soldadura por puntos de resistencia

ELEMENTOS FIJOS

SOLDADURA POR PUNTOS DE RESISTENCIA

Profesor: César Malo Roldán

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Soldadura por puntos de resistencia Fundamentos Parámetros de la soldadura Elementos que componen una máquina de soldadura por puntos

de resistencia Fases de la soldadura por puntos Electrodos y portaelectrodos Otros aspectos importantes en la ejecución de la soldadura Soldadura con doble punto Soldadura con un solo electrodo Defectos de la soldadura Recomendaciones de trabajo Medidas de seguridad e higiene


Soldadura por puntos de resistencia (SPR)

Ventajas frente a otros sistemas de unión: Soldadura de buena calidad y uniformes si la ejecución es

correcta. Manejo sencillo por automatización de equipos. La calidad

depende más de la REGULACIÓN DE PARÁMETROS que de la DESTREZA DEL OPERARIO

Ausencia de deformaciones y cambios en la estructura del material.

Superficies suaves, libre de fusión o huellas profundas: NO HACE FALTA REPASO POSTERIOR.

No se requiere material de aportación; reducción costes. Desmontaje de piezas por SPR es sencillo. Es posible la protección anticorrosiva antes de ejecutar la

soldadura (imprimaciones soldantes).


SPR: Fundamentos

Forja por presión: Soldadura por presión NO FUSIÓN.

El calor necesario se realiza por el EFECTO JOULE: Q = Cantidad de calor

generado (J) I = Intensidad de la

corriente de soldadura (A) R = Resistencia eléctrica de

la unión a soldar (Ω) t = Tiempo durante el cual

circula la corriente y presión necesaria en los electrodos (s)

tRIQ 2


SPR: Parámetros

Intensidad - tiempo soldadura

Resistencia eléctrica de la unión

Presión de apriete: Fuerza aplicada a los electrodos

Geometría de los electrodos


Parámetros: Intensidad-tiempo

La intensidad es el factor más influyente en el calentamiento final (I2). Resistencia constante. Tiempo en función intensidad.

Soldadura rápida: más intensidad y menos tiempo Peligro de fusión Menos pérdidas por conducción del calor. Apenas calentamiento de los electrodos. Soldaduras de muy buena calidad y resistencia mecánica

Soldadura lenta: menos intensidad y más tiempo Más pérdidas de calor y menos para la soldadura. Más calentamiento de los electrodos. Soldaduras de escasa unión y resistencia mecánica.

Conclusión (max I con menor t) Intensidad máxima sin fusión Regulación de tiempo de paso según espesor de chapas.

tRIQ 2


Parámetros: Intensidad - tiempo


Parámetros: Resistencia eléctrica de la unión

Es un parámetro a tener en cuenta pues influye directamente en la cantidad de calor generado en la soldadura.

A mayor conductividad eléctrica menor resistencia al paso de la corriente: Aumento de intensidad

Resistencia total baja de 50 a 500 μΩ.


Parámetros: Resistencia eléctrica de la unión

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA ELÉCTRICA: La temperatura, cuyo aumento provoca una

disminución de la resistencia La fuerza aplicada a los electrodos, que, al aumentar la

presión a las piezas a unir , provoca la disminución de las resistencias de contacto.

El estado superficial de las superficies a unir. Su limpieza y la eliminación de rugosidades ocasionan menores resistencias de contacto.

El estado de conservación de los electrodos, cuyo desgaste y deterioro provoca el aumento de las resistencias de contacto con las piezas metálicas a unir.


Parámetros: Presión de apriete (1)

Tiene tres misiones: Al inicio de la soldadura la presión

debe ser baja para resistencia de contacto elevada y calentamiento inicial con intensidad moderada.

Esta presión debe ser suficiente para que las chapas a unir tengan un contacto adecuado y se acoplen entre sí.

Iniciada la “fusión” del punto, las resistencia de contacto es la zona delimitada por los electrodos. La presión debe ser alta para expulsar los gases incluidos y llevar a cabo la forja del punto.

Soldadura por forja mediante conformación en

caliente.


Parámetros: Presión de apriete (2)

Excesivamente bajas: Forja deficiente. Altas resistencias de contacto:

salpicaduras, proyecciones, cráteres y pegaduras.

Excesivamente altas: Buena forja, pero si es excesiva

puede provocar la expulsión del metal fundido. Disminución resistencia.

Baja resistencia de contacto Huellas profundas en las chapas Partículas de cobre desprendidas Deformaciones en los electrodos.

Presión recomendada para la chapa de acero: 10

Kg/mm2


Elementos que componen una máquina SPR

Elementos básicos Sistema de puesta

bajo presión de las piezas a unir.

Transformador eléctrico generador de intensidad

Sistema de corte o temporización.


Elementos que componen una máquina SPR

Consideraciones para el manejo: Tensión de red estable Presión de aire 6 bares Alargadores de

alimentación de suficiente sección

No forzar conexiones Soplar con aire seco el

interior de la máquina No tirar de cables de

conexión para mover la máquina.


Fases de la soldadura por puntos (1)

Colocación de las chapas, es decir, de la pinza sobre las chapas.



Tiempo de bajada: es el tiempo que transcurre desde

que se inicia la operación de acercamiento de los electrodos hasta que comienza el paso de la corriente. En este tiempo se consiguen aproximar las chapas que se van a unir para obtener buena conductividad.



Tiempo de soldadura: es el tiempo durante el

cual está pasando la corriente eléctrica



Tiempo de mantenimiento o forja: es el transcurrido entre el

corte de la corriente y el levantamiento de los electrodos. Enfriamiento con mantenimiento de presión: grado resistencia.



Tiempo de enfriamiento: Desaparece la presión y se

separan los electrodos.


Fases de la soldadura: SecuenciaciónP

RE

SIÓ

N

INT

EN

SID

AD

2 3 4 5


Electrodos y portaelectrodos: Requisitos

Requisitos: Buena conductividad

eléctrica para evitar aumentos adicionales de temperatura.

Tenacidad y alta resistencia mecánica a elevadas temperaturas

Buena conductividad térmica para que su refrigeración sea rápida y efectiva


Electrodos y portaelectrodos: Geometría

Tronco-cónicos: Ángulo de la punta: 90º - 120º Diámetro de las puntas en relación con espesor chapas: 2 e + 3 (mm) [solo materiales férricos]

Puntas casquetes semiesféricos o CAP Radio de curvatura de la punta en función al espesor chapas: 25 e + 50 (mm)

Ojo: chapas de distinto espesor, la más pequeñacomo valor de cálculo.


Electrodos y portaelectrodos: Mantenimiento

Es necesario el afilado para conservar la geometría y eliminar partículas y suciedad adherida


Electrodos y portaelectrodos: Tipos


Electrodos y portaelectrodos: Disposición


Aspectos para ejecución: Distancia entre puntos

No es cierto que aumente la solidez del conjunto al multiplicar el número de puntos y reducir el paso entre ellos.

Efecto Shunt: Derivación de corriente por soldaduras cercanas. Excesivo consumo de energía Soldaduras de diferentes calidades


Aspectos para ejecución: Distancia al borde o recubrimiento.

Distancia entre punto y borde de la pieza R = 2,5d

R = recubrimiento, d = diámetro de la punta. Recubrimiento insuficiente:

Expulsión de material fundido por la junta, debilitando la soldadura Deformaciones en los bordes de las piezas, debido a la presión ejercida por

los electrodos. Deterioro de los electrodos que se ensucian con facilidad

eL 5,1

En f

unci

ón d

el esp

eso

r


Aspectos para ejecución: Puntos sin marcar por la cara vista

Para no marcar en una pieza la forma de “lenteja”, intercalar una placa de cobre entre los puntos a soldar.

La placa puede usarse como masa en muchas máquinas de soldadura.


Aspectos para ejecución: Control de calidad

Características mecánicas Por su rotura

Visual: Soldadura por su

color.


Soldadura de doble punto

Se utiliza normalmente cuando no se tiene acceso con los electrodos a las dos caras de la unión.

Para que la soldadura pueda efectuarse, el espesor de la chapa inferior ha de ser igual o mayor al de la chapa superior, evitando el cortocircuito a través de esta última.


Soldadura con un solo electrodo

Se realiza por empuje sobre chapa y masa próxima al punto de soldadura.

Es de difícil ejecución, carecen de resistencia suficiente: preferible sustituirlo por soldadura MIG a tapón.


Defectos de la soldadura: Causas (1)

Intensidad demasiado alta: Penetración

demasiado profunda

Producción de salpicaduras



Intensidad demasiado baja: Baja resistencia

de la unión Pegaduras



Presión de apriete demasiado alta: Marchas profundas

en las chapas Salpicaduras por

expulsión del núcleo entre las chapas



Presión de apriete demasiado baja: Salpicaduras Agujeros Deterioro de los

electrodos por inclusiones de material.



Tiempo de soldadura demasiado largo: Calentamiento

excesivo de la chapa. Disminución de la

calidad del punto



Tiempo de soldadura demasiado corto: Penetración

demasiado pequeña. Pegaduras.


Defectos de la soldadura: Aspecto (1)

Penetración excesiva del electrodo: Causa:

INTENSIDAD DE SOLDADURA ALTA

Solución: DISMINUIR LA

INTENSIDAD DE SOLDADURA



Proyección de material fundido: Causas:

INTENSIDAD DE SOLDADURA ALTA TIEMPO DE SOLDADURA ALTO PRESIÓN DE APRIETE BAJA DIAMETRO INSUFICIENTE DE LOS

ELECTRODOS MAL CONTACTO DE LAS CHAPAS SUCIEDAD DE LAS CHAPAS

Soluciones: AJUSTE TIEMPO-INTENSIDAD DE SOLDADURA DIMENSIÓN CORRECTA DE LOS ELECTRODOS AJUSTE DE PRESIÓN LIMPIEZA Y BUEN CONTACTO DE LAS CHAPAS



Salpicaduras por expulsión del núcleo: Causas:

PRESIÓN DE APRIETE DE LOS ELECTRODOS EXCESIVA

Soluciones: DISMINUIR LA PRESIÓN

DE APRIETE



Penetración escasa del electrodo: Causas:

INTENSIDAD BAJA TIEMPO BAJO PRESIÓN APRIETE BAJA

Soluciones: AUMENTAR

PARÁMETROS (INTENSIDAD-TIEMPO-APRIETE).



Puntos quemados con cráteres y fisuras: Causas:

INTENSIDAD ALTA PRESIÓN BAJA MAL CONTACTO CHAPAS MAL ALINEAMIENTO DEFORMACIÓN PUNTAS

ELECTRODOS

Soluciones: DISMINUIR INTENSIDAD AUMENTAR PRESIÓN REVISAR ELECTRODOS ASEGURAR CONTACTO Y

ALINEAMIENTO



Pegado de las piezas a los electrodos Causas:

INTENSIDAD ALTA PRESIÓN BAJA DIÁMETRO INSUFICIENTE

ELECTRODOS Soluciones:

DISMINUIR INTENSIDAD AUMENTAR PRESIÓN DIMENSIÓN CORRECTA

DE LOS ELECTRODOS



Escasas propiedades mecánicas de la soldadura: Causas:

INTENSIDAD BAJA TIEMPO BAJO PRESIÓN ALTA DIÁMETRO EXCESIVO

ELECTRODOS MAL CONTACTO

Soluciones: AUMENTAR INTENSIDAD Y

TIEMPO DISMINUIR PRESIÓN DIMENSIÓN CORRECTA DE LOS

ELECTRODOS BUEN CONTACTO CHAPAS


Análisis de defectos: ¿De qué tipo es?

Escasas propiedades mecánicas de la soldadura



Perforación de las chapas



Proyecciones de metal fundido



Puntos quemados

soldadura por puntos de resistencia

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