Técnicas Avanzadas de Soldadura: Tipos y Aplicaciones Industriales

Soldadura por Puntos Ultrasónica

Se realiza sometiendo dos chapas, puestas en contacto a presión entre dos sonotrodos, a una vibración ultrasónica que estos les transmiten. Dicha vibración provoca un gripado por fricción enérgica de los cristales de las chapas puestas en contacto, lo que acaba por soldarlas perfectamente.

Soldadura Oxiacetilénica o por Fusión con Gas

En este procedimiento, el calor necesario para la fusión de los bordes de las piezas que se van a unir y el metal de aportación procede de la combinación de un gas (acetileno, hidrógeno, metano, etano, propano, butano, etc.) con el oxígeno en la boquilla de la tobera de un mechero de soldar denominado soplete. El diámetro de la tobera será tanto mayor cuanto mayor sea el espesor y la conductividad calorífica de las piezas a unir. La combustión del acetileno con el oxígeno da lugar a una llama que suministra las máximas temperaturas que se pueden conseguir por este procedimiento. Es la más adecuada para soldar piezas de pequeño espesor y sus aplicaciones están limitadas por la menor temperatura que suministra la llama en comparación con el arco eléctrico, por lo que para soldar piezas de gran espesor hay que precalentar necesariamente las zonas que se van a soldar.

Oxicorte

Es un procedimiento de corte de metales por la combustión localizada y continua de los mismos con un chorro de oxígeno. Es una aplicación de la soldadura oxiacetilénica, aunque también se puede hacer con el arco eléctrico para fundir el metal y un chorro de aire u oxígeno a presión para desalojar el metal fundido. El procedimiento de oxicorte con soplete se basa en calentar previamente el metal al rojo con la llama de un soplete y hacerlo arder con un chorro de oxígeno a presión. El equipo consta de los mismos elementos que la soldadura oxiacetilénica y el soplete difiere en que se le ha adicionado un conducto o lanza para el oxígeno del corte. Se utiliza mucho en desguaces y en trabajos bajo el agua, y en este caso la presión de salida de los gases ha de ser tanto mayor cuanto mayor sea la profundidad a la que se trabaja.

Soldadura por Arco

Es el procedimiento más extendido para unir piezas metálicas. En él se aprovecha el calor concentrado del arco eléctrico para obtener soldaduras por fusión con o sin metal de aportación. Las condiciones y modalidades del funcionamiento del arco dependen de la naturaleza de los electrodos y de los gases interpuestos en el arco. La energía que produce el arco se distribuye un 43% en el ánodo, un 36% en el cátodo, y el resto a la columna de gases. De esto se deduce que el calor que se emplea en calentar y fundir el metal es el 60% y el resto se disipa en el ambiente.

Para iniciar el arco o cebado se establece un contacto entre el electrodo y la pieza, esto origina un cortocircuito que crea una elevada intensidad de corriente, la cual por efecto Joule pone incandescente tanto el extremo del electrodo como la zona de contacto de la pieza. En estas condiciones se ioniza el gas que está en las proximidades de contacto y si se separa unos milímetros el electrodo de la pieza, la corriente continúa pasando a través del gas ionizado y origina el arco luminoso o llama de soldar. Cuando se produce el arco, la energía calorífica que desprende hace que se fundan tanto el extremo del electrodo como la zona de metal de la pieza situada enfrente y ambas se mezclan íntimamente. La penetración del arco se mide por el espesor de metal que se ha fundido debajo del electrodo. Conforme va consumiéndose el electrodo debe ir acercándosele a la pieza para mantener constante la longitud del arco, pues si se hace demasiado grande el arco se apaga.

La estabilidad de un arco será tanto mayor cuanto más pueda variarse esta distancia sin que se apague. Normalmente el arco de corriente continua es más estable que el de alterna.

Soldadura por Arco en Atmósfera Inerte

Este proceso se basa en aislar el arco y el metal fundido del aire mediante un gas inerte. Con este fin se emplean los gases nobles, hidrógeno, y el anhídrido carbónico. Los procedimientos más usuales son:

  • Soldadura por arco protegido con gas inerte y electrodo refractario (TIG): El arco se hace saltar en una atmósfera neutra de helio o argón entre la pieza y un electrodo de wolframio. El metal de aportación lo suministra una varilla de soldar sin recubrimiento y de composición similar a las piezas que se van a unir.
  • Soldadura por arco de hidrógeno atómico: El calentamiento se consigue haciendo saltar el arco entre los electrodos de wolframio en una atmósfera de hidrógeno.
  • Soldadura por arco protegido con gas inerte y electrodo consumible (MIG): En este procedimiento se reemplaza el electrodo de wolframio por un alambre desnudo de metal de aportación de composición similar a las piezas que se van a unir, haciéndosele llegar automáticamente al portaelectrodos con una velocidad igual a la que se consume en el arco en una atmósfera de helio o argón.
  • Soldadura por arco en atmósfera de anhídrido carbónico (MAG): Es una variante del anterior en la que se sustituye el helio o argón por CO2 seco con una pureza del 99% porque es mucho más barato.
  • Soldadura con calentamientos por resistencia eléctrica: Está basada en el efecto Joule y agrupa aquellos procedimientos de soldadura en los que el calentamiento se produce al pasar una corriente eléctrica a través de las piezas.

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