Universidad Austral de ChileFacultad de Ciencias de la IngenieríaInstituto de Ciencias Navales y MarítimasEscuela de Ingen...
IndiceIntroducción...........................................................................................................
3IntroducciónDe forma general al hablar de soldadura se tiende a asociar a esta con el proceso desoldadura por arco eléctr...
4¿Qué es la soldadura?La soldadura es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dosmateriales, (generalmen...
5Rango de ocupaciónEn general, el proceso de arco-estirado es capaz de soldar una amplia gama dediámetros del perno prisio...
6El soldeo de espárragos por arco por fusión y forja
7Elección del procesoCF: férula cerámicaSG: gas de protección
8Protecciones de soldaduraFérula cerámica: La férula cerámica, forma una cámara de combustión alrededorde la soldadura pro...
9Equipos y partes.Descripción del aparatoA- Pulsador para aumentar la tensión de carga de los condensadoresB- Pulsador par...
10Descripción pistolaK- Cuerpo pistolaL- EmpuñaduraM- Cable de mandoN- Cable corriente de soldaduraO- Pulsador mando de so...
11CostosA continuación se presentan costos de máquina y accesorios hallados en internet, sedebe mencionar que deben tomars...
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13Usos• Construcción de estructuras mixtas (puentes, construcción en altura, construccionesindustriales, edificios de apar...
14Ventajas y DesventajasVentajas1) Se pueden desmontar fácilmente (para inspección o embalaje)2) Se pueden unir distintos ...
15ConclusiónEl proceso de soldadura de espárragos con pistola trae consigo ventajas yfacilidades en la elaboración de piez...
16Referencias http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn40.html#introduccion http://www.frbb.utn.edu.ar/carreras/...
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Soldadura de Espárragos

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Soldadura de Espárragos

  1. 1. Universidad Austral de ChileFacultad de Ciencias de la IngenieríaInstituto de Ciencias Navales y MarítimasEscuela de Ingeniería NavalICNA242Soldadura de EspárragosNombre: Claudio Muñoz MuñozOrlando Pineda VargasProfesor responsable: Elías CarrascoAsignatura: Soldadura e Inspección Naval ICNA242Valdivia-ChileAbril 23, 2013
  2. 2. IndiceIntroducción..........................................................................................................................3¿Qué es la soldadura? ..........................................................................................................4¿Qué es un esparrago? .........................................................................................................4¿Qué es la soldadura de espárragos?..................................................................................4Proceso de la soldadura........................................................................................................4Método...................................................................................................................................5Rango de ocupación..............................................................................................................5El soldeo de espárragos por arco por fusión y forja..........................................................6Elección del proceso .............................................................................................................7Protecciones de soldadura....................................................................................................8Equipos y partes. ..................................................................................................................9Costos...................................................................................................................................11Usos ......................................................................................................................................13Ventajas y Desventajas.......................................................................................................14Conclusión...........................................................................................................................15Referencias ..........................................................................................................................16
  3. 3. 3IntroducciónDe forma general al hablar de soldadura se tiende a asociar a esta con el proceso desoldadura por arco eléctrico, sin embargo la soldadura nos ofrece una gran gama de usos yprocesos, los que a veces resultan ser muy específicos y desconocidos por el públicogeneral; dentro de estos muchos procesos se encuentra la unión de pernos a bases metálicas,llamada soldadura de espárragos. En el presente informe se da a conocer el proceso desoldadura de espárragos, con sus métodos, procesos, rangos de ocupación, maquinarias ycomponentes, costos y sus ventajas y desventajas.
  4. 4. 4¿Qué es la soldadura?La soldadura es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dosmateriales, (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de lacoalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo ambas y pudiendoagregar un material de relleno fundido (metal o plástico), para conseguir un baño dematerial fundido (el baño de soldadura) que, al enfriarse, se convierte en una unión fija.¿Qué es un esparrago?El perno o espárrago es una pieza metálica larga de sección constante cilíndrica,normalmente hecha de acero. Está relacionada con el tornillo pero tiene un extremo decabeza redonda, una parte lisa, y otro extremo roscado para la chaveta, tuerca, o remache, yse usa para sujetar piezas en una estructura, por lo general de gran volumen.¿Qué es la soldadura de espárragos?SE (en inglés stud welding, SW), es un proceso especializado de soldadura conarco eléctrico para unir pernos o componentes similares a partes básicas. En el soldeo porarco de espárragos se produce un arco entre el espárrago y la pieza de trabajo, que une entresi ambas piezas por fusión. Cuando el tiempo de soldeo ha terminado, el espárrago sehunde en el baño de fusión, la corriente de soldeo se desconecta y el baño de fusión seenfría.Proceso de la soldadura.1) El perno se coloca contra la pieza de trabajo junto con férula cerámica.2) El disparador se presiona causando el levantamiento del perno por la piezade trabajo para "dibujar" un arco y fundir tanto en la base del perno y la zonade acoplamiento en la pieza.3) El temporizador detiene el arco, y el perno se sumerge en un baño de fusióncontenida por férula de cerámica.4) El baño de fusión se solidifica creando una estructura homogénea.
  5. 5. 5Rango de ocupaciónEn general, el proceso de arco-estirado es capaz de soldar una amplia gama dediámetros del perno prisionero de 1 a 32 mm y para casi cualquier grosor de material porencima de 0,040" (1 mm). Del diámetro del espárrago y espesor de la base dependerá el usode maquinaria tipo condensador de descarga (CC polaridad directa, poca penetración), quese utiliza para dimensiones pequeñas y funciona en un ciclo muy corto (1-3 ms) omaquinaria tipo soldadora de espárrago de arco y también maquinaria tipo soldador inverso(penetración profunda) que se utilizan para materiales de dimensiones mayores con cicloslargo (1-1.6 seg).Método.Según la naturaleza del proceso se distinguen dos métodos: Soldeo de espárragos por arco por fusión y forja.Con las variantes:o Soldeo de espárragos por arco por fusión y forja con férula cerámicao Soldeo de espárragos por arco por fusión y forja con gas de proteccióno Soldeo de espárragos por arco con ciclo corto con gas de protección Soldeo de espárragos por arco por descarga de condensadorCon las variantes:o Con separación inicialo Con contacto inicial
  6. 6. 6El soldeo de espárragos por arco por fusión y forja
  7. 7. 7Elección del procesoCF: férula cerámicaSG: gas de protección
  8. 8. 8Protecciones de soldaduraFérula cerámica: La férula cerámica, forma una cámara de combustión alrededorde la soldadura protegiendo al soldador tanto del arco como de las proyecciones. Concentrael arco en una zona reducida y limita las pérdidas de calor y la velocidad de refrigeración.La férula sólo protege ligeramente la soldadura del aire ambiente. Cuando el conector sehunde en el baño de fusión, desplaza al metal fundido hacia el exterior de la junta paraformar un collar de soldadura anular alrededor del conector. El soldeo puede, de este modo,realizarse en cualquier posición. La férula cerámica se utiliza para una sola soldadura y seretira una vez que el metal fundido se ha solidificado.La férula cerámica debe estar en contacto con el metal base.La férula cerámica debe colocarse de forma concéntrica con respecto al conector; unainclinación o un contacto irregular entre la férula y el conector induce a producir un collarirregular y puede impedir el hundimiento.Las férulas cerámicas deben almacenarse en un lugar secoEn caso de riesgo de fisuración por hidrógeno, las férulas cerámicas deben secarse atemperaturas elevadas (1 h a más de 900 ºC).Gas de protección: En el soldeo de conectores con gas de protección, la atmósferade la zona del arco se reemplaza por un gas de protección, que reduce considerablemente laformación de sopladuras. Para el acero y la mayoría de los metales, se utiliza una mezclacon un 82 % de argón y un 18 % de dióxido de carbono (EN 439-M21).El gas de protección influye sobre el arco así como sobre la fusión del conector y de lapieza de trabajo modificando la tensión superficial del baño de fusión; igualmente incluyesobre la forma del collar de soldadura y sobre la forma de la penetración. Como principiofundamental, se debería adoptar la posición de soldeo PA de acuerdo con la norma EN ISO6947. También puede utilizarse una férula cerámica para mejorar la forma del collar desoldadura y mantener el arco en una zona próxima a la pieza de trabajo.El gas se suministra por un dispositivo que debe asegurar una protección gaseosa uniforme,sin turbulencias.Se deben observar los siguientes puntos:La llegada de gas debería ser anular (a los lados del conector).El gas debe desplazar el aire ambiente antes de comenzar el soldeo; debe observarse unperiodo determinado de purga preliminar.Sin protección: El soldeo de conectores sin protección solamente es posible paraconectores de pequeño diámetro (inferiores a 10 mm) y con tiempos de soldeo cortos(inferiores a 100 ms). Entre los inconvenientes de este método están la fuerte oxidación dela zona fundida, un incremento de las sopladuras y un cordón de soldadura irregular.Una característica del soldeo de conectores es la muy corta duración del tiempo del arco(entre 0,5 ms y 3,0 ms) y la elevada velocidad de calentamiento y refrigeracióncorrespondiente.
  9. 9. 9Equipos y partes.Descripción del aparatoA- Pulsador para aumentar la tensión de carga de los condensadoresB- Pulsador para disminuir la tensión de carga de los condensadoresC- Led que indica la máquina encendidaD- Led que se enciende durante la fase de soldaduraE- Display que indica la tensión de carga de los condensadoresF- Borne de salida positivoG- Borne de salida negativoH- Conector para el pulsador de la antorchaI- Interruptor generalJ- Fusible Ø 6,3x32 (tipo retardado). El aparato está dotado de un fusible de 16A paraalimentación 115V, para alimentación 230V se puede utilizar un fusible da 10A.
  10. 10. 10Descripción pistolaK- Cuerpo pistolaL- EmpuñaduraM- Cable de mandoN- Cable corriente de soldaduraO- Pulsador mando de soldadura (actúa solo con la pistola presionada sobre la chapa)P- Índice regulación fuerzaQ- Tornillo para la regulación de la fuerza (aumenta girando en el sentido de las agujas delreloj)R- Anillo porta distanciador ZS- Abrazadera de bloqueo pinzaT- Fuelle de protecciónU- Tornillos de bloqueo del anillo RV- Tornillo para la regulación del saliente del espárragoW- Tuerca de bloqueo.X- Pinza de agarre del espárragoY- TornilloZ- Distanciador
  11. 11. 11CostosA continuación se presentan costos de máquina y accesorios hallados en internet, sedebe mencionar que deben tomarse como referencia, pues la privacidad de la mayoría delas empresas considera no dar a conocer sus precios a través de la web.
  12. 12. 12
  13. 13. 13Usos• Construcción de estructuras mixtas (puentes, construcción en altura, construccionesindustriales, edificios de aparcamientos, piezas prefabricadas, infraestructuras, obrashidráulicas)• Construcciones de acero (fijación de fachadas, montaje de soportes, fijación deraíles)• Construcción naval (habilitación, aislamientos, fijación de cables y elementos,elementos de seguridad antideslizantes en rampas, fabricación de bocas de hombre, etc.)• Construcción de aparatos y recipientes (calderas de calefacción, aparatos químicos,técnica de ventilación y climatización, armarios de distribución, paneles publicitarios,industria alimentaria, aparatos domésticos)• Construcción de vehículos (fijación de cables y conductos, listones embellecedores,espárragos para toma de masa, revestimientos, etc.)• Industria refractaria (fijación de masa apisonada, recubrimientos cerámicos, mallasde fibra en hornos industriales, calderas de vapor, incineradoras de basura, etc.)• Elaboración y manipulación de materias primas (espárragos antidesgaste, spikes,fijación de planchas de metal duro)
  14. 14. 14Ventajas y DesventajasVentajas1) Se pueden desmontar fácilmente (para inspección o embalaje)2) Se pueden unir distintos materiales, con distintos tipos de fabricación: compuestos,materiales laminados, tratados térmicamente, etc.3) Los costos operativos son bajísimos: herramientas de banco y operación simple.4) no se presentan tensiones residuales ni alabeos de la estructura.5) No cambia el tratamiento térmico de las piezas a unirDesventajas1) acarrea concentraciones tensionales en los agujeros2) Las uniones no son herméticas a los fluidos3) pueden tener pobre conductividad eléctrica4) se pueden aflojar o debilitar ante solicitaciones dinámicas y también ante variaciones detemperatura5) se puede presentar corrosión en la tuerca o cabeza de perno6) Suelen requerir planchuelas o suplementos de unión.
  15. 15. 15ConclusiónEl proceso de soldadura de espárragos con pistola trae consigo ventajas yfacilidades en la elaboración de piezas complejas. Es de uso sencillo para el operador, loque nos asegura un alto índice de satisfacción en la unión.Su uso nos brinda rapidez, prolijidad y confiabilidad en comparación con otrastecnologías de soldadura que no lograrían acabados similares.El costo de las máquinas e implementos es elevado, dada la tecnología, sensibilidad,y a su gran eficiencia, que en su tarea específica, para la que fue diseñada nos permiteahorrar horas hombre, lo que se traduce en disminución de costos y tiempo.
  16. 16. 16Referencias http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn40.html#introduccion http://www.frbb.utn.edu.ar/carreras/materias/elementosdemaquinas/cap04-01.pdf http://www.gumpertz.cl/Div%20Industrial/KOKO/classic_sp.pdf http://www.gumpertz.cl/Div%20Industrial/KOKO/bolzen_sp.pdf http://www.enakron.com/index_espanol_ISO_proceso%20de%20soldadura_VARIANTES.htm http://www.studweld.com/arcsyst-soyer.html http://www.cebora.it/istr/ist828E.pdf

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