SOLDADURA SEMIAUTOMATICA O DE HILO CONTINUO

SOLDADURA SEMIAUTOMATICA O DE HILO CONTINUO


OBJETIVO:
Realizar soldaduras con el procedimiento de arco eléctrico MIG_MAG con hilo continuo y gas de protección para la unión de chapas y perfiles conforme a las especificaciones técnicas de soldeo.



SOLDADURA MIG/MAG

La soldadura MIG/MAG es un proceso de soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible, el arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y las piezas a unir, quedando este protegido de la atmosfera circundante por un gas inerte (soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG).
En la soldadura MIG/MAG,el uso de hilos sólidos e hilos tubulares han aumentado la eficiencia de este tipo de soldadura hasta el 80%-95%.
La soldadura MIG/MAG es un proceso versátil, pudiendo depositar el metal a una gran velocidad y en todas las posiciones, este procedimiento es muy utilizado en espesores pequeños y medios en estructuras de acero y aleaciones de aluminio, especialmente donde se requiere una gran trabajo manual.
La introducción de hilos tubulares está entrando cada vez más a la producción de estructuras pesadas donde se necesita de una gran resistencia de soldadura.

1.-VENTAJAS DE SOLDADURA MIG/MAG

Las principales ventajas que ofrece el proceso MIG/MAG son:

• Se puede soldar en todas las posiciones

• Ausencia de escoria para retirar

• Buena apariencia o acabado (pocos salpicados)

• Poca formación de gases contaminantes y tóxicos

• Soldadura de buena calidad radiográfica

• Soladura de espesores desde 0,7 a 6 mm sin preparación de bordes

• Proceso semiautomático o automático (menos dependiente de la habilidad de operador)

• Alta productividad o alta tasa de metal adicionado (principal ventaja)

• Las principales bondades de este proceso son la alta productividad y excelente calidad; en otras palabras, se puede depositar grandes cantidades de metal (tres veces más que con el proceso de electrodo revestido), con una buena calidad

2.-PARÁMETROS

Los parámetros variables de soldadura son los factores que pueden ser ajustados para controlar una soldadura. Para obtener los mejores resultados en el proceso, es necesario conocer el efecto de cada variable sobre las diversas características o propiedades del proceso de soldadura. Algunas de estas variables, a las que denominamos variables preseleccionadas son:

• Diámetro del alambre-electrodo

• Composición química del mismo

• Tipo de gas

• Caudal

_ Otras variables a tener en cuenta , que pueden ser modificadas de manera continua, son a veces difíciles de medir con precisión y especialmente en soldadura automática, estas no afectan directamente a la forma del cordón, pero actúan sobre una variable primaria que a su vez influye en el cordón. Estas variables son:

• Altura de la boquilla

• Angulo de la boquilla

• Velocidad de alimentación del alambre

_ Los parámetros regulables que podemos considerar como mas importantes y que más afectan a la soldadura son:

• Polaridad

• Tensión de arco

• Velocidad del hilo

• Naturaleza del gas

POLARIDAD.- Lo más normal es que en las máquinas de hoy en día se trabaje con polaridad inversa o positiva (la pieza al negativo y el hilo de soldadura al positivo. En algunos casos concretos en los que se requiera mayor temperatura en la pieza que en el hilo se utilizan la polaridad directa o negativa ya que los electrones siempre van de polo negativo al positivo produciéndose un mayor aumento de temperatura en este último.

TENSIÓN DE ARCO.- Este parámetro es uno de los más importantes a la hora de transferir el material aportado a la pieza. Se puede regular en la mayoría de máquinas por el operario y nos permite aumentar o disminuir la tensión aplicada en el arco, pero no siempre nos modificará la intensidad de trabajo.

VELOCIDAD DE HILO.- En este tipo de soldadura no es la intensidad la que se regula previamente, sino que es la variación de la velocidad de hilo la que provoca la aparición de diferentes intensidades gracias al fenómeno de la autorregulación.

NATURALEZA DEL GAS.- El tipo de gas utilizado para la soldadura influye sobre la transferencia del material, penetración, la forma del cordón, proyecciones, etc.

3.-TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITO.-En este tipo de transferencia es la más utilizada por la aplicación MAG el material aportado se funde en gotitas entre 50 y 200 por segundo cuando la punta del electrodo toca el metal fundido de soldadura y hace cortocircuito. Se usan corrientes y tensiones bajas, los gases son ricos en dióxido de carbono y los electrodos son de alambre de diámetro pequeño. Debido a sus características de bajo aporte de calor, el método produce pequeñas zonas de soldadura fundida de enfriamiento rápido, que lo hacen ideal para soldar en todas las posiciones. La transferencia de corto circuito es también especialmente adaptable a la soldadura de láminas metálicas con un mínimo de distorsión y para llenar vacíos o partes más ajustadas con una tendencia menor al sobrecalentamiento de la pieza que se está soldando.

Con este tipo se sueldan piezas de espesores pequeños ya que la corriente aplicada a esta es baja en comparación con otros.

4.- PRODUCTOS DE APORTE:

_ HILOS DE SOLDADURA.- Los diámetros más usuales en este tipo de soldadura son 0,8; 1,0; 1,2; 1,6 mm y en algunos casos 2,4 mm. La elección de uno de estos diámetros a la hora de trabajar es muy importante ya que para grandes diámetros se utilizan grandes intensidades y se producen grandes penetraciones, pudiendo producirse perforaciones en las piezas. Por el otro lado para diámetros pequeños se aplican bajas intensidades y se consiguen bajas penetraciones, pudiendo ocurrir que la penetración en la pieza sea demasiado pequeña.
El formato estándar del hilo son bobinas de diferentes gradarías. Los hilos suelen ir recubiertos de cobre para que la conductividad del hilo con el tubo de contacto sea buena, además de disminuir los rozamientos y para que no aparezcan oxidaciones. También se utiliza hilo tubular, los cuales van rellenos de polvo metálico o flux.

_ GASES DE PROTECCIÓN.-En la variante MIG (Metal Inert Gas), el gas de protección es inerte (no actúa activamente en el proceso de la soldadura) siendo muy estable. Por otro lado en la soldadura MAG (Metal Activ Gas), el gas de protección se comporta de forma inerte en la contaminación de la soldadura pero por el otro lado interviene termodinámicamente en ella.

Soldadura MIG Dentro de los gases inertes disponibles en Europa el más empleado es el argón y en Estados Unidos, el helio es el que más se utiliza.
El argón con altas purezas sólo es utilizado en soldadura de titanio, aluminio, cobre y níquel. Para la soldadura de acero se tiene que aplicar con cantidades inferiores al 5% de mezcla con oxígeno ya que el argón puro produce mordeduras y cordones irregulares. Así se mejora la penetración y ensanchamiento de la parte inferior del cordón.
La utilización de helio produce cordones más anchos y una penetración menos profunda que la producida por el argón.
Soldadura MAG El CO2 es uno de los gases empleados en este tipo de soldadura. Es un gas inodoro, incoloro y con un sabor picante. Tiene un peso de una vez y media mayor que el aire, además es un gas de carácter oxidante que en elevadas temperaturas se disocia en una reacción en el arco de 2CO2-2CO2+O absorbiendo calor y en la recomposición en la base 2CO2+O cediendo calor.
Sus inconvenientes son que produce arcos muy enérgicos, con lo que también se producen un gran número de proyecciones.
Por otro lado es un gas mucho más barato que el argón, capaz de producir penetraciones mucho más profundas y anchas que éste. También se tiene la ventaja que reduce el riesgo de mordeduras y faltas de fusión.
La mezcla de Ar+CO2 se suele utilizar con cantidades de mezcla de entre el 15 y el 25% de CO2. Las ganancias de trabajar con esta mezcla son una mejor visibilidad del baño, un arco más suave, con menores turbulencias, un baño de fusión más frío, un mejor aspecto y presentación del cordón, menos proyecciones y una mejor estabilidad de arco.
El único y mayor inconveniente de la mezcla es de tipo económico, pero por otro lado hay que compararlo con los grandes beneficios que nos aporta, siendo éstos normalmente mayores que el primero.

5.- CONSTITUCIÓN EQUIPO DE SOLDADURA MIG/MAG
Las máquinas del tipo estándar están formadas por diferentes elementos para poder llevar a cabo la soldadura MIG/MAG.
_TRANSFORMADOR.- La fuente de potencia eléctrica que se encarga de suministrar la suficiente energía para poder fundir el electrodo en la pieza de trabajo. Son de tipo DC (corriente directa) con característica de salida de Voltaje Constante (CV). Tiene la función de reducir la tensión alterna de la red de consumo a otra apta para la soldadura. Principalmente un transformador está formado de un núcleo constituido por chapas magnéticas apiladas en cuyas columnas se devanan dos bobinas. En la primera de ellas consta del circuito primario formado por un número de espiras superior a la segunda y con una sección inferior a esta. En la segunda se forma el circuito secundario, formado por lo cual con un menor número de espiras y mayor sección.
_RECTIFICADOR.- Este elemento convierte la tensión alterna en continua, la cual es muy necesaria para poder realizar la soldadura MIG/MAG.
El rectificador está constituido de semiconductores de potencia (diodos de silicio), normalmente colocados sobre aleteas con el objetivo de aumentar su refrigeración.
_ INDUCTANCIA.-La misión de la inductancia es el aislamiento de la corriente de soldadura, lo que produce una mayor estabilidad de la soldadura. Si la máquina está equipada por una inductancia de valor inductivo elevado, esta también estará dotada de un sistema que elimine este efecto durante el cebado del arco, ya que si al efectuar el cebado se tiene una gran inductancia el arco no se llegaría a producir. Este elemento está formado por un núcleo en el que están arrolladas algunas espiras por las que circula la corriente continua de la soldadura.
_UNIDAD ALIMENTADORA DE HILO.- Esta unidad hace el avance a velocidad constante del hilo necesario para realizar la soldadura mediante un motor, general mente de corriente continua.
La velocidad se puede regular entre unos valores que van de 0 a 25 m/min. Esta regulación se puede conseguir normalmente mediante un control eléctrico que actúa sobre un motor de alimentación.
El sistema de arrastre está constituido por uno o dos rodillos de arrastre que trabajan contra otros rodillos de presión. El rodillo de presión debe estar bien ajustado, ya que una presión excesiva puede producir aplastamientos en el hilo, haciendo que no se deslice bien. Por lo contrario, cuando no hay suficiente presión sobre el hilo se puede producir una alimentación a velocidades irregulares.
_CIRCUITO DE GAS .- La salida de la botella va equipada con un manorreductor-caudalimetro que permite la regulación por el operario para proporcionar el caudal necesario sobre la soldadura, además se puede ver la presión de la botella y el caudal que estamos utilizando.
El paso de gas hacia la soldadura es producido por una válvula accionada eléctricamente mediante un pulsador equipado sobre la antorcha.
Como norma estándar debe utilizarse un caudal en l/m diez veces mayor que el diámetro del hilo.
_ ANTORCHA DE SOLDADURA.-Mediante este elemento se conduce el hilo, se acciona la corriente eléctrica y se acciona el gas protector a la zona del arco de soldadura.
Todos de conductos van recubiertos por una tubería de goma y todo el conjunto forma la manguera que conecta la máquina con la pistola. En la punta de la antorcha va montada una buza exterior que canaliza el gas hasta la zona de soldadura, en el interior se encuentra un tubo de contacto que proporciona al hilo la corriente necesaria para realizar el arco de soldadura. Este tubo de contacto tiene su orificio interior calibrado para cada diámetro de hilo.
La distancia entre la punta del tubo de contacto hasta el arco es controlada por el operario, pero la longitud del arco es controlada automáticamente por los parámetros regulados en la máquina.

os dejo un video donde nos explica las partes y el uso de una maquina MIG-MAG



 

UNIONES SOLDADAS: CLASIFICACION

             UNIONES SOLDADAS: CLASIFICACION

Diferenciamos claramente la unión soldada por fusión como aquella que conlleva una fusión localizada sin aplicación de fuerza exterior en la que las superficies a unir se funden con o sin adición de metal de aportación, y lo clasificamos en 2 tipos:

Clasificación de las soldaduras.

Siguiendo los conceptos comentados y según los materiales utilizados en la soldadura, estas se pueden clasificar como:
- Soldadura heterogénea. Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza, con o sin metal de aportación: o entre metales iguales, pero con distinto metal de aportación. Puede ser blanda o fuerte.
- Soldadura homogénea. Los materiales que se sueldan y el metal de aportación, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, eléctrica (por arco voltaico o por resistencia), etc. Si no hay metal de aportación, las soldaduras homogéneas se denominan autógenas.
Por soldadura autógena se entiende aquélla que se realiza sin metal de aportación, de manera que se unen cuerpos de igual naturaleza por medio de la fusión de los mismos; así, al enfriarse, forman un todo único.

LA SOLDADURA SE AGRUPA EN TRES GRUPOS:
- OXIACETILENICA
- PUNTOS DE RESISTENCIA
- ARCO ELECTRICO
La soldadura oxiacetilenica es la forma más difundida de soldadura autógena. No es necesario aporte de material. Este tipo de soldadura puede realizarse con material de aportación de la misma naturaleza que la del material base (soldadura homogénea) o de diferente material (heterogénea) y también sin aporte de material (soldadura autógena). Si se van a unir dos chapas metálicas, se colocan una junto a la otra. Se procede a calentar rápidamente hasta el punto de fusión solo la unión y por fusión de ambos materiales se produce una costura. Se pueden soldar distintos materiales: acero, cobre, latón, aluminio, magnesio, fundiciones y sus respectivas aleaciones.

• La soldadura por puntos es un método de soldadura por resistencia que se basa en presión y temperatura, en el que se calienta una parte de las piezas a soldar por corriente eléctrica a temperaturas próximas a la fusión y se ejerce una presión entre las mismas. Generalmente se destina a la soldadura de chapas o láminas metálicas, aplicable normalmente entre 0,5mm y 3mm de espesor. El soldeo por puntos es el más común y simple de los procedimientos de soldadura por resistencia. Los materiales bases se deben disponer solapados entre electrodos, que se encargan de aplicar secuencialmente la presión y la corriente correspondiente al ciclo produciendo uno o varios puntos de soldadura.


. La soldadura al arco eléctrico, lo diferenciaremos en función de la corriente empleada, polaridad, gas protector, aporte o sin aporte...:
- SMAW: También conocida como soldadura por arco eléctrico por electrodo prerevestido, se caracteriza, por la creación y mantenimiento de un arco eléctrico entre una varilla metálica llamada electrodo, y la pieza a soldar. El electrodo recubierto está constituido por una varilla metálica a la que se le da el nombre de alma o núcleo, generalmente de forma cilíndrica, recubierta de un revestimiento de sustancias no metálicas, cuya composición química puede ser muy variada, según las características que se requieran en el uso. El revestimiento puede ser básico, rutílico y celulósico. Para realizar una soldadura por arco eléctrico se induce una diferencia de potencial entre el electrodo y la pieza a soldar, con lo cual se ioniza el aire entre ellos y pasa a ser conductor, de modo que se cierra el circuito. El calor del arco funde parcialmente el material de base y funde el material de aporte, el cual se deposita y crea el cordón de soldadura.

- TIG (Tungsten Inert Gas): Muy utilizada para soldar acero inoxidable, se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o zirconio en porcentajes no superiores a un 2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3410 °C), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Los gases más utilizados para la protección del arco en esta soldadura son el argón y el helio, o mezclas de ambos. La gran ventaja de este método de soldadura es, la obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión que en el resto de procedimientos, ya que el gas protector impide el contacto entre el oxígeno de la atmósfera y el baño de fusión. Además, dicho gas simplifica notablemente el soldeo de metales ferrosos y no ferrosos, por no requerir el empleo de desoxidantes, con las deformaciones o inclusiones de escoria que pueden implicar.

-MIG/MAG: También conocida como semiautomatica, La soldadura MIG/MAG es un proceso de soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible, el arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y las piezas a unir, quedando este protegido de la atmosfera circundante por un gas inerte (soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG).

Soldadura por Laser: Muy utilizada en la producción en cadena de vehículos, la soldadura por rayo láser (LBW, de laser-beam welding) es un proceso de soldadura por fusión que utiliza la energía aportada por un haz láser para fundir y recristalizar el material o los materiales a unir, obteniéndose la correspondiente unión entre los elementos involucrados. En la soldadura láser comúnmente no existe aportación de ningún material externo. La soldadura se realiza por el calentamiento de la zona a soldar, y la posterior aplicación de presión entre estos puntos. De normal la soldadura láser se efectúa bajo la acción de un gas protector, que suelen ser helio o argón.

Mediante espejos se focaliza toda la energía del láser en una zona muy reducida del material. Cuando se llega a la temperatura de fusión, se produce la ionización de la mezcla entre el material vaporizado y el gas protector (formación de plasma). La capacidad de absorción energética del plasma es mayor incluso que la del material fundido, por lo que prácticamente toda la energía del láser se transmite directamente y sin pérdidas al material a soldar.

La elevada presión y elevada temperatura causadas por la absorción de energía del plasma, continúa mientras se produce el movimiento del cabezal arrastrando la "gota" de plasma rodeada con material fundido a lo largo de todo el cordón de soldadura.

os dejo un video de los tipos de soldadura

 

MECANIZADO BASICO, ROSCAS Y AFILADO HERRAMIENTAS

                           MECANIZADO BASICO
En esta practica veremos el proceso de mecanizado del metodo manual, siendo el metodo mas comun el mecanizado realizado con maquinas, para realizar esta practica utilizaremos como herramientas principales: el macho para las roscas interiores y la terraja para la rosca exterior.
proceso de la practica:
 En esta practica se trataba de realizar un mecanizado, de unas roscas interiores en una pletina o llanta de acero y roscas extetiores en unas varillas.

Cortaremos un pletina de 60 x 60 mm para realizar las dos roscas de metrica 8 y metrica 10 y seguidamente cortaremos dos varillas de 75 mm de largas,una de ellas sera de 8 mm de diametro y la otra de 10 mm de diametro para realizar la  rosca exterior por un lado y por otro lado un cuadradillo para mejor sujeccion.
 Comenzaremos cortando la pletina de 60 x 60 con la sierra de mano y con la lima la pondremos a escuadra y a medida, ya que al cortarlo varia la medida.

una vez cortado las pletinas marcamos una diagonal con el granete, luego marcamos dos puntos a distancias iguales entre ambos
extremos, luego comenzamos a pasar las brocas de las medidas siguientes:
-para el tornillo de 10mm sera la broca 8.5
- para el tornillo de 8mm  sera la broca 6.75
una vez realizado los agujeros con el taladro  comenzamos a pasar los machos, que son 3 machos para cada medida, comenzando con el macho numero uno que sera el que tiene los pasos menos pronunciados, las realizaremos con mucho cuidado sin dejar que se caliente las piezas ya que podriamos romper el macho.
Despues de hacer las roscas a la pletina, procedemos a cortar las varillas de acero a una medida de 75 milimetros de largas, se cortan una de 8 mm de diametro y otra de 10 mm de diametro.Primero se realiza un cuadradillo en un extremo con la lima.Acontinuacion, se utilizan las terrajas de diferentes medidas con mucho cuidado para hacer la rosca bien rectas.

Despues de hacer las roscas a la pletina, procedemos a cortar las varillas de acero a una medida de 75 mm de largo, se cortan una de 8 mm de diametro y otra de 10 mm de diametro.Primero se realiza un cuadradillo en un extremo con la lima.Acontinuacion, se utilizan las terrajas de diferentes medidas con mucho cuidado para hacer la rosca bien rectas.El tornillo a realizar se divide de la siguiente manera: 25mm que sera el cuadradillo (cabeza), 25mm de rosca y los 25mm restantes sera la parte central.

 

De esta manera ya tendriamos finalizado el proceso

Herramientas utilizadas en esta practica:

-Calibre o pie de rey

-Sierra de mano
-Lima
-Terrajas y machos de roscas
-Tornillo de banco
-Taladro de columna
-Brocas
-Martillo y granete

Medidas de seguridad:
-Gafas de seguridad
-Botas de seguridad
-Guantes