375556262-Gema-Costos-Soldadura

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Antes de desarrollar las fórmulas necesarias es conveniente definir los términos involucrados en las mismas 
y establecer los conceptos básicos útiles para la comprensión de dichos desarrollos. 
Definiciones 
1) Es de capital importancia para calcular el costo de una soldadura conocer la velocidad con que el metal de 
soldadura es depositado en una junta en la unidad de tiempo. Expresada en kilogramos por hora (kg/h) esta 
velocidad, llamada velocidad de deposición, refleja el aporte de material que resultará de una hora de soldar, 
en forma continuada, sin cortar el arco (hora de arco encendido). 
La velocidad de deposición depende fundamentalmente de la intensidad de corriente utilizada, la cual, en la 
mayoría de los procesos, está directamente relacionada con el diámetro del alambre o electrodo utilizado. En 
el caso del proceso de soldadura TIG. donde la adición de material de aporte es exterior al circuito eléctrico 
establecido, esta velocidad depende también de la rapidez con que el soldador efectúa dicha adición. 
Se adjuntan las tablas de velocidad de deposición para cada proceso, donde se observa que es también 
importante la incidencia del gas protector utilizado en soldadura semiautomática y la longitud libre de alambre 
con que se trabaja en soldadura automática por arco sumergido. 
2) Rendimiento del material de aporte o eficiencia de deposición en %, es la relación entre el metal depositado 
en kilogramos y el peso (en Kg.) del consumible, incluyendo los descartes propios de cada proceso (colas en 
electrodos revestidos, extremos de alambre no consumidos en procesos semiautomáticos). 
En el proceso de soldadura manual con electrodo revestido (SMER), este rendimiento puede variar entre un 
60 y un 75 %, pudiendo tomarse como un promedio aceptable 65 %, lo que incluye un descarte nominal (cola 
no consumida) de 50 mm. 
En el proceso TIG sólo se descarta una pequeña longitud del alambre, normalmente de 700 mm de longitud 
inicial y la eficiencia asciende a un 90 %. Si este descarte se suelda a la varilla siguiente, lo cual es 
económicamente aconsejable en el caso de materiales aleados, dicho rendimiento se aproxima al 100 %. 
En el proceso MIG-MAG las únicas pérdidas se deben a salpicaduras y a pequeños trozos de alambre 
descartado durante el proceso, lo cual aumenta el rendimiento a un 90-95%. 
En el caso en que se utilice alambre tubular, donde, además de las pérdidas por salpicaduras, se tienen 
pérdidas por el fundente que se funde en el arco y pasa a formar escoria, el rendimiento puede variar entre 
un 80 y un 90%, dependiendo de las características del alambre utilizado. 
El proceso por arco sumergido (S.A.S.) excede el 95% de rendimiento, ya que sólo se pierde el extremo final 
del rollo de alambre. El fundente no se incluye en el cálculo del rendimiento, debiendo tenerse en cuenta que 
se consume aproximadamente 1,5 Kg por cada kg. de alambre, valor que incluye las pérdidas (en su mayoría 
por manipuleo), que suelen ser considerables. 
3) Factor operativo de cada proceso en %, es el tiempo que está encendido el arco por cada hora de trabajo. 
En todo trabajo de soldadura, una buena parte del tiempo involucrado en él se pierde en tareas secundarias 
tales como presentación y preparación de las juntas a unir, limpieza del cordón depositado, amolado, cambio 
de electrodo, entre otras, las cuales prolongan considerablemente el trabajo de soldadura. 
En el proceso SMER, el factor operativo oscila entre un 20 y un 30%, ya que las tareas secundarias ocupan 
un tiempo muy grande. 
En el proceso TIG, los valores son similares al caso anterior. 
Los procesos MIG/MAG y SAS tendrán un rendimiento o factor operativo que puede oscilar entre un 50 y un 
100%. En el caso de piezas cilíndricas, pueden girar mientras se suelda, permitiendo efectuar el trabajo en 
forma continuo, sin cortes de arco intermedios. El rendimiento se aproximará al 100%. En el Caso de 
Soldaduras longitudinales, en cambio, las cuales obligan a la remoción del fundente remanente y de la escoria 
luego de cada pasada, así como a trasladar los cabezales de un extremo a otro de la junta, el rendimiento 
puede estar en el orden del 50% o incluso menor. 
4) Costo de la mano de obra directa, en $/h. Es el jornal pagado a los soldadores y ayudantes directamente 
relacionados con el trabajo. 
5) Costos indirectos, en $/h. Engloba los gastos que indirectamente inciden en el costo final del trabajo a 
realizar. Incluye la mano de obra indirecta, amortización de equipos, costo de materiales, seguros, fletes, etc. 
Se le asignará a cada uno de los términos necesarios para el cálculo de los distintos costos, una letra según 
el siguiente listado: 
G: costo del gas protector utilizado, en $/m3. 
F: velocidad de flujo del gas protector, en m3/h. 
D: velocidad de deposición, en kg/h. 
E: costo de la energía eléctrica, en $/KWh. 
U: tensión de trabajo utilizada, en Volts. 
I: intensidad de corriente utilizada, en Amperes. 
M: Costo del material de aporte. en $/kg. 
C: costo de la mano de obra directa, en $/h. 
A: costos indirectos, en $/h. 
B: rendimiento o factor operativo del proceso utilizado, en %. 
J: rendimiento del material de aporte o eficiencia de deposición, en %. 
N: peso del material apenado por metro de junta, en kg/m. 
L: longitud total a soldar. en metros. 
P: peso total de material a aportar, en Kg. 
S: sección de la junta a soldar. en mm2 
Cálculos 
 
a) Costo del gas protector por Kg. de metal depositado: 
 
b) Costo de la energía por Kg. de metal depositado: 
 
c) Costo del material de aporte por Kg. de metal depositado: 
 
d) Costo de la mano de obra directa por Kg. de metal depositado: 
 
e) Costos indirectos por Kg. de metal depositado: 
 
f) Costo total por Kg. de metal depositado: 
 
g) Costo total por metro de junta: 
 
h) Costo total del trabajo: 
 
Cálculo de consumo de material de aporte 
La base del cálculo del material necesario para llenar la junta es la determinación de la sección transversal 
de dicha junta. 
De acuerdo con la exactitud con que se calcule dicha sección se tendrá un error mayor o menor en el 
cálculo del material a aportar. El valor de la sección S, dependerá lógicamente, del tipo de junta y chaflán a 
utilizar. Por lo tanto, el cálculo puede hacerse sumamente engorroso en el caso de juntas muy complicadas. 
 
Puede simplificarse el mismo dividiendo la sección en figuras geométricas sencillas, cuyas superficies 
multiplicadas por la densidad del material, permiten tabular el peso por metro de material a aportar en cada 
sección parcial, las cuales, por suma, permitirán obtener el peso total del material a aportar. 
Se Calcularán las secciones más sencillas para juntas o tope y de filete y se tabularán seguidamente los 
pesos (Kg.) por metro, para distintas dimensiones de las figuras geométricas necesarias. 
Cálculo de la sección: 
 
- A tope, sin chaflán 
 
- A tope, con chaflán en V 
 
el refuerzo, para una soldadura a tope no deben superar el 20% de la sección a rellenar. En consecuencia: 
 
Dicho refuerzo puede también tabularse, si se conocen su ancho y altura (ver tabla adjunta). 
Generalmente, en una junta en V, se deja un talón, igual a la luz b. 
 
Considerando dicho talón, puede demostrarse que: 
 
A tope con chaflán en X: 
 
La diferencia en el valor de S calculado para un chaflán en V y esté último, radica en el valor de a que es, en 
el primer caso casi el doble que el segundo. 
-A tope con chaflán en U o en doble U 
No es posible en estos casos, dar una sola fórmula para calcular la sección. 
La misma deberá ser dividida en formas geométricas simples (triángulos, rectángulos y cuerdas) de fácil 
resolución y sumar luego los valores obtenidos. en estos casos son de suma utilidad las tablas adjuntas. 
 
Muchas veces, sin embargo, se toman para estos casos las secciones para chaflanes en V y en X 
respectivamente, disminuidas entre un 10 y un 20%. 
 
 
-De filete, de un solo lado 
 
a=garganta o altura del triángulo inscripto. 
b= cateto del triángulo inscripto. 
s: s1 + s2 
 
Una vez calculada la sección se podrán calcular, compatibilizando las unidades en que expresa cada 
término, los siguientes calores: 
– Peso del material aportada por metro de junta 
 
 
-Peso total de material a aportar 
 
–Peso de consumibles necesario para aportar P(Kg.) 
 
En el caso del proceso S.A.S el valor Pc corresponde a la cantidad de alambre necesario y habrá que 
adicionarle el fundente a utilizar en la mayoría de los casos se consume aproximadamente 1 Kg. de fundente 
por cada Kg. de alambre, pero deberán agregarse a este valor las pérdidas durante el proceso, que son 
sumamente elevadas (en su mayoría por manipulación del fundente), pudiendo tomarse como una relación 
aceptable un consumo de 1,5 Kg de fundente por cada Kg de alambre. 
 
– Tiempo requerido para efectuar el trabajo 
 
 
 
 
 
 
Tabla 1. Velocidad de disposición de ciertos tipos de soldadura en corriente alterna. 
 
 
Tabla 2. Velocidad de disposición de ciertos tipos de soldadura en corriente directa.