Soldadura Por Puntos De Resistencia

ELEMENTOS FIJOS SOLDADURA POR PUNTOS DE RESISTENCIA

Índice
Soldadura por puntos de resistencia
Fundamentos
Parámetros de la soldadura
Elementos que componen una máquina de soldadura por puntos de resistencia
Fases de la soldadura por puntos
Electrodos y portaelectrodos
Otros aspectos importantes en la ejecución de la soldadura
Soldadura con doble punto
Soldadura con un solo electrodo
Defectos de la soldadura
Recomendaciones de trabajo
Medidas de seguridad e higiene
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Soldadura por puntos de resistencia (SPR)
Ventajas frente a otros sistemas de unión :
Soldadura de buena calidad y uniformes si la ejecución es correcta.
Manejo sencillo por automatización de equipos. La calidad depende más de la REGULACIÓN DE PARÁMETROS que de la DESTREZA DEL OPERARIO
Ausencia de deformaciones y cambios en la estructura del material.
Superficies suaves, libre de fusión o huellas profundas: NO HACE FALTA REPASO POSTERIOR.
No se requiere material de aportación; reducción costes.
Desmontaje de piezas por SPR es sencillo.
Es posible la protección anticorrosiva antes de ejecutar la soldadura (imprimaciones soldantes).

SPR: Fundamentos
Forja por presión :
Soldadura por presión
NO FUSIÓN .
El calor necesario se realiza por el EFECTO JOULE:
Q = Cantidad de calor generado (J)
I = Intensidad de la corriente de soldadura (A)
R = Resistencia eléctrica de la unión a soldar ( Ω )
t = Tiempo durante el cual circula la corriente y presión necesaria en los electrodos (s)

SPR: Parámetros
Intensidad - tiempo soldadura
Resistencia eléctrica de la unión
Presión de apriete: Fuerza aplicada a los electrodos
Geometría de los electrodos

Parámetros: Intensidad-tiempo
La intensidad es el factor más influyente en el calentamiento final ( I 2 ). Resistencia constante. Tiempo en función intensidad.
Soldadura rápida : más intensidad y menos tiempo
Peligro de fusión
Menos pérdidas por conducción del calor.
Apenas calentamiento de los electrodos.
Soldaduras de muy buena calidad y resistencia mecánica
Soldadura lenta : menos intensidad y más tiempo
Más pérdidas de calor y menos para la soldadura.
Más calentamiento de los electrodos.
Soldaduras de escasa unión y resistencia mecánica.
Conclusión ( max I con menor t )
Intensidad máxima sin fusión
Regulación de tiempo de paso
según espesor de chapas.

Parámetros: Intensidad - tiempo

Parámetros: Resistencia eléctrica de la unión
Es un parámetro a tener en cuenta pues influye directamente en la cantidad de calor generado en la soldadura.
A mayor conductividad eléctrica menor resistencia al paso de la corriente: Aumento de intensidad
Resistencia total baja de 50 a 500 μΩ .

Parámetros: Resistencia eléctrica de la unión
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA ELÉCTRICA:
La temperatura, cuyo aumento provoca una disminución de la resistencia
La fuerza aplicada a los electrodos, que, al aumentar la presión a las piezas a unir , provoca la disminución de las resistencias de contacto.
El estado superficial de las superficies a unir. Su limpieza y la eliminación de rugosidades ocasionan menores resistencias de contacto.
El estado de conservación de los electrodos, cuyo desgaste y deterioro provoca el aumento de las resistencias de contacto con las piezas metálicas a unir.

Parámetros: Presión de apriete (1)
Tiene tres misiones:
Al inicio de la soldadura la presión debe ser baja para resistencia de contacto elevada y calentamiento inicial con intensidad moderada.
Esta presión debe ser suficiente para que las chapas a unir tengan un contacto adecuado y se acoplen entre sí.
Iniciada la “fusión” del punto, las resistencia de contacto es la zona delimitada por los electrodos. La presión debe ser alta para expulsar los gases incluidos y llevar a cabo la forja del punto.
Soldadura por forja mediante conformación en caliente.

Parámetros: Presión de apriete (2)
Excesivamente bajas :
Forja deficiente.
Altas resistencias de contacto: salpicaduras, proyecciones, cráteres y pegaduras.
Excesivamente altas :
Buena forja, pero si es excesiva puede provocar la expulsión del metal fundido. Disminución resistencia.
Baja resistencia de contacto
Huellas profundas en las chapas
Partículas de cobre desprendidas
Deformaciones en los electrodos.
Presión recomendada para la chapa de acero: 10 Kg/mm2

Elementos que componen una máquina SPR
Elementos básicos
Sistema de puesta bajo presión de las piezas a unir.
Transformador eléctrico generador de intensidad
Sistema de corte o temporización.

Elementos que componen una máquina SPR
Consideraciones para el manejo:
Tensión de red estable
Presión de aire 6 bares
Alargadores de alimentación de suficiente sección
No forzar conexiones
Soplar con aire seco el interior de la máquina
No tirar de cables de conexión para mover la máquina.

Fases de la soldadura por puntos (1)
Colocación de las chapas, es decir, de la pinza sobre las chapas.

Tiempo de bajada :
es el tiempo que transcurre desde que se inicia la operación de acercamiento de los electrodos hasta que comienza el paso de la corriente. En este tiempo se consiguen aproximar las chapas que se van a unir para obtener buena conductividad.

Tiempo de soldadura :
es el tiempo durante el cual está pasando la corriente eléctrica

Tiempo de mantenimiento o forja :
es el transcurrido entre el corte de la corriente y el levantamiento de los electrodos. Enfriamiento con mantenimiento de presión: grado resistencia.

Tiempo de enfriamiento :
Desaparece la presión y se separan los electrodos.

Fases de la soldadura: Secuenciación PRESIÓN INTENSIDAD 2 3 4 5

Electrodos y portaelectrodos: Requisitos
Requisitos:
Buena conductividad eléctrica para evitar aumentos adicionales de temperatura.
Tenacidad y alta resistencia mecánica a elevadas temperaturas
Buena conductividad térmica para que su refrigeración sea rápida y efectiva

Electrodos y portaelectrodos: Geometría
Tronco-cónicos:
Ángulo de la punta: 90º - 120º
Diámetro de las puntas en relación con espesor chapas:
2 e + 3 (mm) [solo materiales férricos]
Puntas casquetes semiesféricos o CAP
Radio de curvatura de la punta en función al espesor chapas:
25 e + 50 (mm)
Ojo: chapas de distinto espesor, la más pequeña como valor de cálculo.

Electrodos y portaelectrodos: Mantenimiento
Es necesario el afilado para conservar la geometría y eliminar partículas y suciedad adherida

Electrodos y portaelectrodos: Tipos

Electrodos y portaelectrodos: Disposición

Aspectos para ejecución : Distancia entre puntos
No es cierto que aumente la solidez del conjunto al multiplicar el número de puntos y reducir el paso entre ellos.
Efecto Shunt:
Derivación de corriente por soldaduras cercanas.
Excesivo consumo de energía
Soldaduras de diferentes calidades

Aspectos para ejecución : Distancia al borde o recubrimiento.
Distancia entre punto y borde de la pieza
R = 2,5d
R = recubrimiento, d = diámetro de la punta.
Recubrimiento insuficiente :
Expulsión de material fundido por la junta, debilitando la soldadura
Deformaciones en los bordes de las piezas, debido a la presión ejercida por los electrodos.
Deterioro de los electrodos que se ensucian con facilidad
En función del espesor

Aspectos para ejecución : Puntos sin marcar por la cara vista
Para no marcar en una pieza la forma de “lenteja”, intercalar una placa de cobre entre los puntos a soldar.
La placa puede usarse como masa en muchas máquinas de soldadura.

Aspectos para ejecución: Control de calidad
Características mecánicas
Por su rotura
Visual :
Soldadura por su color.

Soldadura de doble punto
Se utiliza normalmente cuando no se tiene acceso con los electrodos a las dos caras de la unión.
Para que la soldadura pueda efectuarse, el espesor de la chapa inferior ha de ser igual o mayor al de la chapa superior, evitando el cortocircuito a través de esta última.

Soldadura con un solo electrodo
Se realiza por empuje sobre chapa y masa próxima al punto de soldadura.
Es de difícil ejecución, carecen de resistencia suficiente: preferible sustituirlo por soldadura MIG a tapón.

Defectos de la soldadura: Causas (1)
Intensidad demasiado alta:
Penetración demasiado profunda
Producción de salpicaduras

Intensidad demasiado baja:
Baja resistencia de la unión
Pegaduras

Presión de apriete demasiado alta:
Marchas profundas en las chapas
Salpicaduras por expulsión del núcleo entre las chapas

Presión de apriete demasiado baja:
Salpicaduras
Agujeros
Deterioro de los electrodos por inclusiones de material.

Tiempo de soldadura demasiado largo:
Calentamiento excesivo de la chapa.
Disminución de la calidad del punto

Tiempo de soldadura demasiado corto:
Penetración demasiado pequeña.
Pegaduras.

Defectos de la soldadura: Aspecto (1)
Penetración excesiva del electrodo :
Causa:
INTENSIDAD DE SOLDADURA ALTA
Solución:
DISMINUIR LA INTENSIDAD DE SOLDADURA

Proyección de material fundido :
Causas:
INTENSIDAD DE SOLDADURA ALTA
TIEMPO DE SOLDADURA ALTO
PRESIÓN DE APRIETE BAJA
DIAMETRO INSUFICIENTE DE LOS ELECTRODOS
MAL CONTACTO DE LAS CHAPAS
SUCIEDAD DE LAS CHAPAS
Soluciones:
AJUSTE TIEMPO-INTENSIDAD DE SOLDADURA
DIMENSIÓN CORRECTA DE LOS ELECTRODOS
AJUSTE DE PRESIÓN
LIMPIEZA Y BUEN CONTACTO DE LAS CHAPAS

Salpicaduras por expulsión del núcleo :
Causas:
PRESIÓN DE APRIETE DE LOS ELECTRODOS EXCESIVA
Soluciones:
DISMINUIR LA PRESIÓN DE APRIETE

Penetración escasa del electrodo :
Causas:
INTENSIDAD BAJA
TIEMPO BAJO
PRESIÓN APRIETE BAJA
Soluciones:
AUMENTAR PARÁMETROS (INTENSIDAD-TIEMPO-APRIETE).

Puntos quemados con cráteres y fisuras :
Causas:
INTENSIDAD ALTA
PRESIÓN BAJA
MAL CONTACTO CHAPAS
MAL ALINEAMIENTO
DEFORMACIÓN PUNTAS ELECTRODOS
Soluciones:
DISMINUIR INTENSIDAD
AUMENTAR PRESIÓN
REVISAR ELECTRODOS
ASEGURAR CONTACTO Y ALINEAMIENTO

Pegado de las piezas a los electrodos
Causas :
INTENSIDAD ALTA
PRESIÓN BAJA
DIÁMETRO INSUFICIENTE ELECTRODOS
Soluciones :
DISMINUIR INTENSIDAD
AUMENTAR PRESIÓN

Escasas propiedades mecánicas de la soldadura:
Causas:
INTENSIDAD BAJA
TIEMPO BAJO
PRESIÓN ALTA
DIÁMETRO EXCESIVO ELECTRODOS
MAL CONTACTO
Soluciones:
AUMENTAR INTENSIDAD Y TIEMPO
DISMINUIR PRESIÓN
BUEN CONTACTO CHAPAS

Análisis de defectos: ¿De qué tipo es? Escasas propiedades mecánicas de la soldadura

Análisis de defectos: ¿De qué tipo es? Perforación de las chapas

Análisis de defectos: ¿De qué tipo es? Proyecciones de metal fundido

Análisis de defectos: ¿De qué tipo es? Puntos quemados

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