plasma, tambin usa un electrodo de tungsteno pero utiliza un gas de plasma para hacer el arco. El arco es ms concentrado que el arco de la GTAW, haciendo el control transversal ms crtico y as generalmente restringiendo la tcnica a un proceso mecanizado. Debido a su corriente estable, el mtodo puede ser usado en una gama ms amplia de materiales gruesos que el proceso GTAW, y adems, es mucho ms rpido. Puede ser aplicado a los mismos materiales que la GTAW excepto almagnesio, y la soldadura automatizada del acero inoxidable es una aplicacin importante del proceso. Una variacin del proceso es elcorte por plasma, un eficiente proceso de corte de acero.20Lasoldadura de arco sumergido(SAW) es un mtodo de soldadura de alta productividad en el cual el arco se pulsa bajo una capa de cubierta de flujo. Esto aumenta la calidad del arco, puesto que los contaminantes en la atmsfera son bloqueados por el flujo. La escoria que forma la soldadura generalmente sale por s misma, y combinada con el uso de una alimentacin de alambre continua, la velocidad de deposicin de la soldadura es alta. Las condiciones de trabajo estn muy mejoradas sobre otros procesos de soldadura de arco, puesto que el flujo oculta el arco y casi no se produce ningn humo. El proceso es usado comnmente en la industria, especialmente para productos grandes y en la fabricacin de los recipientes de presin soldados.21Otros procesos de soldadura de arco incluyen lasoldadura de hidrgeno atmico, lasoldadura de arco de carbono, lasoldadura de electroescoria, lasoldadura por electrogas, y lasoldadura de arco de perno.
Soldadura por resistencia La soldadura por puntos es un popular mtodo de soldadura por resistencia usado para juntar hojas de metal solapadas de hasta 3 Mm de grueso. Dos electrodos son usados simultneamente para sujetar las hojas de metal juntas y para pasar corriente a travs de las hojas. Las ventajas del mtodo incluyen el uso eficiente de la energa, limitada deformacin de la pieza de trabajo, altas velocidades de produccin, fcil automatizacin, y el no requerimiento de materiales de relleno. La fuerza de la soldadura es perceptiblemente ms baja que con otros mtodos de soldadura, haciendo el proceso solamente conveniente para ciertas aplicaciones. Es usada extensivamente en la industria de automviles -- Los carros ordinarios puede tener varios miles de puntos soldados hechos por robots industriales. Un proceso especializado, llamado soldadura de choque, puede ser usada para los puntos de soldadura del acero inoxidable.
Los mtodos de soldadura por rayo de energa, llamados soldadura por rayo lser y soldadura con rayo de electrones, son procesos relativamente nuevos que han llegado a ser absolutamente populares en aplicaciones de alta produccin. Los dos procesos son muy similares, diferencindose ms notablemente en su fuente de energa. La soldadura de rayo lser emplea un rayo lser altamente enfocado, mientras que la soldadura de rayo de electrones es hecha en un vaco y usa un haz de electrones. Ambas tienen una muy alta densidad de energa, haciendo posible la penetracin de soldadura profunda y minimizando el tamao del rea de la soldadura. Ambos procesos son extremadamente rpidos, y son fciles de automatizar, hacindolos altamente productivos. Las desventajas primarias son sus muy altos costos de equipo (aunque stos estn disminuyendo) y una susceptibilidad al agrietamiento. Los desarrollos en esta rea incluyen la soldadura de lser hbrido, que usa los principios de la soldadura de rayo lser y de la soldadura de arco para incluso mejores propiedades de soldadura.
Soldadura a gas
El proceso ms comn de soldadura a gas es lasoldadura oxiacetilnica, tambin conocida comosoldadura autgenaosoldadura oxi-combustible. Es uno de los ms viejos y ms verstiles procesos de soldadura, pero en aos recientes ha llegado a ser menos popular en aplicaciones industriales. Todava es usada extensamente para soldar tuberas y tubos, como tambin para trabajo de reparacin. El equipo es relativamente barato y simple, generalmente empleando la combustin del acetileno en oxgeno para producir una temperatura de la llama de soldadura de cerca de 3100C. Puesto que la llama es menos concentrada que un arco elctrico, causa un enfriamiento ms lento de la soldadura, que puede conducir a mayores tensiones residuales y distorsin de soldadura, aunque facilita la soldadura de aceros de alta aleacin. Un proceso similar, generalmente llamado corte de oxicombustible, es usado para cortar los metales.5Otros mtodos de la soldadura a gas, tales comosoldadura de acetileno y aire,soldadura de hidrgeno y oxgeno, ysoldadura de gas a presinson muy similares, generalmente diferencindose solamente en el tipo de gases usados. Unaantorcha de aguaa veces es usada para la soldadura de precisin de artculos como joyera. La soldadura a gas tambin es usada en lasoldadura de plstico, aunque la sustancia calentada es el aire, y las temperaturas son mucho ms bajas.
Soldadura por resistencia
Lasoldadura por resistenciaimplica la generacin de calor pasando corriente a travs de la resistencia causada por el contacto entre dos o ms superficies de metal. Se forman pequeos charcos de metal fundido en el rea de soldadura a medida que la elevada corriente (1.000 a 100.000A) pasa a travs del metal. En general, los mtodos de la soldadura por resistencia son eficientes y causan poca contaminacin, pero sus aplicaciones son algo limitadas y el costo del equipo puede ser alto.
Lasoldadura por puntoses un popular mtodo de soldadura por resistencia usado para juntar hojas de metal solapadas de hasta 3mmde grueso. Dos electrodos son usados simultneamente para sujetar las hojas de metal juntas y para pasar corriente a travs de las hojas. Las ventajas del mtodo incluyen el uso eficiente de la energa, limitada deformacin de la pieza de trabajo, altas velocidades de produccin, fcil automatizacin, y el no requerimiento de materiales de relleno. La fuerza de la soldadura es perceptiblemente ms baja que con otros mtodos de soldadura, haciendo el proceso solamente conveniente para ciertas aplicaciones. Es usada extensivamente en la industria de automviles -- Los coches ordinarios puede tener varios miles de puntos soldados hechos porrobots industriales. Un proceso especializado, llamadosoldadura de choque, puede ser usada para los puntos de soldadura delacero inoxidable.
Como la soldadura de punto, lasoldadura de costuraconfa en dos electrodos para aplicar la presin y la corriente para juntar hojas de metal. Sin embargo, en vez de electrodos de punto, los electrodos con forma de rueda, ruedan a lo largo y a menudo alimentan la pieza de trabajo, haciendo posible las soldaduras continuas largas. En el pasado, este proceso fue usado en la fabricacin de latas de bebidas, pero ahora sus usos son ms limitados. Otros mtodos de soldadura por resistencia incluyen lasoldadura de destello, lasoldadura de proyeccin, y lasoldadura de volcado.
Soldadura por rayo de energa
Los mtodos de soldadura por rayo de energa, llamadossoldadura por rayo lserysoldadura con rayo de electrones, son procesos relativamente nuevos que han llegado a ser absolutamente populares en aplicaciones de alta produccin. Los dos procesos son muy similares, diferencindose ms notablemente en su fuente de energa. La soldadura de rayo lser emplea un rayo lser altamente enfocado, mientras que la soldadura de rayo de electrones es hecha en un vaco y usa un haz de electrones. Ambas tienen una muy alta densidad de energa, haciendo posible la penetracin de soldadura profunda y minimizando el tamao del rea de la soldadura. Ambos procesos son extremadamente rpidos, y son fciles de automatizar, hacindolos altamente productivos. Las desventajas primarias son sus muy altos costos de equipo (aunque stos estn disminuyendo) y una susceptibilidad al agrietamiento. Los desarrollos en esta rea incluyen lasoldadura de lser hbrido, que usa los principios de la soldadura de rayo lser y de la soldadura de arco para incluso mejores propiedades de soldadura.
Soldadura de estado slido
Como el primer proceso de soldadura, la soldadura de fragua, algunos mtodos modernos de soldadura no implican derretimiento de los materiales que son juntados. Uno de los ms populares, lasoldadura ultrasnica, es usada para conectar hojas o alambres finos hechos de metal o termoplsticos, hacindolos vibrar en alta frecuencia y bajo alta presin. El equipo y los mtodos implicados son similares a los de la soldadura por resistencia, pero en vez de corriente elctrica, la vibracin proporciona la fuente de energa. Soldar metales con este proceso no implica el derretimiento de los materiales; en su lugar, la soldadura se forma introduciendo vibraciones mecnicas horizontalmente bajo presin. Cuando se estn soldando plsticos, los materiales deben tener similares temperaturas de fusin, y las vibraciones son introducidas verticalmente. La soldadura ultrasnica se usa comnmente para hacer conexiones elctricas de aluminio o cobre, y tambin es un muy comn proceso de soldadura de polmeros.
Otro proceso comn, lasoldadura explosiva, implica juntar materiales empujndolos juntos bajo una presin extremadamente alta. La energa del impacto plastifica los materiales, formando una soldadura, aunque solamente una limitada cantidad de calor sea generada. El proceso es usado comnmente para materiales dismiles de soldadura, tales como la soldadura del aluminio con acero en cascos de naves o placas compuestas. Otros procesos de soldadura de estado slido incluyen lasoldadura de coextrusin, lasoldadura en fro, lasoldadura de difusin, lasoldadura por friccin(incluyendo lasoldadura por friccin-agitacinen inglsFriction Stir Welding), lasoldadura por alta frecuencia, lasoldadura por presin caliente, lasoldadura por induccin, y lasoldadura de rodillo.
Geometria
Tipos comunes de juntas de soldadura(1) La junta de extremo cuadrado(2) Junta de preparacin solo-V(3) Junta de regazo o traslape(4) Junta-T.
Las soldaduras pueden ser preparadas geomtricamente de muchas maneras diferentes. Los cinco tipos bsicos de juntas de soldadura son la junta de extremo, la junta de regazo, la junta de esquina, la junta de borde, y la junta-T. Existen otras variaciones, como por ejemplo la preparacin de juntas doble-V, caracterizadas por las dos piezas de material cada una que afilndose a un solo punto central en la mitad de su altura. La preparacin de juntas solo-U y doble-U son tambin bastante comunes en lugar de tener bordes rectos como la preparacin de juntas solo-V y doble-V, ellas son curvadas, teniendo la forma de una U. Las juntas de regazo tambin son comnmente ms que dos piezas gruesas dependiendo del proceso usado y del grosor del material, muchas piezas pueden ser soldadas juntas en una geometra de junta de regazo.
A menudo, ciertos procesos de soldadura usan exclusivamente o casi exclusivamente diseos de junta particulares. Por ejemplo, la soldadura de punto de resistencia, la soldadura de rayo lser, y la soldadura de rayo de electrones son realizadas ms frecuentemente con juntas de regazo. Sin embargo, algunos mtodos de soldadura, como la soldadura por arco de metal blindado, son extremadamente verstiles y pueden soldar virtualmente cualquier tipo de junta. Adicionalmente, algunos procesos pueden ser usados para hacer soldaduras multipasos, en las que se permite enfriar una soldadura, y entonces otra soldadura es realizada encima de la primera. Esto permite, por ejemplo, la soldadura de secciones gruesas dispuestas en una preparacin de junta solo-V.
La seccin cruzada de una junta de extremo soldado, con el gris ms oscuro representando la zona de la soldadura o la fusin, el gris medio la zona afectada por el calor ZAT, y el gris ms claro el material base.
Despus de soldar, un nmero de distintas regiones pueden ser identificadas en el rea de la soldadura. La soldadura en s misma es llamada la zona de fusin ms especficamente, sta es donde el metal de relleno fue puesto durante el proceso de la soldadura. Las propiedades de la zona de fusin dependen primariamente del metal de relleno usado, y su compatibilidad con los materiales base. Es rodeada por lazona afectada de calor, el rea que tuvo su microestructura y propiedades alteradas por la soldadura. Estas propiedades dependen del comportamiento del material base cuando est sujeto al calor. El metal en esta rea es con frecuencia ms dbil que el material base y la zona de fusin, y es tambin donde son encontradas las tensiones residuales.
El proceso SMAW
Que es:
En este proceso la unin metlica se da por el calor generado por un arco elctrico, establecido entre el extremo del electrodo y la pieza a soldar.
El electrodo revestido constituye el metal de aporte de la soldadura y est formado por un ncleo central metlico conductor de la corriente elctrica, llamado alma, recubierto por una capa no conductora de la corriente llamada revestimiento, constituida de polvos aglomerados adheridos al alma metlica.
Las funciones principales del revestimiento son las de proteger el metal fundido del aire que lo rodea, durante la transferencia a travs del arco, y terminado el arco durante la solidificacin del cordn, y aportar parte de los elementos que se transferirn a la pileta lquida para dar la composicin qumica final de la misma.
Terminada la soldadura quedar sobre el cordn un depsito de escoria (residuos de la fusin del revestimiento ms suciedades levantadas en el bao de soldadura).
Como funciona:
El arco se inicia cuando la punta del electrodo toca el metal base (material a soldar), provocando un corto circuito que da lugar al paso de la corriente elctrica, luego, se eleva el electrodo separndolo del metal base un par de milmetros, permitiendo de ese modo la formacin del arco elctrico.
Debido a la pequea superficie por la cual pasa la corriente elctrica la temperatura se eleva rpidamente en esa zona y se produce (por ionizacin) una estabilizacin del arco.
Establecido el arco elctrico, el calor generado por el mismo produce la fusin tanto del metal base, como del extremo del electrodo. A medida que se va consumiendo el electrodo se avanza con el mismo depositando el metal fundido sobre la superficie de la pieza, una vez solidificado el metal depositado forma el cordn de soldadura.
La temperatura del arco elctrico, medida en su parte central, es aproximadamente de unos 5000C, esto produce la fusin casi instantnea del metal, generando pequeas gotas de metal fundido en el extremo del electrodo que son transferidas a travs del arco hacia la pileta lquida.
Cordn Depositado:
Las siguientes imgenes esquematizan el proceso, distintas partes y resultado de la aplicacin de una soldadura con electrodo revestido:
Los electrodos:
Un electrodo revestido est formado por una varilla (alma) recubierta por una capa (revestimiento) compuesta por diferentes polvos mezclados (metlicos y/o no metlicos).
El dimetro de los mismos se refiere al de la varilla. Los dimetros Standard utilizados son: 1,6 - 2,0 - 2,5 - 3,0 3.25 - 4,0 - 5,0 y 6,0 mm, y las longitudes Standard son: 250 - 300 - 350 y 450 mm. (Existen algunos electrodos cuyas longitudes alcanzan los 700 mm).
Funciones del Revestimiento:
El revestimiento del electrodo tiene varios objetivos para cumplir mltiples funciones:
A) Elctrica
La funcin elctrica del revestimiento otorga al arco una mayor estabilidad y produce un aumento del voltaje al arrancar el mismo (favorece la ionizacin del arco).
B) Metalrgica
Es la ms relevante, ya que influye directamente sobre la calidad del metal depositado desde el punto de vista de las propiedades fsicas.
A travs de los elementos que tiene incorporado el revestimiento podemos obtener, por un lado, dos tipos diferentes de proteccin del bao fundido (medio gaseoso y slido), y por otro lado, la transferencia de alguno de esos elementos, desde el revestimiento hacia el metal depositado, que producen un incremento en las propiedades mecnicas de la soldadura.
Las principales funciones metalrgicas del revestimiento son las siguientes:
B.1) Proveer una proteccin gaseosa, producto de la descomposicin de materias orgnicas del revestimiento, para proteger el arco elctrico y el bao de fusin del aire circundante. Esto evita la oxidacin de la pileta al lquido y la porosidad que producen al reaccionar gases del aire que entran en contacto con el metal fundido.
Por efectos similares se puede producir la fragilizacin de la unin soldada.
B.2) Proveer una proteccin slida, que consiste en formar una capa de escoria que cubre, primero,
la gota de metal lquido durante su transferencia hacia la pieza a soldar, luego, durante la solidificacin protege al metal fundido del contacto con el aire circundante.
B.3) Adems, la escoria formada acta como capa aislante retardando el enfriamiento del metal depositado una vez solidificado, lo cual favorece la no fragilizacin.
B.4) El revestimiento contiene elementos desoxidantes que durante la fusin reaccionan con las impurezas (xidos) presentes en la superficie formando compuestos que luego son transferidos o pasan a formar parte de la escoria, dejando el metal limpio.
B.5) Aporta elementos de aleacin que permiten mejorar las propiedades mecnicas del metal aportado. El alma (ncleo) de los electrodos revestidos se fabrican con alambre de acero al carbono (tipo SAE 1008), incorporndose los elementos de aleacin a travs del revestimiento, con lo cual se logran las caractersticas deseadas (composicin qumica, por ejemplo en los inoxidables, resistencia mecnica, etc.).
C) Fsica y MecnicaC.1) Formacin de un crter en el extremo del electrodo que acta como
cono que dirige el arco en la direccin deseada, adems evita que el arco sea errtico. La uniformidad del cordn depositado depende principalmente de la conformacin de dicho crter.
C.2) El revestimiento siendo no conductor, constituye un aislante elctrico del alambre.
C.3) Permitir la soldadura en posicin (contra la gravedad) debido al efecto "sostn" que hace la escoria lquida sobre el metal fundido como consecuencia de la tensin superficial que posee la misma.
C.4) Influye sobre el aspecto y la forma del cordn depositado. Una soldadura realizada con un electrodo desnudo (sin revestimiento) producira un cordn muy irregular, angosto, sin penetracin y con mucha sobre monta o sobre espesor.
d) Econmico
El agregado de polvo de Fe en el revestimiento permite aumentar el rendimiento de fusin del
Electrodo (ms kilos de metal aportado por hora).
Tipos de Revestimientos
Los electrodos son clasificados segn el tipo de su revestimiento.
Los 3 principales tipos son:
A) Celulsicos
B) Rutlicos
C) Bsicos
A) Celulsicos (Tpico el E 6010)
El componente principal del revestimiento de este tipos de electrodos es la celulosa, que al descomponerse genera mucho CO2 (dixido de carbono) y H2 (hidrgeno), lo cual da una muy buena proteccin gaseosa.
La caracterstica distintiva de los electrodos celulsicos es su enfriamiento rpido, por tal motivo son utilizables en toda posicin, an en vertical descendente. Es muy agresivo dando como resultado una buena penetracin. La escoria producida es escasa y de fcil remocin.
APLICACIONES: La principal utilizacin de estos electrodos es en la soldadura de juntas en ductos (gasoductos, oleoductos, acueductos, etc.) en vertical descendente, tambin son empleados para ejecutar la soldadura de raz (en juntas de penetracin total) en todo tipo de caeras.
B) Rutlicos (Tpico el E-6012 /TIPO R13/ o E-6013 /TIPO R11/)
El componente principal de los revestimientos de estos electrodos es el xido de titanio (TiO2), rutilo, pudiendo contener hasta un 50 % (en peso).
Es un electrodo de fcil encendido, mantenimiento y manejo del arco, y deja un aspecto muy parejo del cordn depositado. La escoria que produce es bastante densa de color opaco, ms bien oscuro, y se desprende fcilmente, a tal punto, que a medida que el metal depositado se va enfriando, la capa de escoria comienza a separarse sola del cordn. La caracterstica de este tipo de revestimiento hace que este electrodo sea de suave fusin y poca penetracin. Permiten realizar soldaduras en todas posiciones.
APLICACIONES: Estos electrodos son comnmente empleados en trabajos de herreras, carpintera metlica y en estructuras no sometidas a grandes esfuerzos y de poca o muy baja responsabilidad.
C) Bsicos
En el recubrimiento de estos electrodos predomina la calcita y la fluorita. Contiene a su vez compuestos desoxidantes. Puede contener adems una pequea proporcin de rutilo. Se los denomina tambin de bajo hidrgeno, dado que estando bien secos, los niveles de H2 en la atmsfera del arco son sustancialmente bajos. Este es un aspecto de gran importancia, especialmente cuando se deben ejecutar soldaduras de aceros de media y alta aleacin, en grandes espesores o juntas con condiciones severas de restriccin, donde la presencia de hidrgeno en el metal depositado es sumamente perjudicial, en lo se refiere a posible figuracin por hidrgeno.
La escoria es densa de color pardo oscuro y brillante y se adhiere con bastante fuerza al cordn depositado.
En estos electrodos la generacin de gases no es tan abundante como en el caso de los celulsicos, debindose emplear un arco muy corto y casi perpendicular al metal base para asegurar la proteccin del mismo.
El encendido y manejo de estos electrodos es bastante dificultoso, requiere de mucha prctica y habilidad por parte del soldador. Advertencia: El revestimiento bsico absorbe humedad del medio ambiente con mucha facilidad por consiguiente, es muy importante que estos electrodos estn conservados en cajas hermticamente cerradas, depositadas en recintos climatizados, o en su defecto, colocados en hornos o termos porta electrodos con temperatura.
APLICACIONES: Este tipo de electrodo es utilizado masivamente en todas aquellas juntas, ya sea de caeras, equipos (tanques, recipientes a presin, torres, etc.), conjuntos y estructuras, cuyas soldaduras estn sometidas a grandes presiones y/o esfuerzos. Son utilizados en soldaduras de grandes espesores, materiales de difcil soldabilidad y/o exigencias radiogrficas.
Conservacin y Manipulacin de los electrodos.
La parte ms importante de un electrodo es su revestimiento, ya que la calidad del metal depositado depende exclusivamente de l. Si el revestimiento esta agrietado, desprendido, humedecido o contaminado con aceite, grasa, pintura o cualquier otra suciedad, dar como resultado un depsito que no cumplira con la calidad requerida.
EL PROCESO GMAW
Lasoldadura MAG(gas metal arco welding) es un tipo desoldaduraque utiliza un gas protector qumicamente activo (dixido de carbono,argnms dixido de carbono o argn msoxgeno). El material de aporte tiene forma de varilla muy larga y es suministrado continuamente y de manera automtica por el equipo de soldadura. Se utiliza bsicamente para aceros no aleados o de baja aleacin. No se puede usar para soldar aceros inoxidables ni aluminio o aleaciones de aluminio. Es similar a la soldadura MIG (soldadura por arco con gas inerte), se distinguen en el gas protector que emplean. Es ms barata que la soldadura MIG debido al menor precio del gas que utiliza.
Una variacin del proceso GMAW emplea un electrodo tubular dentro del cual hay un ncleo constituido principalmente por polvos metlicos (electrodo con ncleo de metal). Estos electrodos requieren un escudo de gas para proteger el charco de soldadura de contaminacin por parte de la atmsfera.La American Welding Society considera los electrodos con ncleo de metal como un segmento de GMAW. Algunas asociaciones del ramo en otros pases agrupan los electrodos con ncleo de metal junto con los electrodos con ncleo de fundente.GMAW puede operar en modalidad mecanizada, semiautomtica o automtica. Todos los metales de importancia comercial, como el acero al carbono, el acero de baja aleacin de alta resistencia mecnica, el acero inoxidable, el aluminio, el cobre, el titanio y las aleaciones de nquel se pueden soldar en cualquier posicin con este proceso escogiendo el gas protector, electrodo y variables de soldadura apropiados.
USOS Y VENTAJAS
Los usos del proceso, desde luego, estn regidos por sus ventajas; las ms importantes de stas son:
1. Es el nico proceso de electrodo consumible que puede servir para soldar todos los metales y aleaciones comerciales.2. GMAW no tiene la restriccin de tamao de electrodo limitado que se presenta con la soldadura por arco de metal protegido.3. Puede soldarse en todas las posiciones, algo que no es posible con la soldadura por arco sumergido.4. Se logran tasas de deposicin bastante ms altas que con la soldadura por arco de metal protegido.5. Las velocidades de soldadura son ms altas que con soldadura por arco de metal protegido gracias a la alimentacin continua del electrodo y a las mayores tasas de deposicin del metal de aporte.6. Como la alimentacin de alambre es continua, es posible depositar soldaduras largas sin parar y volver a comenzar.7. Cuando se usa transferencia por aspersin, es posible lograr mayor penetracin que con la soldadura por arco de metal protegido, lo que puede permitir el uso de soldaduras de filete ms pequeas para obtener una resistencia mecnica equivalente.8. Casi no se requiere limpieza despus de la soldadura porque no se produce mucha escoria.
Estas ventajas hacen al proceso ideal para aplicaciones de soldadura en alto volumen de produccin y automatizadas. Esto se ha hecho cada vez ms obvio con la llegada de la robtica, donde GMAW ha sido el proceso predominante.
LIMITACIONES
Como en cualquier proceso de soldadura, hay ciertas limitaciones que restringen el uso de la soldadura por arco de metal y gas. Entre ellas estn las siguientes:
1. El equipo de soldadura es ms complejo, ms costoso y menos transportable que el de SMAW.2. GMAW es ms difcil de usar en lugares de difcil acceso porque la pistola soldadora es ms grande que un portaelectrodos de arco de metal protegido, y la pistola debe estar cerca de la unin [entre 10 y 19 mm (3/8 y 3/4 pulg)] para asegurar que el metal de soldadura est bien protegido.3. El arco de soldadura debe protegerse contra corrientes de aire que puedan dispersar el gas protector. Esto limita las aplicaciones en exteriores a menos que se coloquen barreras protectoras alrededor del rea de soldadura.4. Los niveles relativamente altos de calor radiado y la intensidad del arco pueden hacer que los operadores se resistan a utilizar el proceso.
FUNDAMENTOS DEL PROCESO
PRINCIPIOS DE OPERACIN
El proceso GMAW se basa en la alimentacin automtica de un electrodo continuo consumible que se protege mediante un gas de procedencia externa. El proceso se ilustra a continuacin. Una vez que el operador ha hecho los ajustes iniciales, el equipo puede regular automticamente las caractersticas elctricas del arco. Por todo esto, en efecto, los nicos controles manuales que el soldador requiere para la operacin semiautomtica son los de velocidad y direccin del desplazamiento, as como tambin el posicionamiento de la pistola. Cuando se cuenta con equipo y ajustes apropiados, la longitud del arco y la corriente (es decir, la velocidad de alimentacin del alambre) se mantienen automticamente.
Los componentes bsicos del equipo son la unidad de pistola soldadora y cables, la unidad de alimentacin del electrodo, la fuente de potencia y la fuente de gas protector.La pistola gua el electrodo consumible y conduce la corriente elctrica y el gas protector al trabajo, de modo que proporciona la energa para establecer y mantener el arco y fundir el electrodo, adems de la proteccin necesaria contra la atmsfera del entorno. Se emplean dos combinaciones de unidad de alimentacin de electrodo y fuente de potencia para lograr la autorregulacin de la longitud del arco que se desea. Generalmente, esta regulacin se efecta con una fuente de potencia de voltaje (potencial) constante (que por lo regular tiene una curva volt-ampere prcticamente plana) en conjuncin con una unidad de alimentacin de electrodo de velocidad constante. Como alternativa, una fuente de potencia de corriente constante proporciona una curva volt-ampere de cada, y la unidad de alimentacin del electrodo se controla por medio del voltaje del arco.
Con la combinacin de potencial constante/alimentacin de alambre constante, los cambios en la posicin del soplete originan un cambio en la corriente de soldadura que coincide exactamente con el cambio en la extensin (protrusin) del electrodo, de modo que la longitud del arco no se modifica. Por ejemplo, si se aumenta la extensin del electrodo al retirar el soplete, la salida de corriente de la fuente de potencia se reduce, con lo que se mantiene el mismo calentamiento por resistencia del electrodo.
En el sistema alternativo, la autorregulacin se efecta cuando las fluctuaciones del voltaje de arco reajustan los circuitos de control del alimentador, los cuales modifican de manera apropiada la velocidad de alimentacin del alambre. En algunos casos (como cuando se suelda aluminio), puede ser preferible apartarse de estas combinaciones estndar y acoplar una fuente de potencia de corriente constante con una unidad de alimentacin del electrodo de velocidad constante. Esta combinacin no tiene mucha capacidad de autorregulacin, y por tanto requiere operadores ms hbiles en operaciones de soldadura semiautomtica. Pese a ello, algunos usuarios opinan que esta combinacin ofrece un grado de control sobre la energa del arco (corriente) que puede ser importante para resolver el problema que implica la elevada conductividad trmica de los metales base de aluminio.
MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DEL METAL
La mejor forma de describir las caractersticas del proceso GMAW, es en trminos de los tres mecanismos bsicos empleados para transferir metal del electrodo al trabajo:
1. Transferencia en cortocircuito.2. Transferencia globular.3. Transferencia por aspersin.
El tipo de transferencia est determinado por varios factores. Entre los ms influyentes de stos estn:1. Magnitud y tipo de la corriente de soldadura.2. Dimetro del electrodo.3. Composicin del electrodo.4. Extensin del electrodo.5. Gas protector.
TRANSFERENCIA EN CORTOCIRCUITO
Este tipo de transferencia abarca el intervalo ms bajo de corrientes de soldadura y de dimetros de electrodo asociados al proceso GMAW. La transferencia en cortocircuito produce un charco de soldadura pequeo, de rpida solidificacin, que generalmente es apropiado para unir secciones delgadas, soldar fuera de posicin y tapar aberturas de raz anchas. El metal se transfiere del electrodo al trabajo slo durante el periodo en que el primero est en contacto con el charco de soldadura; no se transfiere metal a travs del espacio del arco.
El electrodo hace contacto con el charco de soldadura a razn de 20 a ms de 200 veces por segundo. La secuencia de sucesos durante la transferencia de metal, y la corriente y el voltaje correspondientes, se muestran en la siguiente figura:
Cuando el alambre toca el metal de soldadura, la corriente aumenta [(A), (B), (C), (D) en la figura anterior]. El metal fundido en la punta del alambre se estrangula en (D) y (E), iniciando un arco como se aprecia en (E) y (F). La rapidez con que aumenta la corriente debe ser suficiente para calentar el electrodo y promover la transferencia de metal, pero lo bastante baja como para minimizar las salpicaduras causadas por la separacin violenta de la gota de metal. Esta tasa de aumento de la corriente se controla ajustando la inductancia de la fuente de potencia.
El ajuste de inductancia ptimo depende tanto de la resistencia elctrica del circuito de soldadura como del punto de fusin del electrodo. Una vez que se establece el arco, la punta del alambre se funde al tiempo que el alambre se alimenta hacia el siguiente cortocircuito en (H) de la figura. El voltaje de circuito abierto de la fuente de potencia debe ser tan bajo que la gota de metal derretido en la punta del alambre no pueda transferirse hasta que toque el metal base. La energa para el mantenimiento del arco proviene en parte de la energa almacenada en el inductor durante el periodo de cortocircuito.
Aunque slo hay transferencia de metal durante el cortocircuito, la composicin del gas protector tiene un efecto drstico sobre la tensin superficial del metal fundido. Los cambios en la composicin del gas protector pueden afectar notablemente el tamao de las gotas y la duracin del cortocircuito. Adems, el tipo de gas influye sobre las caractersticas de operacin del arco y la penetracin en el metal base. El dixido de carbono generalmente produce niveles de salpicadura elevados en comparacin con los gases inertes, pero el CO2 tambin promueve la penetracin. Para lograr un buen trmino medio entre salpicaduras y penetracin, a menudo se usan mezclas de CO2 y argn al soldar aceros al carbono y de baja aleacin. Las adiciones de helio al argn incrementan la penetracin en metales no ferrosos.
TRANSFERENCIA GLOBULAR
Con un electrodo positivo (CCEP), hay transferencia globular cuando la corriente es relativamente baja, sea cual sea el gas protector empleado. Sin embargo, con dixido de carbono y helio este tipo de transferencia ocurre con todas las corrientes de soldadura tiles. La transferencia globular se caracteriza por un tamao de gota mayor que el dimetro del electrodo. La gravedad acta fcilmente sobre esta gota grande, por lo que en general slo hay transferencia til en la posicin plana.
Con corrientes medias, slo un poco mayores que las empleadas para la transferencia en cortocircuito, es posible lograr transferencia globular en direccin axial con un escudo de gas ms o menos inerte. Si el arco es demasiado corto (bajo voltaje), la gota en crecimiento puede hacer corto con la pieza de trabajo, sobrecalentarse y desintegrarse, produciendo una buena cantidad de salpicaduras. Por tanto, el arco debe tener la longitud suficiente para asegurar que la gota se suelte antes de que haga contacto con el charco de soldadura. Sin embargo, una soldadura hecha empleando el voltaje ms alto probablemente resulte inaceptable a causa de la falta de fusin, la insuficiente penetracin y el excesivo refuerzo. Esto limita considerablemente el empleo de la modalidad de transferencia globular en aplicaciones de produccin.
La proteccin con dixido de carbono produce transferencia globular en direccin aleatoria cuando la corriente y el voltaje de soldadura estn bastante por encima del intervalo para la transferencia en cortocircuito. La desviacin respecto a la transferencia axial est regida por fuerzas electromagnticas generadas por la corriente de soldadura al actuar sobre la punta fundida, como se muestra en la siguiente figura. Las ms importantes de estas fuerzas son la fuerza de estrangulamiento electromagntico (P) y la fuerza de reaccin del nodo (R).
La magnitud de la fuerza de estrangulamiento es funcin directa de la corriente de soldadura y del dimetro del alambre, y por lo regular es la que causa la separacin de las gotas. Con proteccin de CO2, la corriente de soldadura se conduce a travs de la gota fundida y el plasma del arco no envuelve la punta del electrodo. Con fotografas de alta velocidad se ha visto que el arco se mueve sobre la superficie de la gota fundida y la pieza de trabajo, porque la fuerza R tiende a sustentar la gota. La gota fundida crece hasta que se separa por cortocircuito [figura (B)] o por gravedad [figura (A)], ya que P por s sola nunca vence a R. Como se aprecia en la figura (A), es posible que la gota se suelte y se transfiera al charco de soldadura sin romperse. La situacin ms probable se muestra en la figura (B), donde puede verse que la gota pone en cortocircuito la columna del arco y explota. Por ello, las salpicaduras pueden ser severas, lo que limita el empleo del escudo de CO2 en muchas aplicaciones comerciales.
No obstante, el CO2 sigue siendo el gas ms utilizado para soldar aceros dulces. La razn es que el problema de la salpicadura puede reducirse de manera significativa "enterrando" el arco. Cuando se hace esto, la atmsfera del arco se convierte en una mezcla del gas y de vapor de hierro, lo que permite una transferencia casi por aspersin. Las fuerzas del arco bastan para mantener una cavidad que atrapa una buena parte de las salpicaduras. Esta tcnica requiere una corriente de soldadura ms alta y produce mayor penetracin. Sin embargo, a menos que la velocidad de recorrido se controle con mucho cuidado, la excesiva tensin superficial (mojado deficiente) puede dar como resultado un refuerzo excesivo de la soldadura.
TRANSFERENCIA POR ASPERSIN
Con un escudo rico en argn, es posible producir una modalidadde transferencia de "roco axial" muy estable y libre desalpicaduras, como el que se ilustra en la figura. Para estoes preciso usar corriente continua con el electrodo positivo(CCEP) y un nivel de corriente por encima de un valorcrtico conocido como corriente de transicin. Por debajode este nivel, la transferencia se realiza en la modalidadglobular antes descrita, a razn de unas cuantas gotaspor segundo. Por encima de la corriente de transicin,la transferencia se efecta en forma de gotas muypequeas que se forman y sueltan a razn de centenarespor segundo. Se aceleran axialmente a travs del espaciodel arco.
La corriente de transicin, que depende de la tensin superficial del metal lquido, es inversamente proporcional al dimetro del electrodo y, en menor grado, a la extensin del electrodo. Vara con el punto de fusin del metal de aporte y la composicin del gas protector. En la tabla se dan las corrientes de transicin tpicas para algunos de los metales ms comunes.
El modo de transferencia por aspersin produce un flujo altamente direccional de gotas discretas aceleradas por las fuerzas del arco hasta alcanzar velocidades que vencen los efectos de la gravedad. Por esta razn, y en ciertas condiciones, el proceso puede usarse en cualquier posicin. Como las gotas son ms pequeas que la longitud del arco, no hay cortocircuitos y las salpicaduras son insignificantes, si es que no se eliminan del todo.Otra caracterstica de la modalidad de aspersin es la penetracin de "dedo" que produce. Aunque el dedo puede ser profundo, acusa el efecto de los campos magnticos, los cuales deben controlarse para que siempre est situado en el centro del perfil de penetracin de la soldadura.
Corrientes de transicin de globular a aspersin para diversos