4 CLASE - PPT - 4 Y 5

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Módulo 1:
Estimación de Material de aporte requerido
 Ejemplo: Calcular la cantidad de electrodo 
revestido que se emplearía para la siguiente 
unión:
 Datos: Tipo de junta : V
Ángulo de bisel : 60° 
Espesor de plancha : 5/8’’ 
Separación de raíz : 1/8’’
soldaduraLongitud de 
total: 3 m
Sin respaldo
SOLDADURA
Solución al ejemplo:
Material depositado: 2.1 Kg/m
Peso total de material de aporte: 2.1 Kg/m * 3m = 6.3 Kg
Tomando una eficiencia de deposición del 60%
Peso total de electrodos: 6.3 Kg/ 0.6 = 10.5 Kg
Si el costo de la soldadura es de 3.0 USD /Kg.
El costo del material: 3.0 * 10.5 = USD 31.5
Requerimientos adicionales
 El proceso GMAW, GTAW y FCAW (G) requieren gas.
 El consumo de gas es alrededor de 0.28-0.42 m3/h a 
100A, dependiendo del tipo de gas, el equipo y las 
condiciones locales de trabajo.
 El consumo de gas depende del tiempo de arco y 
este a su vez está en función del ratio de deposición.
 Así a mayor ratio de deposición se necesitará menos 
cantidad de gas.
 Para estimar las horas hombre requerida se debe 
analizar la complejidad del trabajo.
 Si el trabajo envuelve frecuentes reubicaciones del 
soldador o de la máquina de soldar entonces el 
factor de operación disminuirá.
 Por e l contrar io s i e l número de act iv idades 
adicionales del soldador es bajo entonces el factor 
de operación aumentará.
ESTIMACIÓN DE LA MANO DE OBRA
Costos de mano de obra
• Están basados en el tiempo que demora el proceso de 
soldadura, depende de muchas variables.
- Velocidad de alimentación, Amperaje, Voltaje, Velocidad de 
avance, Tipo de corriente, Polaridad.
- Proceso de soldadura usado, diseño de juntas, diámetro de los 
electrodos, posición de trabajo.
- Se le puede incluir la mano de obra de la inspección
• Estos tiempos los agruparemos en.
- Tiempo de arco
- Tiempo de manejo (acomodo, posicionado, desmontado)
- Tiempos varios
Costos de mano de obra
• Un buen diseño de la junta reduce el peso del material 
depositado necesario para la unión, mayores 
velocidades de deposición reduce tiempo de arco 
encendido y el costo de la mano de obra.
• Finalmente el costo de la mano de obra seria así:
Cmo Cantidad _ de _ deposito(kg.) Costo _ HO(US$/ hr)
Velocidad _ de _ deposito(kg./ hr) FO
Costos de mano de obra
• La longitud total del cordón de la junta se obtiene del plano.
• El costo de la mano de obra lo establece el mercado y depende del 
trabajo que se va a realizar.
• El factor operativo es un ratio medible que se obtiene por 
experiencia del constructor. Y está referido al tiempo que el 
soldador está haciendo arco. Hay que hacer todo lo posible por 
elevar el factor de operación. Empleo de ayudantes, 
posicionadores, etc. Deberán ser evaluados para determinar su 
empleo. Considerar también el cambio de proceso.
• La velocidad del deposito es medible, pero hay tablas y graficas en 
donde se puede obtener este factor, depende del proceso, 
corriente de soldadura, etc.
• La cantidad de deposito la podemos obtener geométricamente, 
además hay tablas que ayudan para el calculo.
• Ahora en cuanto a la velocidad de soldeo tenemos 
varios caminos para obtenerla:
• Experiencia en planta con producciones pasadas.
• Realizando una prueba de soldeo y tomando 
mediciones.
• Obtenerla de referencias bibliográficas.
Estimación de la mano de obra
 Cálculo de las horas hombre:
depRatio
Md
Tarco =
f
Horas hombre 100* 
tarco
Tarco 
Md 
Ratio
: tiempo de arco (h)
: Material depositado (kg)
: ratio de deposición (kg/h)
Tarco 
fop
: tiempo de arco (h)
: Factor de operación (%)
SOLDADURA
Velocidad de deposición: Cantidad de material 
depositado en una unidad de tiempo
Velocidad de deposición: Cantidad de material 
depositado en una unidad de tiempo
Velocidad de deposición: Cantidad de material 
depositado en una unidad de tiempo
Eficiencia de deposición
Relación entre el metal efectivamente depositado y la cantidad en peso de 
electrodos requeridos para efectuar ese depósito.
Factor de operación
Se define como la relación entre el tiempo en que ha existido arco y el 
tiempo real o tiempo total pagado.
Flujo de Gas
Cantidad de gas necesario para protección por unidad de tiempo..
Factor de uso de fundente
Cantidad de fundente efectivamente empleado por kg de alambre 
depositado..
Estimación de la mano de obra
Ejemplo: 
 Calcular el costo de mano de obra y de soldadura necesarias para realizar una junta 
en filete con plancha de 3/8” y garganta de 10 mm y longitud a soldar 80 m. El 
material es acero y se va a soldar con proceso SMAW, con electrodo E -7018 a 400 A, el 
costo de soldaura es de USD 3.0 por Kg. Considerar que un soldador cuesta S/ 150.0 por 8 horas 
de trabajo y los GG son del 15%. Si el trabajo se debe realizar en 10 días, cuantos equipos de 
soldadura se necesitaran?
Solución:
Pmd: 0.4 Kg/m
Ptd: 0.4 Kg/m *80 m =32 Kg
Efic de dep : 60 %
Pde (Peso de electrodos) : 32 Kg/ 0.6 = 53.3 Kg
Costo de soldadura : 53.3 Kg * 3.0 USD /Kg = USD 160
Costo diario del soldador incluyendo gastos generales: S/ 150 * 1.15 = S/ 172.5
Costo de soldador por hora: 172.5/8 = S/ 21.56 por hora
Según tabla la Vel.dep : 3.4 Kg/hr
Según la tabla el Fact.Oper: 30%
Costo de MO = 0.4 Kg/m * 21.56 S/ hr / (3.4 Kg/hr* 0.3) = 8.45 S/ m
Si son 80m de soldadura, El costo de MO : S/ 8.45 /m * 80 m = S/ 676.0
Total de horas para este trabajo: 32 kg /3.4 Kg/hr = 9.4 horas. 
Por lo tanto solo se necesita un equipo de trabajo
 
 
Preparación de un estándar práctico
 Hay muchas o rgan i zac i ones que t i enen 
desarrollados procedimientos de soldadura para 
fabricación de uniones soldadas.
 En ellos tienen predeterminadas las cantidades 
de material y la mano de obra requerida para 
cada tipo de unión.
 Estos estandares pueden ser usados para
estimar los costos de soldadura (datos de ratio
de deposición, eficiencia de deposición y factor 
de operación).
Preparación de un estándar práctico
 Pero estos sólo deberían ser usados para obtener un valor de partida 
para los cálculos de costos.
 Las empresas que trabajan con soldadura deberían desarrollar sus 
propios estandares prácticos y procedimientos con sus costos reales 
asociados.
 Los estandares pueden ser refinados y ampliados incluyendo además 
otros costos.
Costos de soldadura
Ejemplo: 
Nos solicitan fabricar 6 vigas de acero de 4 m de largo, con planchas de acero A-36 de 5/16” de 
espesor, la soldadura será intermitente según esquema adjunto. Considerar que el proceso se 
realizara con soldadura MIG solido a 100 A. Considerar que el costo del soldador MIG es de 50.0 
USD/día y que el costo del gas es de 5.0 USD/m3. Si el trabajo se debe realizar en 3 días cuantos 
equipos de soldadura se deberá considerar. Costo de soldadura MIG es de USD 5/Kg.
Comparar los resultados con el proceso SMAW considerando que el costo del soldador es de 30 .0 
USD/día y el costo del soldadura es de 3.0 USD/KG
Costos de soldadura
Solución:
Pmd: 0.28 Kg/m
Calculando la longitud de soldadura: 4000 mm/75 mm =53.3, consideramos 54 tramos 
de 25 mm.
54*25mm= 1350 mm es la longitud de un filete de soldadura.
Como la viga tiene 4 filetes : 1350 mm * 4= 5400 mm o 5.4 m de soldadura por viga. 
En 6 vigas: 5.4 m *6 =32.4 m
Pts= 0.28 kg/m* 32.4 m = 9.072 Kg
Peso de electrodo : 9.072 Kg/0.9 = 10.08 Kg
Costo de soldadura: 5*10.08= USD 50.4
Costo de MO = 9.072 Kg* (USD 50/ 8hr)/(0.8 Kg/hr*0.5) = USD 141.75
Tiempo para realizar el trabajo: Pts/ vel de dep = 9.072Kg/0.8 Kg/hr = 11.34 horas
Solo se necesitara un equipo de soldadura.
Costos de soldadura
Solución:
Pmd: 0.28 Kg/m
Flujo de gas : 1.0 m3/hr
Valor del gas : 5.0 USD/m3
Vel de dep : 0.8 Kg/hr
Costo del gas= 0.28 Kg/m * 1.0 m3/hr * 5.0 USD /m3/ (0.8 Kg/hr) = 1.75 USD/m
Costo total del gas : 1.75 USD/m * 32.4 = USD 56.7
Costo total: Costo de soldadura + Costo MO + Costo del gas = 50.4+ 141.75 +56.7 
Costo total: USD 248.85
.
Costo de la energía• Es muy inferior en forma porcentual a los demás costos 
operativos. Se puede estimar el consumo a partir de los 
parámetros usados y considerando la eficiencia del equipo de 
soldar. Lo calculamos así:
e = VxI
 1000 x ƞ
e = Consumo de energía por kg. demetal soldado 
(KW – kg/hr).
I = Intensidad (A). 
V = Voltaje (V).
D = Deposición horaria (kg/hr).
 = Eficiencia del equipo de soldar.
Costo de la energía
• El costo de la energía por kg. de metal depositado es 
función del consumo y del precio del KW-h (N).
• Ce =e* N
Costo de la fuente y de los accesorios
• La inversión en la fuente depende del tipo 
de proceso a utilizar.
• Se recomienda asumir un periodo de 
amortización cercano a los 5 años.
• Podemos estimar el costo del equipo por 
Kg de metal soldado (US$/kg), dividiendo el 
costo total del equipo sobre la cantidad de 
metal depositado durante el periodo de 
amortización o…
• Costo del equipo por horas (US$/h)
Costo de la fuente y de los accesorios
• Costo del equipo por horas (US$/h).
• Tomando como base el coeficiente de amortización 
máximo, establecido en un 15 %, sabemos que el 
periodo de amortización de un equipo de soldeo será 
de aproximadamente 6,5 años.
• Para calcular el costo anual del equipo basta con dividir 
el precio de compra de la máquina entre 6,5 años, con lo 
que obtenemos los US$/año que cuesta dicho equipo.
• Estableciendo la jornada laboral en 40 horas semanales, 
y 52 semanas anuales, el costo horario del equipo, en 
US$/h, se obtiene dividiendo el costo anual entre 2080 
h/año
Distribución de costos en proceso 
manual
Cc
19%
Ce
5%
Costo de Energía
Cmo 
75%
Costo de Mano de 
Obra
Costo de
Consumibles
II. PRODUCTIVIDAD – 
CONTROL DE COSTOS DE
SOLDADURA
Control de Costos de Soldadura
 Las operaciones de soldadura por arco, utilizando materiales de 
aportación, dependen de diferentes factores relacionados con 
la cantidad de metal de aporte consumido para efectuar una 
soldadura.
 Todos los esfuerzos deben ir encaminados a reducir la 
cantidad de metal de aporte necesaria en cada tipo de 
unión, teniendo en cuenta los requisitos de calidad que 
apliquen en cada caso.
 Los análisis de las secciones de soldadura, de las operaciones 
de soldeo, de los procedimientos de soldeo y de las 
preparaciones de las piezas a unir, nos darán la solución para 
disminuir los costos al mínimo, las siguientes sugerencias 
deben ser consideradas para conseguir este fin.
Control de Costos de 
Soldadura
 Tenemos 2 etapas:
 Funciones de preproducción.
 Funciones de producción.
Control de Costos de 
Soldadura
de preproducción Dentro de las funciones 
debemos controlar:
 Diseño de junta.
 Selección del proceso de soldadura.
Funciones de preproducción 
Diseño de junta
 El factor fundamental en los costos de soldadura 
es: el peso del metal depositado.
 Por lo tanto, cualquier cambio que resulte en 
una menor cantidad de metal depositado 
reducirá el costo.
Funciones de preproducción Diseño 
de junta
Disminuir las áreas de las secciones transversales de las soldaduras, 
sin olvidar los condicionantes de calidad, mediante el empleo de 
separaciones estrechas en la raíz, pequeños ángulos y, siempre que 
sea posible, soldaduras por ambos lados en lugar de por un solo lado.
Ejemplo. Un cambio del ángulo en una preparación en V, puede
producir una reducción hasta del 40% en el metal de aporte
Los ángulos de las preparaciones y las separaciones de la raíz varían de 
unas aleaciones a otras y en función del proceso utilizado. Estas 
dimensiones deben ser tenidas en consideración durante la fase de 
diseño.
Funciones de preproducción 
Diseño de junta
 Entre las formas de reducir el peso de material a 
depositar tenemos la más simple: reducir la sección 
transversal de la junta:
 Reduciendo la apertura de raíz.
 Usando talón de raíz en las juntas a tope.
Funciones de preproducción 
Diseño de junta
 Reduciendo el ángulo del bisel.
 Usando doble bisel (junta en doble V o doble U).
Funciones de preproducción
Diseño de Junta
 Hay que tener en cuenta que si el ángulo del 
bisel es pequeño y el talón de la raíz es 
ancho la pos ib i l idad de una penetrac ión 
incompleta o de otros defectos es mayor.
Funciones de preproducción 
Diseño de junta
 Las soldaduras defectuosas son muy costosas 
porque deben ser removidas y vueltas a soldar.
Funciones de preproducción
 Diseño de Juntas
Posibles cambios en la geometría de la junta debe 
analizarse cuidadosamente y probarse antes de 
implementarlas.
Funciones de preproducción 
Selección del proceso de soldadura
 Cada proceso de soldadura tiene áreas de aplicación 
en donde presentan ventajas económicas.
Proceso Ventajas
SMAW
Flexible
Toda posición 
Bajo costo inicial
Variedad de electrodos 
Requiere remover escoria
GMAW
Relativamente flexible
Requiere alimentador de alambre
Requiere gas
Mayor deposición que SMAW
No escoria
Puede ser automatizado
FCAW
Relativamente flexible
Requiere alimentador de alambre
Para la mayoría de alambres se requiere gas
Mayor deposición que SAMW y GMAW 
Puede ser automatizado
Requiere remover escoria
SAW
Solamente para posición plana y horizontal filete
Mayor ratio de deposición que procesos SMAW, GMAW, FCAW
Requiere mayor potencia de las fuentes de poder
Requiere alimentador de alambre para trabajo pesado 
Requiere Fundente
Requiere remover escoria y exceso de fundente
Funciones de preproducción 
Selección del proceso de soldadura
 El cambio al proceso más 
conve n i e nte p a ra ca d a 
apl icac ión es v i ta l para 
minimizar costos.
Funciones de preproducción 
Selección del proceso de soldadura
 Para obtener fabricaciones soldadas de bajo 
costo:
 El proceso debe presentar calidad aceptable.
 Alto ratio de deposición.
 Alto factor de operación.
Funciones de preproducción Selección 
del proceso de soldadura
 Si el trabajo es extenso el factor de operación 
incrementará si incrementamos la automatización 
del trabajo.
Control de Costos de 
Soldadura
 Dentro de las funciones de producción debemos 
controlar:
 Planeamiento de producción.
 Procedimientos de soldadura.
 Actividades de soporte.
 Calidad de unión soldada.
Funciones de producción 
Planeamiento de producción
 Los inventarios de producción son útiles para controlar los costos 
generales y los costos de soldadura en particular.
 Por lo tanto los materiales deben ser provistos de manera oportuna
Funciones de producción
Planeamiento de producción
 Reglas para prevenir demoras del trabajo:
 Tener equipo propio para el proceso de
soldadura a usar.
los materiales de soldar 
en los
 Abastecer 
especificados 
soldadura.
 Abastecer los pos ic ionadores y partes de 
alineamiento e inspeccionar el montaje antes de 
empezar a soldar.
Funciones de producción
Planeamiento de producción
 Llevar a la posición plana es lo mejor, 
incrementa la eficiencia y reduce los costos.
 Abastecer de herramientas para remover la 
escoria y dar acabado a las uniones soldadas.
Funciones de producción
Planeamiento de producción
 S u p e r v i s a r q u e e l t r a b a j o c u m p l a l o s 
procedimientos de soldadura y que el trabajo sea 
satisfactorio.
Funciones de producción 
Procedimientos de soldadura
 Los procedimientos de soldadura son instrucciones escritas pa 
gente de taller para ser seguidos en la fabricación de uni 
soldadas.
 Estos procedimientos deben ser calificados para asegurar la ca 
de las uniones soldadas antes de empezar a soldar.
Funciones de producción
Procedimientos de soldadura
Funciones de producción 
Procedimientos de soldadura
 La supervisión debe seleccionar un procedimiento 
que sea el mejor para el trabajo a realizar.
 Esta elección debe considerar:
 Calidad de la unión.
 Inventario de manufactura.
 Costos de manufactura.
Funciones de producción
Actividades de soporte
 La producción de so ldadas es normalmente 
precedida por el ensamble y acople de las piezas a 
unir.
 Y regularmente seguidas de la limpieza, maquinado y 
pintado.
 El control de los costos es un esfuerzo conjunto de 
todos los departamentos de la empresa.
Funciones de producción 
Actividades de soporte
 Reglas para reducir los costos de fabricación.
1. Pre parar l a s p a r te s exa c ta m e nte co m o s o n 
requeridas.
2. Preparar las partes por tronzado o cizalla cuando sea 
posible ya que pueden ser más económicos que el 
corte térmico.
3. Marcar las partes cortadas e identificarlas.
Actividades de 
soporte
4. Usar equipo automático 
posible.
5. Inspeccionar todas las partes antes de llevarlas 
al área de acoplamiento.
6. Encajar las partes correctamente.
7. Evitar el uso excesivo de refuerzos temporales 
que después serán removidos por gouging o 
esmerilado.
Funciones de producción 
Actividades de soporte
8. Apuntalar de manera eficiente.
9. Tener la información de los materiales y los 
planos en el área de acople.
soldar remover la escoria y
y enviar a la siguiente
10. Después de 
limpiar.
11. Inspeccionar 
operación.
Funciones de producción 
Calidad de la unión soldada
soldadas La mala calidad de las uniones
incrementan los costos.
Funciones de producción 
Calidad de la unión soldada
 Los costos de reparación pueden ser de 2 a 3 veces 
mayores que los costos iniciales de fabricación.
 Tiempo, personal y material perdidos
Funciones de producción 
Calidad de la unión soldada
 Perdida de espacio en taller.
 Itinerario de producción demorado.
Funciones de producción 
Calidad de la unión soldada
 También se afecta la reputación del fabricante y 
puede afectar de mala manera para futuras obras.
Estimación de Costos en 
Soldadura de estructuras 
metálicas
• El costo de soldadura, al igual que cualquier 
otro proceso industrial, incluye los costos de 
mano de obra, de materiales, equipos y 
gastos generales, estos deben ser 
cuidadosamente estimados ya que forman 
parte importante del costo total del producto 
final. Se utilizan para estimar costos 
envueltos en licitaciones, para establecer 
programas de mejoramiento de producción y 
para comparar con otros procesos
productivos.
Diseño
• Elimine uniones cuando sea posible
• Reduzca el área de sección transversal de la soldadura. 
Utilice aberturas de raíz pequeñas, ángulos de bisel 
pequeños, uniones dobles en vez de simples, etc.
• Utilice filetes de soldadura con precaución. Si el tamaño se 
duplica la resistencia se duplica, pero el área de sección y el 
peso aumentan 4 veces
• Procure realizar soldaduras de filete discontinuas para 
ahorrar metal de aporte.
• Procure buena accesibilidad para las soldaduras, de lo
contrario se requerirá especial atención y tiempo para ellas
• Seleccione materiales con buena soldabilidad, evite 
procedimientos complejos y costosos
• Utilice símbolos con anotaciones para cada unión
Procedimientos de Soldadura
• Provea procedimientos de soldadura para 
todas las uniones
• Seleccione el procedimiento con la mayor 
velocidad de deposición posible
• Seleccione el método de aplicación que 
asegure el mayor factor de operación
• Cuando utilice electrodos recubiertos, 
seleccione aquel con la máxima velocidad de 
deposición disponible
Operaciones de Fabricación Previas a la 
Soldadura
• La preparación de las piezas debe realizarse con 
precisión, particularmente las de conformado y doblado
• Para piezas preparadas por oxicorte, seleccione el gas 
optimo, utilice velocidades de corte altas y una llama 
oxidante
• Evite diseños que requieran maquinado para la 
preparación de soldadura
• Utilice equipo automático de corte (control numérico). 
Evite los proceso manuales
• Provea todas las partes a soldar a la sección de soldadura 
al mismo tiempo, para reducir el ciclo de trabajo
Proceso de Soldadura
• Provea un ajuste preciso de las uniones, inspeccione las 
uniones previo a la soldadura
• Evite la excesiva sobre monta, observe y siga los tamaños
mostrados en los símbolos
• Elimine los refuerzos excesivos en todas las soldaduras
• Utilice subensamblajes cuando sea posible para minimizar 
la distorsión y reducir el ciclo de tiempo
• Mantenga una longitud de arco y una corriente de 
soldadura apropiadas. Un arco muy largo aumenta las 
pérdidas por salpicaduras. Una baja corriente disminuye la 
velocidades de depositación
• Utilice completamente los metales de aporte, evite las
perdidas.
Proceso de Soldadura
• Utilice las herramientas necesarias para remover escoria
• Provea al soldador con las herramientas necesarias para 
que realice un trabajo eficiente y seguro
• Mantenga las eficiencias de la fuente de energía con una
mantención periódica
• Chequee las conexiones de los cables en el circuito de 
soldadura, para no desperdiciar energía
Reducción de costos - Cambio de 
proceso
• El factor humano cumple un factor de 
vital importancia en la reducción de 
costos, su influencia es del orden del 
70 al 80% del costo de soldadura.
• El operador debe ser capaz de asimilar 
los aumentos de productividad, en 
caso contrario nos veremos 
enfrentados al efecto contrario.
Aspectos económicos en la 
soldadura por arco
Diseño de las uniones soldadas. 
Operaciones durante la fabricación por 
soldadura.
Procedimiento de soldadura. 
Operaciones de preparación de la 
producción.
Diseño de las uniones
Disminuir las áreas de las secciones transversales 
Utilizar combinaciones de ángulos en la 
preparación de bordes
En filete, el exceso de metal de aporte es una 
practica habitual en la creencia de que cuando mas 
material, mas resistente es la unión.
Diseñar las uniones con facilidad de acceso a ellas 
En lo posible elegir materiales fácilmente 
soldables.
Utilizar los símbolos de soldadura adecuados
Operaciones durante la 
fabricación por soldeo
Facilitar el equipo adecuado para el proceso a 
utilizar
Proporcionar los materiales previstos
Conseguir un buen posicionamiento de la estructura 
Evitar sobre espesores excesivos
Siempre que sea posible utilizar posicionadores 
Verificar la utilización de los valores adecuados de 
intensidad y tensión
En electrodo revestido, procurar que la colilla sea lo 
mas pequeño posible
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS