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• David Manuel Flores Flores

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Proyecto Final Elt-300 (Maquinas Eléctricas) 1. TEMA Soldadura por punto industrial.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Con los conocimientos adquiridos: ¿será posible realizar un soldador de puntos con la misma utilidad de un soldador de puntos industrial?, que sea capaz de soldar láminas metálicas de 0.5 a 2 milímetros de espesor.

3. DIAGNOSTICO DEL PROBLEMA Las soldaduras de placas y planchas de espesores son imposibles de realizar con arco eléctrico, por ende se requiere la utilidad de un soldador de punto que nos permite realizar este trabajo como ya veremos en los anexos siguientes de este informe.

4. OBJETO DE LA INVESTIGACION Como objeto tenemos el realizar un soldador por punto. Que cumpla con las características industriales de la problemática del proyecto ya mostrada. Aplicando los conocimientos adquiridos en la materia.

5. JUSTIFICACION Un soldador de punto requiere muchos conocimientos ya vistos en la materia, por tanto la creación de este proyecto justifica la aplicación de ese conocimiento en: los temas de efecto Joule, la teoría de transformadores que produce el efecto de Joule ya mencionado y la aplicación a las ventajas que nos da este producto ( soldador de punto). La soldadura por puntos es el método más usado de la soldadura por contacto y se aplica en gran escala en la industria de aviación y de automóviles, en la construcción de vagones, máquinas agrícolas, aparatos, así como para el procesado de chapas de grandes dimensiones. Se utiliza además en la ortodoncia y en la soldadura de pilas.

6. OBJETIVOS 6.1 OBJETIVO GENERAL Aplicar los conocimientos adquiridos y de la materia realizando un soldador de punto aplicado al manejo industrial.

6.2 OBJETIVO ESPECIFICO Los objetivos específicos para realizar el soldador de punto que cumpla las características industriales. Unas ves terminados los cálculos respectivos de las necesidades del soldador de punto industrial seguimos con la construcción que consta de los siguientes pasos que son:     

Modificar un transformador de Horno microondas. Realizar la construcción de la carcasa de la máquina. Realizar la construcción del mecanismo palanca. Realizar la construcción del mecanismo del cooler Realizar la instalación eléctrica.

 

Realizar el montaje en general Pintar la máquina para el detalle estético.

7. MARCO TEORICO 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 2mm de espesor. El soldeo por puntos es el más difícil y complicado 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.

7.1 Transformadores

El transformador componente eléctrico que tiene la capacidad de cambiar el nivel del voltaje y de la corriente, mediante dos bobinas enrolladas alrededor de un núcleo o centro común. El núcleo está formado por una gran cantidad de chapas o láminas de una aleación de Hierro y Silicio. Ésta aleación reduce las pérdidas por histéresis magnética (capacidad de mantener una señal magnética después de ser retirado un campo magnético) y aumenta la resistividad del Hierro.

Funcionamiento de un transformador El cambio de voltaje o corriente que hace un Transformador se sucede gracias a que el devanado secundario es inducido por un campo magnético producido por el devanado primario en conjunto con el núcleo. El cambio de voltaje o corriente, que entrega el transformador es inverso, es decir que cuando el transformador aumenta el voltaje, la corriente baja; y cuando el voltaje baja, la corriente sube. Esto nos lleva a una ley: la energía que entrega un transformador, no puede ser superior a la energía que entra en él. Aunque el devanado primario y el secundario están aislados por cartón, papel parafinado, prespán o plástico, el campo magnético se transmite del devanado primario al secundario. Existe una relación entre las vueltas del devanado primario y el devanado secundario. Esta relación, determina el voltaje de salida del transformador y son iguales, la relación entre las vueltas de los devanados y los voltajes de entrada y salida. Cuando el devanado primario es igual al devanado secundario (1:1), el voltaje y la corriente de entrada, son iguales al voltaje y corriente de salida. En este caso este transformador sólo sirve para hacer un aislamiento galvánico, es decir que podemos tocar la corriente de salida sin ser electrocutados. Al cambiar las vueltas de alambre del devanado secundario, cambia el voltaje de salida del transformador. Ejemplo: si por cada vuelta del devanado primario, damos tres vueltas en el secundario; tendríamos, en el caso de aplicar una tensión de 10 voltios en la entrada, en la salida serían 30 voltios. Y Cuando enrollamos una vuelta

de alambre en el secundario por cada tres vueltas del primario; en el caso de aplicar una tensión a la entrada de 30 voltios, tendríamos a la salida 10 voltios. A continuación veremos un método práctico que permite conocer las características del transformador para su Amplificador o cualquier otro aparato. En realidad existen muchas formas de evaluar y calcular un transformador, la que propondremos, conduce de forma fácil y con bastante precisión al modelo del transformador que necesitamos. El punto de partida es determinar la potencia que entrega cada canal del amplificador, si el amplificador es estereofónico. Cada canal aportará la mitad de la potencia del amplificador. Si es un amplificador monofónico, la potencia total será la entregada por la única salida. Veamos un ejemplo: teniendo un Amplificador estéreo de 100 vatios, significa que cada canal es de 50 vatios, o sea que la potencia que entrega canal es 50 vatios. En este caso usaremos parlantes de 8 ohmios, es decir la impedancia del parlante RL, es de 8 ohmios, determinados por el fabricante del circuito integrado de salida o del diseño en sí. Esto quiere decir que la tensión real (RMS) del transformador necesario para alimentar este amplificador, es igual al voltaje continuo que consume el amplificador, dividido entre la raíz cuadrada de 2, (1.4141). Ahora bien, por aquello de las pérdidas es aconsejable incrementar el valor obtenido en unos dos o voltios. Por ejemplo; si su amplificador se alimenta con 34 voltios DC, entonces la tensión RMS del transformador se calculará de la siguiente manera: Voltaje RMS = 34/ √2 34 / 1.4141 = 24 voltios AC Lo quel es igual a:

Voltaje RMS = 24 voltios

A estos 24 voltios es aconsejable sumarle unos 2 voltios, dando como resultado 26 voltios AC La potencia del transformador define la dimensión del núcleo. La potencia no es otra cosa que el producto de la multiplicación entre el voltaje y el amperaje del transformador. Así: PT = V RMS x I RMS

Por ejemplo en el caso anterior calculamos un voltaje de 24 voltios (RMS) y una corriente de 5 Amperios, entonces la potencia será: PT = 24V X 5Amp = 120 vatios

Tabla AWG

La razón de aumentar dos Calibre Mils circulares Diámetro mm Amperaje voltios en el devanado secundario, es proveer un 7 20,818 3.67 44.2 margen de pérdida 8 16,509 3.26 33.3 producido por el consumo de los diodos rectificadores 9 13,090 2.91 26.5 y en la resistencia natural 10 10,383 2.59 21.2 del transformador. 11 8,234 2.30 16.6 Para que su transformador 12 6,530 2.05 13.5 responda adecuadamente 13 5,178 1.83 10.5 y entregue la corriente deseada, debe construirse 14 4,107 1.63 8.3 con alambre de cobre del 15 3,257 1.45 6.6 calibre apropiado. 16 2,583 1.29 5.2 17 2,048 1.15 4.1 Como hallar el calibre del 18 1.624 1.02 3.2 alambre del devanado secundario 19 1.288 0.91 2.6 20 1,022 0.81 2.0 Para saber el calibre 21 810.1 0.72 1.6 adecuado del alambre del 22 642.4 0.65 1.2 devanado secundario, se debe averiguar los 23 0.509 0.57 1.0 amperios de consumo del 24 0.404 0.51 0.8 amplificador y luego 25 0.320 0.45 0.6 consultar la Tabla AWG. 26 0.254 0.40 0.5 En este caso el 27 0.202 0.36 0.4 amplificador consume 5 amperios que obtuvimos de 28 0.160 0.32 0.3 dividir la potencia en watts 29 0.126 0.28 0.26 del amplificador, entre el 30 0.100 0.25 0.20 voltaje de salida (devanado secundario). Si miramos la tabla AWG, vemos que el alambre calibre 16, soporta 5.2 amperios, aunque en la practica, se puede usar un calibre mas delgado, por ejemplo un 17, (No baje mas de un punto el calibre, ya que podría recalentarse el transformador o no entregar la potencia requerida). Vale recordar que si no sabemos los amperios de consumo, basta con dividir la potencia del amplificador entre los voltios de salida del transformador. Claro está que si el amplificador es de transistores, el devanado secundario se haya sumando los amperios que consumen los transistores. Por ejemplo cuando un amplificador trabaja con 4 transistores 2SC5200 y sabemos que cada uno de estos requiere 1.3 amperios, tenemos un total de 5.2 amperios que equivalen al alambre calibre 16. Como hallar el calibre del alambre del devanado primario

Para hallar el calibre del alambre del devanado primario, primero hayamos el amperaje. Esto se consigue de dividir los vatios del amplificador, entre el voltaje del toma corriente o de la red pública de su país. En este caso tenemos un suministro de 120 voltios en la red pública. Amperios = Watts RMS/ Voltios de entrada Lo quel es igual a: Amperios = 120W / 120V = 1 Amp

120 watts dividido 120 voltios, igual a: 1 amperio. Si observamos en nuestra tabla AWG, el calibre mas cercano es el 23. Como hallar el área del núcleo del transformador

Ahora la sección del núcleo se relaciona con la potencia total de la siguiente forma: Sección del núcleo = √ PT La sección del núcleo es igual a la raíz cuadrada de la potencia total. Como vimos anteriormente obtuvimos 120 vatios de potencia, para el transformador. Entonces la sección del núcleo debe ser: Sección del núcleo = √ 120 = 10.95 cms cuadrados Esto quiere decir que nos servirá un núcleo de 3.3 cms de ancho, por 3.3 cms de largo, lo que equivale a una área del núcleo de 10.89 centímetros cuadrados, aunque no necesariamente tiene que ser cuadrado. Las láminas o chapas que mas se aproximan, tienen 3.2 cms de largo en su centro, tendríamos que colocar la cantidad de chapas que nos den unos 3.6 cms de ancho para lograr esa área. La Formaleta comercial para este caso es de 3.2 cm por 4 cm que tiene una potencia disponible de 163 Watts. Esta potencia de averiguó de elevar al cuadrado el área del núcleo. 3.2 x 4 = 12.8 cms2 12.8 x 12.8 = 163.84W Es mejor siempre usar un tamaño de núcleo más grande del que necesitamos para estar sobrados en potencia y no tener problemas al meter el alambre. Medida para definir el ancho del núcleo sumando chapas o láminas de hierro

Medida para definir el largo del núcleo En las figuras, se aprecia el núcleo del transformador visto por encima, la sección del núcleo será el producto del largo en centímetros por el ancho en centímetros. Este debe corresponder al valor calculado cuando menos, como dijimos anteriormente, si es mayor tanto mejor, pues otorga cierto margen de potencia. Calculo del número de espiras del alambre de cobre

Existe una constante que es el número 42, no vamos a entrar en detalles acerca del origen de este numero, puesto que la idea no es ahondar en matemáticas, si no lograr que personas con poco conocimiento logren hacer transformadores. Para calcular el número de espiras o vueltas de alambre de cobre, en nuestro ejemplo, se divide 42 entre los 12.8 cms2, que son el área del núcleo de 3.2 x 4. Número de espiras = 42 / 12.8 Cm2 42 dividido 12.8 = 3.28 espiras o vueltas de alambre por voltio. Esto quiere decir, que para el devanado primario, son 120 voltios del toma corriente, multiplicado por 3.28, es igual a: 393 espiras o vueltas de alambre de cobre. Si en su pais el voltaje de la red pública es de 220V, se multiplica, 220 voltios por 3.28 = 721 vueltas en el devanado primario. Para hallar el número de espiras del devanado secundario, se toman los 26 voltios del transformador y se multiplican por 3.28 obteniendo 85 espiras o vueltas de alambre. Ahora que ya sabemos los calibres de alambre a usar y el número de vueltas, podemos hacer nuestro Transformador.

Conexión de dos transformadores simples

En el caso que se nos dificulte conseguir un transformador con TAP central, una opción muy sencilla es conectar dos transformadores simples (Sin TAP central). En la figura se muestra como se hace la conexión correcta para convertir nuestros dos transformadores sencillos, en un transformador con TAP central. Además como se duplica la cantidad de hierro de las chapas, se aumenta un poco la potencia, mejorando el rendimiento de los dos trasformadores.

Transformadores en paralelo

En otras ocasiones se hace difícil conseguir transformadores de amperajes altos y no podemos conseguir los materiales para hacerlo. Como solución para este problema se pueden conectar dos transformadores en paralelo y así duplicar el amperaje y mantener el voltaje. Por ejemplo: Necesitamos un transformador de 18+18 voltios AC, con una corriente de 12 amperios, para alimentar el amplificador de 300W con TDA7294. Podemos conectar en paralelo dos transformadores de 18+18V AC, con una corriente de 6 amperios y así obtendremos el transformador que requerimos para este proyecto.

Si lo desea, puede utilizar un programa llamado transformer calculation, que hace el trabajo de cálculo por usted. Para que los cálculos con este programa salgan correctamente, es necesario sumar dos milímetros a cada lado del núcleo, Puesto que la formaleta donde se enrolla el alambre ocupa espacio de alambre. Otra opción es usar el programa oficial de nuestro sitio Web, que fue creado por Jaider Martínez, uno de nuestros fieles seguidores. Es un software gratuito para calcular las dimensiones, vueltas de alambre y su calibre, con sólo ingresar el voltaje y el amperaje.

Algunos ejemplos de cálculos para realización de transformadores

Por Federico Michelutti de Argentina. Antes de realizar los ejemplos deberemos tener en cuenta la siguiente información: Tabla de núcleo de formaletas Medida del área del núcleo en centímetros. Compare el área del núcleo con el más cercano en la tabla, use esta o el área inmediatamente más grande a la que necesita y con el número de vueltas por voltio, calcule las vueltas de alambre del devanado primario y secundario. NÚCLEO 1.6 x 1.9 2.2 x 2.8 2.5 x 1.8 2.5 x 2.8 2.8 x 1.5 2.8 x 2.5 2.8 x 3.5 2.8 x 5 3.2 x 3.5 3.2 x 4 3.2 x 5 3.8 x 4 3.8 x 5 3.8 x 6 3.8 x 7 3.8 x 8 3.8 x 9

POTENCIA MÁXIMA 9W 37W 20W 49W 17W 49W 96W 196W 125W 163W 256W 231W 361W 519W 707W 924W 1170W

VUELTAS POR VOLTIO 14 7 9.3 6 10 6 4.3 3 3.75 3.3 2.625 2.76 2.21 1.85 1.58 1.38 1.22

ÁREA Cm ² 3.04 6.16 4.5 7 4.2 7 9.8 14 11.2 12.8 16 15.2 19 22.8 26.6 30.4 34.2

3.8 x 10 3.8 x 11 3.8 x 12 4.4 x 9 4.4 x 10 4.4 x 11 4.4 x 12

1444W 1747W 2079W 1568W 1940W 2342W 2787W

1.1 1.004 0.921 1.06 0.95 0.867 0.795

38 41.8 45.6 39.6 44 48.4 52.8

7.2 Ley de Joule Ley de Joule

La energía eléctrica que proporciona una fuente de fuerza electromotriz es utilizada para diferentes fines, dependiendo de a qué se le conecte. Cuando a la fuente se le conecta una resistencia, ésta genera calor; esto se debe a que la corriente que circula por la resistencia consiste en electrones en movimiento, y estos sufren colisiones con los átomos que forman el conductor, liberando energía en forma de calor. Ve la siguiente figura.

La ley de Joule (también conocido como efecto Joule) nos permite calcular la cantidad de calor que se genera cuando una corriente eléctrica circula por una resistencia eléctrica. El calor Q que se libera en la resistencia debe ser igual a la energía que le suministró la fuente de fuerza electromotriz. De la definición de potencia eléctrica resulta que: Q = P t = (V I) t

De la ley de Ohm: V = I R . Sustituyendo V en la expresión anterior, obtenemos la ley de Joule: Q = I2 R t donde: Q = calor disipado por la resistencia, medido en joule (J). I = corriente eléctrica, medida en amper (A). R = resistencia eléctrica, medida en ohm (Ω). t = tiempo que circula la corriente por la resistencia, medido en segundo (s). A mediados del siglo XIX, el físico inglés James P. Joule pudo demostrar que siempre que se realiza un trabajo se produce una cantidad equivalente de calor, estableciendo así el principio llamado equivalente mecánico del calor. Es costumbre expresar el calor en la unidad llamada caloría. La equivalencia entre joule y caloría es: 1 cal = 4.186 J

Muchos aparatos eléctricos basan su funcionamiento en el calor disipado por una resistencia eléctrica cuando por ella circula una corriente eléctrica, por ejemplo: una plancha, un tostador, una cafetera, unas tenazas, una parrilla y un calefactor eléctricos, etc.

Eficiencia o Rendimiento Se llama eficiencia eléctrica o rendimiento eléctrico, denotado por η, al cociente de la potencia útil o potencia de salida, Ps, (la que nos entrega una máquina o dispositivo eléctrico para un fin particular) entre la potencia entregada o potencia de entrada, Pe, (la que le entregamos a una máquina o dispositivo eléctrico para que funcione). La eficiencia es una cantidad adimensional, pues es el cociente de dos potencias. Siempre que funciona una máquina o dispositivo eléctrico, parte de la potencia que le entregamos se disipa como calor por unidad de tiempo, por el efecto joule; esta potencia se conoce como potencia perdida, P p. Así pues: Pp = Pe – P s

Matemáticamente, Se

la

acostumbra

eficiencia expresar

se

calcula en

como:

porcentaje:

7.3 Características del proceso Es un tipo de soldadura que se cataloga por soldadura sin fusión del metal base a soldar, se considera un proceso en el cual los electrodos utilizados no son consumibles, además no se necesita material de aporte para que se produzca la unión entre las dos piezas, se considera un tipo de soldadura rápida, limpia y fuerte. El material utilizado de los electrodos es una aleación de cobre con Cd, Cr, Be, W con objeto de que presente una baja resistencia y una elevada oposición a la deformación bajo una presión estando su dureza comprendida entre 130 y 160 HB.

También este tipo de soldadura necesita de un transformador donde la bobina secundaria suministra un voltaje a los electrodos de 1V a 10V y una gran corriente, debido a que generalmente la resistencia de las piezas a soldar es muy baja por tanto la corriente que debe pasar por la zona a soldar debe de ser del orden de los 500 amperios.

7.4 Proceso de soldadura El principio de funcionamiento de este proceso consiste en hacer pasar una corriente eléctrica de gran intensidad a través de los metales que se van a unir. Como en la unión de los mismos la resistencia es mayor que el resto de los cuerpos, se genera el aumento de temperatura en juntura. Efecto Joule 𝑄 = 0.24 𝐼𝑈𝑡 Q= Cantidad de calor generado I= intensidad de corriente de soldadura (A) R= Resistencia eléctrica de la unión a soldar t= tiempo durante el cual circula la corriente (s)

Aprovechan esta energía y con una determina presión se logra la unión unos aspectos importantes por mencionar para mejorar la unión es que las superficies a soldar deben estar limpias fuera de óxidos. La soldadura por resistencia es aplicable a casi todos los metales, excepto, zinc y plomo. Junto con la soldadura MIG-MAG son los dos procesos de soldadura en los cuales existe un mayor nivel de automatización robotizada.

7.5 Parámetros de soldeo Para este tipo de soldadura se deben de tener en cuenta varios parámetros regulables: 1. Intensidad-tiempo de soldadura. 2. Resistencia eléctrica de la unión. 3. Presión de apriete. 4. Geometría de los electrodos.

La intensidad es el factor más influyente en el calentamiento final. Para una soldadura rápida se necesita más intensidad y menos tiempo y viceversa. El parámetro correspondiente a la 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 la intensidad). Los factores que influyen en la resistencia eléctrica son:     

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 ocasión 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 a unir. La presión de apriete, también se considera un parámetro muy importante a tener en cuenta.

Al inicio de la soldadura la presión debe de ser baja, con una resistencia de contacto elevada y calentamiento inicial con intensidad moderada. Esta presión debe de ser suficiente para que las chapas a unir tengan un contacto adecuado y se acoplen entre si. Iniciada la fusión del punto de la resistencia de contacto es la zona delimitada por los electrodos, la presión debe de ser alta para expulsar los gases incluidos y llevar la forja del punto. Las presiones excesivamente bajas son consecuencia de una forja deficiente además de altas resistencias de contacto produciendo salpicaduras, proyecciones, cráteres y pegaduras. Por el contrario, una presión excesivamente alta puede producir una expulsión del metal fundido y una disminución de la resistencia, además de esto también puede producir, una baja resistencia de contacto, huellas profundas en la chapa, partículas de material del electrodo desprendidas y una deformación plástica de los electrodos.

7.6 Electrodos Los electrodos utilizados en soldadura por puntos pueden variar en gran medida dependiendo de la aplicación que vayamos a realizar, cada tipo de electrodo tiene una función diferente.    

Electrodos de radio se utilizan para aplicaciones de alta temperatura. Electrodos con una punta truncada se utilizan para altas presiones. Electrodos excéntricos se utilizan para soldar esquinas, o para llegar a rincones y espacios pequeños. También hay electrodos para poder acceder al interior de la pieza a soldar.

7.7 Fases de las soldaduras por puntos 1. Colocación de las chapas a soldar entre las pinzas. 2. Bajada de los electrodos, que corresponde al tiempo que transcurre desde la operación de acercamiento de los electrodos hasta que comienza el paso de la corriente

3. Tiempo de soldadura, que consiste en el tiempo durante el cual está pasando la corriente eléctrica. 4. Tiempo de forja, es el tiempo transcurrido entre el corte de la corriente y el levantamiento de los electrodos. 5. Tiempo de enfriamiento, consiste en la desaparición de la presión además de los electrodos. 7.8 Efectos en los materiales El proceso de soldadura por puntos tiende a endurecer el material, hacer que se deforme, reducir la resistencia a la fatiga del material, y puede estirar el material. Los efectos físicos de la soldadura por puntos pueden crear fisuras internas y grietas en la superficie. Las propiedades químicas afectadas son la resistencia interna del metal y sus propiedades corrosivas.

7.9 Metales soldables La soldabilidad de los metales y aleaciones depende de su resistencia eléctrica. De acuerdo con este criterio, los diversos materiales pueden agruparse en dos tipos:  

De elevada resistencia eléctrica y baja conductividad térmica, como los aceros, que se sueldan con intensidades relativamente pequeñas y tiempos de paso largos. De baja resistividad eléctrica y elevada conductividad térmica, tales como el aluminio y sus aleaciones y las aleaciones de cobre que se sueldan con altas intensidades y tiempos muy cortos.

Los aceros suaves se sueldan fácilmente, al igual que los de bajo contenido en elementos especiales. Los aceros de temple son soldables, pero precisan un recocido después de soldar debido a que por el rápido enfriamiento la soldadura se vuelve frágil. Este recocido se realiza automáticamente en algunas máquinas de soldar. Los aceros inoxidables al cromo-níquel se sueldan muy bien con una corriente moderada, fuerte presión y un tiempo de soldadura corto y preciso. El níquel y sus aleaciones se sueldan fácilmente con una intensidad muy elevada. El aluminio, el magnesio y sus aleaciones pueden soldarse a condición de que se emplee una corriente muy intensa durante un tiempo muy corto y se controle rigurosamente la cantidad de energía suministrada. El latón se suelda más fácilmente que el aluminio aplicando una corriente elevada durante un tiempo corto. El zinc y sus aleaciones son delicadas de soldar por su baja temperatura de fusión. El cobre es imposible de soldar con cobre. En mejor de los casos, la soldadura es muy mala. Las aleaciones rojas y los bronces fósforos se sueldan mejor. Los metales y las aleaciones de distinta naturaleza son soldables por puntos si forman una aleación y sus temperaturas de fusión no son muy diferentes.

8. MARCO HISTORICO El calentamiento resistivo fue estudiado primero por James Prescott Joule en 1841 e, independientemente, por Heinrich Lenz en 1842.3 Joule sumergió un trozo de alambre en una masa fija de agua y midió el aumento de temperatura causada por el paso de una corriente conocida que fluyó a través del alambre durante un período de 30 minutos. Mediante la variación de la corriente y la longitud del alambre dedujo que el calor producido era proporcional al cuadrado de la corriente multiplicado por la resistencia eléctrica del alambre.

9. MARCO CONCEPTUAL Y TENDENCIAL Los efectos térmicos parten de ciertas leyes: LEY DE JOULE

1joule=0,24calorias (equivalente calorífico del trabajo). 1caloria=4,18joules (equivalente mecánico del calor). Por lo que la ley de joule quedaría expresada así: Q= 0.24xIxVxt Y la segunda ley del efecto de Joule Q=m*C*Δt

10. APORTE CIENTIFICO Este proyecto realizado será un pequeño aporte a lo que son los efectos térmicos de la corriente alterna; a la materia de ELT 300 en general, ya que será utilidad para varios estudiantes, docentes o persona en general que tenga dudas sobre que procedimiento para generar calor mediante una inducción magnética y poder aplicarlo a algo útil como en nuestro caso el soldador por punto.

11. HIPOTESIS 

Es posible realizar el soldador de punto con parámetro de 4 segundos limpio y eficiente.

12. TAREAS Y METODOS er

1 paso.Compramos y conseguimos los materiales, los materiales son:     

Un transformador de microondas. Cable de cobre. Cable para conectar a la corriente alterna. (220v) Interruptor. Venesta o plancha para los soportes.

2do paso.Una vez conseguido los materiales se procederá a la construcción. Desarmamos o quitamos el devanado secundario del transformador.

Después cambiamos y ponemos el cable para soldar o de soldar de 35 mm2 en el debando secundario dándole dos vueltas con este cable.

3er paso.Conectamos el cable para la corriente alterna en nuestro transformador y también el interruptor.

4to paso.Realizamos la carcasa o los soportes para las piezas. Estas pueden ser de venesta o plancha.

5to paso.El último paso es el empalmar otro cable de cobre sin esmalte o desvainar el cable para realizar la soldadura.

13. CALCULOS DATOS: Temperatura de fusión Condición de soldador de punto:

Tf=1200 °C Temperatura ambiente:

Ti=25 °C Entrada de tensión:

U=220 V Salida de tensión (medida por tester)

U= 1.5 V Calor especifico del cobre:

C=0.092

𝑐𝑎𝑙 𝑔 °𝐶

Efecto Joule:

Q=m C∆ T cálculo de masa:

Ρ=8.96 𝑔/𝑐𝑚3 m= V*ρ=10.43 g V=1.1648* V= (8.32) (14)cm^2=1.1648 ∆T= (1200-25)=1175oC REMPLAZAMOS EN LA ECUACION DE CALOR DEL EFECTO JOULE

Q=10.43x0.092x1175=1127.48 COMO CALCULOS ADICIONALES La segunda expresión del efecto Joule

Q= 0.24 I U t Despejamos de esta expresión la corriente

I= Q/(0.24XUXt)=447.6 Amperios (A) Podemos deducir de la corriente del devanado segundario la corriente I 1:

IPRIMARIO= (U2 ISEGUNDARIO)/U1=3.05 (A) P=I1xV1=3.05x220=671 (w) P=I2xV2=671.4 (W)

n=P2/P1=671.4/671=1.00=100% 14. BIBLIOGRAFIA  https://es.wikipedia.org/wiki/Soldadura_por_puntos  https://www.ecured.cu/Soldadura_por_puntos

 http://construyasuvideorockola.com/transformador.php  http://spanish.amadamiyachi.com/glossary/glossspotwelding  http://www.academico.cecyt7.ipn.mx/FisicaIII/temas/secundarias.htm

15. PRESUPUESTO ITEM 1 2

CANTIDAD 1 1

3

Media barra

4

1

5 6

1 -

7

-

MATERIAL TRANSFORMADOR Cable de sección 35 mm^2 Tubo estructural cuadrado de 15 mm Pulsador (siempre abierto) Ventilador Cables de conexión Pernos, tuercas, teminales y otros…

PRECIO 80 75

Observaciones

10

No se utilizó todo. Pero era el límite de compra

25 20 20 50

280Bs

16. CRONOGRAMA PROGRAMADO Nro.

ACTIVIDAD

DIAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1 2 3 4 5

Compra de los materiales Cálculos Construcción Pruebas Pruebas finales

17. ANEXOS

Comparación del soldador del laboratorio con el nuestro

18. CONCLUSION La respuesta preliminar de nuestro proyecto era de lograr soldar las planchas en un tiempo menor de lo obtenido al concluir con el proyecto unas vez terminados los cálculos y la instalación de todo el soldador la variación de (4-7) segundos. Siendo esta la única sorpresa de los resultados. Las conclusiones más sobresalientes del grupo fue, el buen rendimiento del soldador con un buen diseño de la estructura y el mecanismo de operación y activación. Al momento de soldar las planchas y todo tipo de materiales similares (planchitas de menor diámetro, mayor, clavos pequeños La soldadura es limpia y eficiente y económica al momento de soldar con las puntas de cobre de calibre calibre 8 Otra de las conclusiones es la necesidad de refrigeración debido a las transferencias de calor del equipo, lo cual fue una atinada inclusión del ventilador para manejo mas industrial

Los resultados que podemos mencionar en este informe en la parte de conclusiones son: Soldadura 1

material Plancha metalica de 1 mm de espesor

Tiempo 7 segundos

2

Plancha metalica de 2 mm de espesor

9-10 segundos

3

Clavos de hasta 2.5 mm de diámetro

7 segundos

Observaciones Las plancha menores a esta sueldan en menor tiempo Aquí es donde nos dimos cuenta que la variable definitoria es la del tiempo