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Soldadura por resistencia Soldadura por resistencia. Índice 1.-Descripción técnica de la aplicación de la electrotecnología…………………2 2.-Rangos, variedades y/o tipos de usos…………………………………………………..3 2.1.-Soldadura por puntos…………………………………………………………………… …..4 2.2.-Soldadura proyecciones o resaltos…………………………………………………….4 2.3.-Soldadura costura…………………………………………………………………… ………..4 2.4.-Soldadura a tope………………………………………………………………………… …….5 2.5.- Soldadura por chispa……………………………………………………………………… ..6 3.-Fabricantes, marcas, penetración en el mercado………………………………….6 4.-Alternativas al uso de esa electrotecnología (otras electrotecnologías y/o tecnologías no eléctricas) ……………………………………………………………………7 -Referencias bibliográficas…………………………………………………………… …………12 1 Soldadura por resistencia. 1.-Descripción técnica de la aplicación de la electrotecnología. La soldadura por resistencia es considerada un proceso de fabricación, termoeléctrico, se realiza por el calentamiento que experimentan los metales, hasta la temperatura de forja o de fusión debido a su resistencia al flujo de una corriente eléctrica, es una soldadura tipo autógena que no interviene material de aporte. Los electrodos se aplican a los extremos de las piezas a soldar, se colocan juntas a presión y se hace pasar por ellas una corriente eléctrica intensa durante un instante. La zona de unión de las dos piezas, como es la que mayor resistencia eléctrica ofrece, se calienta y funde los metales, realizándose la soldadura. La cantidad de calor necesaria, por tanto la intensidad aplicada y tiempo de presión ejercida dependerá del tipo de metal a soldar. Tanto el calor como la presión son los principales factores en este tipo de soldaduras ya que se obliga a tener un buen contacto entre electrodo y pieza antes de aplicar calor, manteniendo en contacto las superficies a unir una vez alcanzada su temperatura para la correcta soldadura. El ciclo de soldeo se puede dividir en varias fases: -Fase de posicionamiento: se ejerce presión sobre los electrodos de tal forma que se consiga la unión de los materiales a soldar. -Fase de soldeo: pasa la corriente eléctrica creando diferencia de potencial entre los electrodos. Se mantiene una presión entre los electrodos durante esta fase, que suele ser mejor que la ejercida en la fase de posicionamiento. -Fase de mantenimiento: se incrementa la presión ejercida después de cortarse la corriente eléctrica. -Fase de decadencia: se reduce la presión hasta retirar la pieza una vez ya soldada. Este procedimiento se utiliza mucho en la industria para la fabricación de láminas y alambres de metal, se adapta muy bien a la automatización. Los elementos básicos en este tipo de soldadura son, electrodos, por donde fluye la energía eléctrica, material a soldar y una presión ejercida en la zona a soldar. 2 Soldadura por resistencia. 2.-Rangos, variedades y/o tipos de usos. Los principales tipos de soldadura por resistencia son los siguientes: 2.1.-Soldadura por puntos. Las piezas -generalmente chapas- quedan soldadas por pequeñas zonas circulares aisladas y regularmente espaciadas que, debido a su relativa pequeñez, se denominan puntos. Las chapas objeto de unión se sujetan por medio de los electrodos y, a través de ellos, se hace pasar la corriente eléctrica para que funda los puntos. Cuando se solidifican, la pieza queda unida por estos puntos, cuyo número dependerá de las aplicaciones y de las dimensiones de las chapas que se unen. Este tipo de soldadura por puntos tiene gran importancia en la industria moderna, sobre todo en chapa fina. Se emplea en la fabricación de carrocerías de automóviles, electrodomésticos (por ejemplo, heladeras), y en las industrias eléctrica y de juguetería. Existen algunas variantes de la soladura por puntos: por puntos individuales, por puntos múltiples, bilateral, unilateral, etc. 3 Soldadura por resistencia. 2.2.-Soldadura proyecciones o resaltos. Similar al anterior pero en este caso la soldadura se realiza por contacto de la pieza con resaltes o puntos especialmente rugosos de diferente forma. Estos puntos de contacto pueden consistir por ejemplo, en proyecciones o protuberancias. Con este proceso, es posible soldar al mismo tiempo por distintos puntos de soldadura. Ejemplos de artículos soldables por este procedimiento: -Soldadura de proyección sobre hojas metálicas de cerrojos y tornillos. -Soldadura de barras accionadores como alambres o varillas. -Soldadura de proyección de tuberías en T o uniones cruciformes como grifos. -La soldadura cruzada de alambre (mallas) es un ejemplo de soldadura por proyección. 2.3.-Soldadura costura. La soldadura eléctrica por costura se basa en el mismo 4 Soldadura por resistencia. principio que la soldadura por puntos, pero en este caso las puntas de los electrodos se sustituyen por rodillos, entre los cuales y, presionadas por el borde de éstos, pasan las piezas a soldar. Los electrodos suelen ser de aleación de cobre y aplican una fuerza constante a las superficies a unir a una velocidad controlada. La corriente de soldadura es normalmente emitida en impulsos para dar una serie de puntos discretos, pero puede ser continua para ciertas aplicaciones de alta velocidad donde las diferencias de otro modo podrían producir problemas. Esta corriente de soldadura se puede aplicar cuando los electrodos están en movimiento o una vez están parados. 2.4.-Soldadura a tope. Las dos piezas que hay que soldar se sujetan entre unas mordazas por las que pasa la corriente, las cuales están conectadas a un transformador que reduce la tensión de red a la de la soldadura. Las superficies que se van a unir, a consecuencia de la elevada resistencia al paso de la corriente que circula por las piezas, se calientan hasta la temperatura conveniente para la soldadura. En este momento se interrumpe la corriente, y se aprietan las dos piezas fuertemente una contra otra. 5 Soldadura por resistencia. 2.5.- Soldadura por chispa. Es una variante de la soldadura a tope, la diferencia con respecto a ésta, es que los materiales a soldar, se separan lo suficiente, como para que se produzcan microarcos (chispas), que permitan la fusión para favorecer la unión. La zona fundida, que contiene los óxidos e impurezas al ser comprimida, es expulsada hacia el exterior. Una vez que el metal esta frío (pero plástico), se ejerce una nueva presión sobre él, apareciendo un hinchamiento en la zona soldada, que deberá ser eliminado posteriormente por mecanizado. 3.-Fabricantes, marcas, penetración en el mercado. La soldadura por resistencia es una práctica ampliamente extendida, que se usa muy a menudo en los diferentes procesos de fabricación. Como ejemplos de fabricantes entre otros se pueden citar los siguientes: Serra Soldadura, S.A. Fabricante de máquinas estáticas de soldadura por resistencia para aplicaciones de soldadura por puntos, protuberancias y rodillos, pinzas de soldadura manuales y para robots tanto neumáticas como de accionamiento 6 Soldadura por resistencia. eléctrico, controles de soldadura en regulación y control de calidad. Pulse Welding GmbH. Fabricante de máquinas para soldadura por resistencia mediante descarga de condensadores. Este tipo de equipos se utiliza en aplicaciones especiales para soldadura de materiales férricos y no férricos, de diferentes composiciones donde la solución de soldadura por resistencia tradicional no es de aplicación. Se trabaja con intensidades secundarias muy elevadas (100 a 500 KA) y con tiempos de soldadura entre 0,002 y 0,005 seg. Grupo Schlatter. El Grupo Schlatter es un fabricante de ingeniería de sistemas de soldadura por resistencia para soluciones específicas, se especializa en ingeniería de plantas para la producción de mallas de refuerzo y mallas industriales. Tecna. Fabricantes Italianos de máquinas para soldadura por resistencia los cualesofrecen amplia variedad de equipos: pistola de soldadura manual, máquinas de soldadura de sobremesa por puntos, pistola de soldadura colgante, máquinas de soldadura de pedestal, módulos de control y refacciones para los equipos. 4.-Alternativas al uso de esa electrotecnología (otras electrotecnologías y/o tecnologías no eléctricas). En todos los procesos industriales que precisan de unión de metales hay muchas alternativas al empleo soldadura por resistencia de las que se podrían citar entre otras las siguientes: Soldadura ordinaria o de aleación. Es el método utilizado para unir metales con aleaciones metálicas que se funden a temperaturas relativamente bajas. Se suele diferenciar entre soldaduras duras y blandas, según el punto de fusión y resistencia de la aleación utilizada. Los metales de aportación de las soldaduras blandas son aleaciones de plomo y estaño y, en ocasiones, pequeñas cantidades de bismuto. En las soldaduras duras se emplean aleaciones de plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de cobre y cinc (latón- soldadura). Para unir dos piezas de metal con aleación, primero hay que limpiar su superficie mecánicamente y recubrirla con una 7 Soldadura por resistencia. capa de fundente, por lo general resina o bórax. Esta limpieza química ayuda a que las piezas se unan con más fuerza, ya que elimina el óxido de los metales. A continuación se calientan las superficies con un soldador o soplete, y cuando alcanzan la temperatura de fusión del metal de aportación se aplica éste, que corre libremente y se endurece cuando se enfría. En el proceso llamado de resudación se aplica el metal de aportación a las piezas por separado, después se colocan juntas y se calientan. En los procesos industriales se suelen emplear hornos para calentar las piezas. Este tipo de soldadura lo practicaban ya, hace más de 2.000 años, los fenicios y los chinos. En el siglo I d.C., Plinio habla de la soldadura con estaño como procedimiento habitual de los artesanos en la elaboración de ornamentos con metales preciosos; en el siglo XV se conoce la utilización del bórax como fundente. Soldadura por fusión. Este tipo agrupa muchos procedimientos de soldadura en los que tiene lugar una fusión entre los metales a unir, con o sin la aportación de un metal, por lo general sin aplicar presión y a temperaturas superiores a las que se trabaja en las soldaduras ordinarias. Hay muchos procedimientos, entre los que destacan la soldadura por gas, la soldadura por arco y la aluminotérmica. Otras más específicas son la soldadura por haz de partículas, que se realiza en el vacío mediante un haz de electrones o de iones, y la soldadura por haz luminoso, que suele emplear un rayo láser como fuente de energía. Soldadura por gas La soldadura por gas o con soplete utiliza el calor de la combustión de un gas o una mezcla gaseosa, que se aplica a las superficies de las piezas y a la varilla de metal de aportación. Este sistema tiene la ventaja de ser portátil ya que no necesita conectarse a la corriente eléctrica. Según la mezcla gaseosa utilizada se distingue entre soldadura oxiacetilénica (oxígeno/acetileno) y oxihídrica (oxígeno/hidrógeno), entre otras. 8 Soldadura por resistencia. Soldadura por arco. Los procedimientos de soldadura por arco son los más utilizados, sobre todo para soldar acero, y requieren el uso de corriente eléctrica. Esta corriente se utiliza para crear un arco eléctrico entre uno o varios electrodos aplicados a la pieza, lo que genera el calor suficiente para fundir el metal y crear la unión La soldadura por arco tiene ciertas ventajas con respecto a otros métodos. Es más rápida debido a la alta concentración de calor que se genera y por lo tanto produce menos distorsión en la unión. En algunos casos se utilizan electrodos fusibles, que son los metales de aportación, en forma de varillas recubiertas de fundente o desnudas; en otros casos se utiliza un electrodo refractario de volframio y el metal de aportación se añade aparte. Los procedimientos más importantes de soldadura por arco son con electrodo recubierto, con protección gaseosa y con fundente en polvo. 9 Soldadura por resistencia. Soldadura por arco con electrodo recubierto. En este tipo de soldadura el electrodo metálico, que es conductor de electricidad, está recubierto de fundente y conectado a la fuente de corriente. El metal a soldar está conectado al otro borne de la fuente eléctrica. Al tocar con la punta del electrodo la pieza de metal se forma el arco eléctrico. El intenso calor del arco funde las dos partes a unir y la punta del electrodo, que constituye el metal de aportación. Este procedimiento, desarrollado a principios del siglo XX, se utiliza sobre todo para soldar acero. Soldadura por arco con protección gaseosa. Es la que utiliza un gas para proteger la fusión del aire de la atmósfera. Según la naturaleza del gas utilizado se distingue entre soldadura MIG, si utiliza gas inerte, y soldadura MAG, si utiliza un gas activo. Los gases inertes utilizados como protección suelen ser argón y helio; los gases activos suelen ser mezclas con dióxido de carbono. En ambos casos el electrodo, una varilla desnuda o recubierta con fundente, se funde para rellenar la unión. Otro tipo de soldadura con protección gaseosa es la soldadura TIG, que utiliza un gas inerte para proteger los metales del oxígeno, como la MIG, pero se diferencia en que el electrodo no es fusible; se utiliza una varilla refractaria de volframio. El metal de aportación se puede suministrar acercando una varilla desnuda al electrodo. 10 Soldadura por resistencia. Soldadura por arco con fundente en polvo. Este procedimiento, en vez de utilizar un gas o el recubrimiento fundente del electrodo para proteger la unión del aire, usa un baño de material fundente en polvo donde se sumergen las piezas a soldar. Se pueden emplear varios electrodos de alambre desnudo y el polvo sobrante se utiliza de nuevo, por lo que es un procedimiento muy eficaz. Soldadura aluminotérmica. El calor necesario para este tipo de soldadura se obtiene de la reacción química de una mezcla de óxido de hierro con partículas de aluminio muy finas. El metal líquido resultante constituye el metal de aportación. Se emplea para soldar roturas y cortes en piezas pesadas de hierro y acero, y es el método utilizado para soldar los raíles o rieles de los trenes. La soldadura ultrasónica. Es un proceso relativamente nuevo, el cual fue descubierto por Johan Arrendell. Consiste en una máquina con punta de base plana, donde se colocan los materiales uno encima de otro y después se baja la punta de la máquina, esta emite una onda ultrasónica que mueve las moléculas de ambos materiales provocando que estas se fundan. Los parámetros 11 http://es.wikipedia.org/wiki/Ultrasonidos Soldadura por resistencia. deben de ser ajustados cada vez que se altera el espesor de pared de los materiales a fundir. Una ejemplo de su uso en la industria es la de soldar cables a terminales. Las piezas a soldar no se calientan hasta el punto de fusión, sino que se sueldan mediante la aplicación de presión y vibraciones mecánicas de alta frecuencia. En contraste con la soldadura de plásticos, las vibraciones mecánicas usadas durante la soldadura ultrasónica de metales se introducen en sentido horizontal. Las principales ventajas de la soldadura por resistencia son siguientes: -Tiempo de proceso muy corto. -No requiere consumibles, como materiales o varillas de soldadura. -No se requiere un metal de relleno. -Operación segura a causa de la baja tensión. -Limpio y ecológico. -El resultado es una unión electro-mecánica fiable. -El nivel de habilidad del operador es menor al que se requiere para otros tipos de soldadura. -Tiene buena repetitividad y confiabilidad. -Son posibles altas velocidades de producción. -Se presta para la mecanización y la automatización. Desventajas: -El costo inicial del equipo es alto. 12 Soldadurapor resistencia. -Los tipos de uniones que pueden soldarse se limitan a las uniones sobrepuestas para la mayoría de los procesos de RW. -Referencias bibliográficas. Asociación española de soldadura y procesos de unión. Soldeo por resistencia. José María Gómez Salazar. Junio 2007.Rev 2. Tipos de Soldadura. Luis Suárez Saa. Escuela Industrial Ernesto Bertelsen Temple. Wikipedia. http://unidadivprocesosdesoldadura.weebly.com/sold adura-por-resistencia.html http://html.rincondelvago.com/tipos-de- soldadura_1.html http://www.tecnologiatecnica.com.ar/soldaduraresist encia/index%20soldadura%20resistencia.html 13 http://html.rincondelvago.com/tipos-de-soldadura_1.html http://html.rincondelvago.com/tipos-de-soldadura_1.html http://unidadivprocesosdesoldadura.weebly.com/soldadura-por-resistencia.html http://unidadivprocesosdesoldadura.weebly.com/soldadura-por-resistencia.html
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