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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA ENSAYO DE SOLDADURA PROCESOS DE FABRICACIÓN Ingeniería Mecatrónica Semestre 3 Alumno(s): Christian Enrique González Robles No. Control: 19131206 2 INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA Soldadura Es el proceso mediante el cual dos piezas de metal son unidas gracias a la exposición a muy altas temperaturas y presión. Existen diversos procesos de soldadura los que difieren en el modo en que se aplica el calor o la energía para la unión. 1. Soldadura blanda 2. Soldadura fuerte 3. Soldadura por forja 4. Soldadura con gas 5. Soldadura con resistencia 6. Soldadura por inducción 7. Soldadura por arco 8. Soldadura por vaciado 9. Soldadura por fricción 10. Soldadura por explosión Algunos de estos procesos necesitan únicamente de calor y presión para poder llevar a cabo la soldadura, en cambio hay algunos más en los que es necesario un metal de aporte o de “sacrificio”, el cual será el que será sometido a altas temperaturas y posteriormente será el mismo quien complete la unión. Soldadura blanda Se hace uso del metal de aporte, el cual se aplica entre en estado líquido. La temperatura de fusión de estos metales no es superior a los 430°C. Consiste básicamente en producir una aleación entre los metales y con ello se logra la unión. En los metales de aporte por lo regular se utilizan aleaciones de plomo y estaño, que se funden entre los 180° y 370°C. Se utiliza para la unión de piezas que no estarán sometidas a grandes cargas o fuerzas. Una de sus principales aplicaciones es la unión de elementos a circuitos eléctricos. Soldadura fuerte Se aplica también metal de aporte en estado líquido, por lo regular no ferroso y tiene su punto de fusión superior a los 430°C y menor que la temperatura de fusión del metal a soldar. Por lo regular se requiere de fundentes especiales para remover los óxidos de las superficies a unir. Algunos de los metales de aporte son aleaciones de cobre, aluminio o plata. • Cobre. Su punto de fusión es de 1083°C. • Bronces y latones con punto de fusión entre los 870° y 1100°C. • Aleaciones de plata con temperaturas de fusión entre 630° y 845°C. • Aleaciones de aluminio con temperatura de fusión entre 570° y 640°C 3 INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA Soldadura por forja Es el proceso de soldadura más antiguo utilizado, y consiste en el calentamiento de las piezas a unir hasta llevarlos al estado plástico para posteriormente por medio de presión o golpeteo lograr la unión de las piezas. La limitación del proceso es que sólo se puede aplicar en relativamente pequeñas y en forma de lámina. Se debe evitar la oxidación, pues los óxidos no permiten una unión integra de los metales, y para esto se utilizan aceites gruesos con un fundente, que por lo regular se utiliza como fundente el bórax combinado con sal de amonio. Soldadura con gas Los combustibles más utilizados son el acetileno y el hidrógeno los que al combinarse generan las soldaduras autógena y oxhídrica. La combustión de estos gases llega a temperaturas tales, que se llega al punto de plastificación de muchos metales. La soldadura oxhídrica es producto de la combinación del oxígeno y el hidrógeno en un soplete. El hidrógeno se obtiene de la electrólisis del agua y la temperatura que se genera en este proceso es entre 1500 y 2000°C. La soldadura autógena se logra al combinar al acetileno y al oxígeno en un soplete. Se conoce como autógena porque con la combinación del combustible y el comburente se tiene autonomía para ser manejada en diferentes medios. Soldadura por resistencia Fundamentalmente este proceso consiste en hacer pasar una corriente eléctrica de gran intensidad a través de los metales a unir, puesto que como en la unión de estos la resistencia es mayor que en sus cuerpos, se genera un aumento de temperatura, el cual se aprovecha, y con un poco de presión se logra la unión. La corriente pasa por un transformador donde se reduce el voltaje de 120 o 240 a 4 o 12 V, y se eleva el amperaje enormemente para aumentar la temperatura. Se aplica para casi todos los metales, excepto el estaño, zinc y plomo. Soldadura por inducción Muy parecido en principio a la soldadura por resistencia, consiste en la conexión de una bobina a los metales a unir, y se aprovecha el calor generado por la resistencia que se tiene a la corriente eléctrica inducida en la piezas a unir. Debido a que en la unión de los metales se da más resistencia al paso de la corriente inducida en esa parte es en la que se genera el calor, lo que con algo de presión genera la unión de las dos piezas. Soldadura por arco eléctrico Se obtiene por medio del calor producido por un arco eléctrico que se forma entre la pieza y un electrodo. Por lo regular el electrodo también sirve de metal de aporte, el cual con el arco eléctrico se funde, para poder generar la unión. La temperatura generada es superior a los 5,500°C. La 4 INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA corriente que se utiliza en el proceso puede ser directa o alterna, utilizándose en la mayoría de las veces la directa, debido a la energía es más constante con lo que se puede generar un arco estable. Las máquinas para corriente directa se construyen con capacidades hasta de 1,000 A, con corrientes de 40 a 95 V. Mientras se efectúa la soldadura el voltaje del arco es de 18 a 40 A. Soldadura por arco con hidrógeno atómico Consiste en un sistema generador de un arco eléctrico en el que se agrega hidrógeno y se libera calor con mayor intensidad que en un arco común, la temperatura que se alcanza en este tipo de arco es superior a los 6,000 °C. Soldadura por arco con gas protector En este proceso la unión se logra por el calor generado por un arco eléctrico que se genera entre un electrodo y las piezas, pero el electrodo se encuentra protegido por una copa por la que se inyecta un gas inerte como argón, helio o CO2. Con esto se genera un arco protegido contra la oxidación y además perfectamente controlado. Existen dos tipos de soldadura por arco protegido la TIG y la MIG. Las diferencias entre estas es que la soldadura TIG utiliza un electrodo de tungsteno que no se consume durante el proceso de soldadura, mientras que la soldadura MIG utiliza un electrodo de metal que sirve como material de relleno para la soldadura y se consume durante la misma. Soldadura por vaciado Con algunos materiales la unión no se puede hacer por los otros procedimientos debido a que no fácilmente aceptan los metales de aporte como sus aleaciones. Para la soldadura de estos metales, en algunas ocasiones es necesario fundir el mismo metal que se va a unir y vaciarlo entre las partes a unir, y con ello cuando solidifica las piezas quedan unidas. Soldadura por fricción La unión se logra por el calor generado al girar una de las piezas a unir en contra de la otra que se encuentra fija, una vez alcanzada la temperatura adecuada se ejerce presión en las dos piezas y con ello quedan unidas. Soldadura por explosión También llamada de recubrimiento, consiste en la unión de dos piezas metálicas por la fuerza que genera el impacto y presión de una explosión sobre las proximidades a las piezas a unir.
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