Procesos de Fabricación
Existe una serie de procedimientos en los que la materia prima es sometida a unos cambios, con la finalidad de obtener un producto acabado y comercial:
Conformación
Proceso primario, donde se mecaniza, dobla, perfila lámina…
Unión
Se mantiene una composición de forma permanente o desmontable.
Acabado
Proceso por el que se dan tratamientos superficiales.
Evolución de los Métodos de Unión
Gran avance en la construcción naval de los métodos de unión. Avances provocados por las exigencias de la industria, transporte y de los propios armadores.
Métodos Históricos
- Remache
- Oxi-acetilénica
- Arco manual
- Automática
- Robotizada
1. Remache
Ha sido el mejor sistema de unión de metales, pero era lento y penoso (fraguas a pie de obra, generación de ruidos…).
2. Oxi-acetilénica
O2 como comburente y acetileno como combustible. En desuso, aunque en los años 30 y 40 tenía un lugar relevante en la soldadura.
3. Arco Manual
Como en todos los avances industriales, la guerra entre los pueblos provoca la aparición de innovaciones y avances, viéndose la construcción naval afectada durante la 2ª Guerra Mundial, dándose las primeras uniones soldadas e incluso buques por soldeo por arco eléctrico manual, con un sistema análogo al actual.
El procedimiento emplea la combustión de un gas como fuente de calor para producir baño de fusión.
4. Automática
Los métodos de soldadura se han diversificado por cada tipo de metal y para cada situación, por lo tanto, hay que estar cada vez más capacitados para realizar una buena elección tanto del equipo como del procedimiento. Los recubrimientos han evolucionado -mucha variedad- y de gases protectores también. Han evolucionado nuevas tecnologías y aspectos (ligereza, comodidad, adecuación del operario…). Han evolucionado también los rendimientos utilizando los sistemas automáticos de soldeo, con un ajuste previo. La soldadura automática consiste en la fusión de un electrodo continuo, en un arco protegido por un flux que es igual que el gas.
5. Robotizada
Diseñada para tener mayores calidades y rendimiento, en menor tiempo.
Soldadura
Es el proceso térmico, sin dispositivo de sujeción, que mantiene unidos íntimamente los metales. Aplicación variada pues se emplean diferentes métodos para cada tipo de metal y procedimientos diferentes, dependiendo del lugar físico donde operar. Esto da lugar a diferentes sistemas de soldeo, cada uno para una aplicación diferente.
Conceptos Generales de la Soldadura
Calentamos un metal, hasta el punto de cambiarlo de estado sólido a líquido; cuando separamos las fuentes de calor y la temperatura baja, se invierte el proceso y vuelve a su estado natural sólido —-> se habrá conseguido una fundición. Al aplicar el procedimiento de soldadura, lo que estamos realizando en una fundición es la unión de los metales que al volver al estado sólido mantiene las dos mitades.
Efecto Magnético
Al pasar una corriente por un conductor, este se imanta, creándose alrededor del mismo, un campo magnético. En consecuencia, empleando corriente continua, en el arco se presenta un fenómeno que se conoce con el nombre de Soplo Magnético, el cual es perjudicial por producir una desviación en el arco eléctrico.
Métodos de Soldadura más Comunes
Por Presión
Los cuerpos se unen en estado pastoso, por medio de fuerzas externas.
Por Fusión
La unión de los cuerpos se realiza en estado líquido, por aplicación de calor.
Fusión
Es la transformación que sufre un cuerpo al pasar de su estado sólido a líquido, mediante la aplicación de calor necesario.
Obtención de Calor
Una fuente de energía que produzca dicho calor y permita la fusión de los metales. Esta fuente puede ser química (llama oxi-acetilénica), mecánica (por fricción) o eléctrica (arco eléctrico).
Soldadura Eléctrica por Fusión
Unir metales para formar una sola pieza mediante el calor que produce un arco eléctrico utilizando o no un material consumible adecuado. Es decir, un metal de aportación en forma de varilla metálica de igual o semejantes características que los metales a unir, el cual va consumiéndose gradualmente durante el proceso de soldadura. La diferencia entre utilizar o no un material consumible está en que si no lo empleamos los metales se unen fundiéndose directamente.
Concepto de Soldadura
Un metal se considera soldable, cuando, mediante una técnica adecuada (métodos de soldadura) se puede conseguir la intimidad metálica de la unión, con la exigencia de mantener las propiedades para las que fue proyectado.
Para conseguir esto hay que saber el material con el que se quiere soldar y así aplicar el método correcto.
Metalurgia de la Soldadura
El estudio de los metales se llama metalurgia:
- Metales ferrosos: proceden de minerales de hierro y tienen a este como metal base.
- Metales no ferrosos: no hay más de un 1% de hierro.
Los ferrosos tienen un calor específico y coeficiente de conductividad térmica elevado. Y también lo son de conductividad eléctrica, por lo tanto se nos abren amplias expectativas en el desarrollo del procedimiento de soldadura, ya que conocemos que la soldadura es una fundición donde aportamos calor, que se genera por el paso de una corriente eléctrica.
Nociones Básicas de Electricidad
Corriente Eléctrica
Es un movimiento de electrones que se desplazan de un cuerpo con carga negativa a otro cuerpo con carga positiva, a través de un conductor eléctrico.
Características de la Corriente
Intensidad
Cantidad de electricidad que pasa por un conductor durante un segundo. Se mide en Amperios con un Amperímetro.
Tensión
Trabajo que necesita para trasladar de un punto a otro un electrón. Se mide en Voltios y el aparato es un Voltímetro.
Resistencia
Oposición que presenta un conductor al paso de la corriente. Ohmios y Ohmímetro. R = V / I.
Definición de Arco Eléctrico
Es una descarga continuada entre dos conductores separados ligeramente, por donde pasa la corriente, al hacerse conductor el aire o gas comprendido entre los mismos. Se manifiesta con gran desprendimiento de luz y calor. El arco, por otra parte, es la fuente de calor que utilizan muchos de los procesos de soldeo por dos razones principales:
- Proporcionar altas intensidades de calor.
- Es fácilmente controlable por medios eléctricos.
Zonas Características del Arco Eléctrico
El arco de soldeo está dividido en tres grandes regiones: Cátodo, Columna de Plasma y Ánodo.
En el Cátodo (terminal negativo) se produce la emisión de electrones, que ionizan el gas convirtiéndose en plasma. Los iones que proceden de la columna de plasma bombardean el Cátodo, calentándolo y permitiendo que se mantenga la emisión de electrones. La temperatura del Cátodo es más baja que el Ánodo. El Cátodo presenta propiedades autodecapantes (de autolimpieza) debido a la acción mecánica del bombardeo de iones.
Al Ánodo (terminal positivo) se dirigen los electrones atraídos por la carga positiva. El Ánodo estará a una temperatura más elevada que el Cátodo.
La Columna de Plasma se encuentra a 3000 ºC. El plasma es un gas que ha sido calentado por un arco, haciéndole conductor de la corriente eléctrica. La longitud del arco es la distancia desde el extremo del electrodo a la superficie de la pieza.
Tipos de Corriente
Corriente Continua (C.C.)
Circula siempre en la misma dirección.
Corriente Alterna (C.A.)
Cambia de sentido en cortos espacios de tiempo.
Campo Magnético
Es el efecto de atracción alrededor de un imán, en un espacio limitado.