UD 11. SOLDADURA. MÓDULO: TALLER Y EQUIPOS DE TRACCIÓN

La soldadura es un proceso de unión de materiales, en el cual se

funden las superficies de contacto de dos o más partes mediante la

aplicación de calor o presión. La integración de las partes que se

unen mediante soldadura se llama ensamble soldado.

Muchos procesos de soldadura se obtienen solamente por el calor

sin aplicar presión. Otros, únicamente por presión sin aportar calor

externo, y otros se obtienen mediante una combinación de calor y

presión. En algunos casos se agrega un material de aporte o relleno

para facilitar la fusión. La soldadura se asocia con partes

metálicas, pero el proceso también se usa para unir plásticos.

1. INTRODUCCIÓN

UD 11. SOLDADURA. MÓDULO: TALLER Y EQUIPOS DE TRACCIÓN

1. INTRODUCCIÓN

UD 11. SOLDADURA. MÓDULO: TALLER Y EQUIPOS DE TRACCIÓN

La soldadura es un proceso importante en la industria por diferentes motivos:

•Proporciona una unión permanente y las partes soldadas se

vuelven una sola unidad.

•La unión soldada puede ser más fuerte que los materiales

originales si se usa un material de relleno que tenga propiedades de

resistencia superiores a la de los metales originales y se aplican las

técnicas correctas de soldar.

•La soldadura es la forma más económica de unir componentes.

Los métodos alternativos requieren las alteraciones más complejas

de las formas (Ej. Taladrado de orificios y adición de sujetadores:

remaches y tuercas). El ensamble mecánico es más pesado que la

soldadura.

•La soldadura no se limita al ambiente de fábrica, se puede realizar

en el campo.

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Además de las ventajas indicadas, tiene también desventajas:

•La mayoría de las operaciones de soldadura se hacen

manualmente, lo cual implica alto costo de mano de obra. Hay

soldaduras especiales y la realizan personas muy cualificadas.

•La soldadura implica el uso de energía y es peligroso.

•Por ser unaunión permanente, no permite un desensamble

adecuado. En los casos cuando es necesario mantenimiento en un

producto no debe utilizarse la soldadura como método de

ensamble.

•La unión soldada puede tener defectos de calidad que son difíciles

de detectar. Estos defectos reducen la resistencia de la unión.

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En este curso, vamos a estudiar la Soldadura por Arco Eléctrico,

sin entrar en otro tipo de Soldaduras:

Es un proceso de soldadura por fusión en el cual la unificación de

los metales se obtiene mediante el calor de un arco eléctrico

entre un electrodo y el trabajo.

El arco eléctrico es una descarga de corriente eléctrica a través

de una separación en un circuito y se sostiene por la presencia de

una columna de gas ionizado (llamado plasma), a través de la cual

fluye la corriente.

El arco eléctrico se inicia al acercar el electrodo a la pieza, y

después del contacto se separa rápidamente de la pieza a una

distancia corta. El arco eléctrico produce temperaturas hasta

3000° C o más, que son suficientes para fundir cualquier metal.

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Se forma un pozo de metal fundido que consiste en metal base y el metal de aporte (cuando se usa), cerca de la punta del electrodo. En la mayoría de los procesos de soldadura con arco eléctrico se agrega un metal de aporte durante la operación para aumentar el volumen y fortalecer la unión soldada. Conforme el electrodo se mueve a lo largo de la unión, el pozo de metal fundido se solidifica de inmediato.

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Los electrodos que se usan en este tipo de soldadura pueden ser consumibles o no consumibles, y las sustancias que componen los electrodos pueden ser de carácter ácido, básico, oxidante o neutro.

Los electrodos consumibles pueden ser en forma de varillas o alambres. El arco eléctrico consume el electrodo durante el proceso de soldadura y este se añade a la unión fundida como metal de relleno. Las desventajas de electrodos de varillas es que deben cambiarse en forma periódica. El alambre tiene la ventaja que se puede alimentar continuamente desde cabinas y esto evita interrupciones frecuentes.

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Los electrodos no consumibles están hechos de wolframio, que

resiste la fusión mediante el arco eléctrico. El electrodo de tungsteno

se gasta gradualmente como cualquier herramienta. El metal de

relleno debe proporcionarse mediante un alambre separado.

El equipo de soldadura por arco eléctrico funciona mediante corriente

eléctrica, la cual no puede ser usada directamente de la red eléctrica

originaria si no que llevara unos aparatos llamados transformadores

que son capaces de suministrar distintas intensidades según las

necesidades o también se pueden emplear generadores de corriente

continua llamados convertidores.

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En la soldadura con arco eléctrico las altas temperaturas provocan que los metales que se unen reaccionen con el oxígeno, nitrógeno, hidrógeno del aire. Las propiedades mecánicas de la unión soldada pueden degradarse debido a estas condiciones.

Para proteger la soldadura, todos los procesos con arco eléctrico están previstos con algún medio para proteger el arco del aire. Esto se logra cubriendo la punta del electrodo, el arco eléctrico y el pozo de la soldadura fundida, con gas, fundente o ambos. Los gases de protección son el argón y el helio, que son inertes.

El fundente es una sustancia que se usa para evitar la formación de óxidos, lo disuelve y facilita su fácil remoción. Durante la soldadura, el fundente se derrite y se convierte en escoria líquida que cubre la operación y protege la soldadura. La escoria se endurece a medida que se enfría, y se quita el sobrante con cepillo o cincel.

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Máquina de soldar

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En el esquema vemos básicamente el funcionamiento de la soldadora.

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La soldadura puede ser “directa” si el electrodo se conecta a negativo ( - ) o “inversa” si el electrodo esta conectado a ( + ).

De la máquina de soldar salen dos cables, uno al que va unido el soporte

del electrodo y otro para unir la mordaza para cerrar el circuito. En el

soporte se introducen los electrodos. Al acercar el electrodo a la pieza de

metal se produce el arco que hace que el metal del electrodo se funda

con las piezas de metal.

Al acercar el electrodo a la pieza al soldar se produce el arco eléctrico que produce que el metal del electrodo (núcleo) se funda con el metal. La cubierta del electrodo (fundente) al fundirse genera lo que se denomina escoria. Esta capa protege al metal durante el enfriamiento. Esta escoria ha de ser retirada una vez que se haya secado la soldadura. Para ello basta con golpear la parte soldada y luego limpiar la zona con un cepillo de púas rígidas.

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En el momento que se produce el arco se libera unos vapores generados por la cubierta del electrodo. Hay que tener cuidado de trabajar en sitios ventilados para evitar la inhalación de estos vapores.

El grosor del cordón que se genera al soldar dependerá de la velocidad de recorrido del electrodo a través de la pieza a soldar. Cuanto más tiempo dejemos el electrodo, más grueso se generará el cordón. Este cordón se podrá rebajar posteriormente con una amoladora y un disco especial para desbastar metales. 0

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Elementos de las soldadoras

Máquina de soldar : Las podemos encontrar las que usan el

transformador de corriente, o las denominadas INVERTER.

Estas últimas se diferencian de las anteriores ya que son

totalmente electrónicas, tienen un peso mucho más bajo y

menor tamaño, por lo que las hacen muy recomendable para

sitios de difícil acceso. En contrapartida son más caras (80 €

contra 320 € aproximadamente).

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Porta electrodos : Para poder sujetar el electrodo disponemos de un elemento que va unido mediante un cable a la máquina de soldar.

Electrodos : Los electrodos pueden ser de distintos tipos, dependiendo del metal del núcleo, así como del fundente que lo recubre. Los electrodos normales que se usan para bricolaje son los que van recubiertos de rutilio. Los diámetros varian desde 1,5 hasta 5 mm. Se pueden usar electrodos con fundente de tungsteno, pero para ello debemos usar una máquina Inverter

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Pinza : Esta pinza permite el cierre del circuito. Va unida a la máquina mediante un cable y debe ajustarse a cualquier parte de la pieza a soldar.

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Normas de seguridad Ropa de seguridad.

Para realizar trabajos de soldadura se recomienda seguir unas normas de

seguridad importantes:• La tensión eléctrica del equipo en vacío, es decir, cuando aún no se haestablecido el arco, puede ser mucho mayor que la de trabajo, así que ha de vigilarse con atención el estado de los cables. Emplee sólo empalmes y cables en buen estado y perfectamente aislados.

.Use guantes aislantes secos.

.No toque el electrodo con la mano desnuda.

.No use guantes mojados o deteriorados.

.No toque partes eléctricamente vivas.

.No use la salida de soldadura CA en espacios húmedos, mojados o limitados.

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Normas de seguridad U

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Soldadura en el interior de recintos cerrados:•Preocúpese de que la ventilación sea buena y elimine los gases, vapores o humos existentes procedentes de la soldadura mediante aspiración.•No ventile nunca con oxígeno.•Su ropa protectora debe ser no inflamable. No lleve ropa interior de fibras artificiales.

Normas para una soldadura segura

? Deje siempre el portaelectrodos depositado encima de objetos aislantes, o colgado de una horquilla aislada.? Para evitar que la tensión en vacío descargue a través de su cuerpo, y los demás peligros asociados a las radiaciones ultravioleta, infrarrojas y a las de luz visible muy intensa sea cuidadoso a la hora de llevar la protección requerida, en especial:? Lleve los guantes aislantes protectores.? No esté con los brazos descubiertos, los rayos ultravioleta del arco pueden quemarle la piel.? Use pantalla protectora facial con cristales absorbentes.

Normas de seguridad

Si necesita corrección visual, nunca utilice en este caso, lentes de contacto.Sus ayudantes deben llevar gafas con protección lateral y cristales absorbentes, absteniéndose igualmente de utilizar lentes de contacto. Su cara debe estar como mínimo a 30 cm del arco de soldadura mientras realiza los trabajos.Si a su alrededor hay otros puestos de trabajo, debe protegerlos de lasradiaciones usando pantallas adecuadas.En definitiva, la protección mínima requerida será un traje de trabajo cerrado hasta arriba, mandil o peto de cuero, polainas, guantes con manopla y pantalla desoldador.Debe situar cerca del lugar de trabajo un extintor adecuado a la tarea específica que desarrolle.

Protéjase del golpe eléctrico aislándose usted mismo del

trabajo y la tierra. Use material para aislar seco y que no sea

inflamable si es posible, o use felpudo seco hecho de hule,

madera seca o madera contrachapada, u otro equipo aislante

seco lo suficientemente grande para cubrir toda su área de

contacto con el trabajo o la tierra, y luego asegúrese que no

haya fuego.

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El humo o gases provenientes de la soldadura pueden ser peligrosos a

su salud.

. Mantenga su cabeza fuera del humo.

. No respire el humo.

. Use suficiente ventilación, ventile el arco, o ambos, para mantener el

humo y los gases fuera de su zona de respiración y el área en general.

. Use ventilación forzada o ventile el área por succión forzada en el arco

para quitar los gases y el humo de su área de respiración.

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