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primero de ingenieros industriales Curso 2004-2005

Uniones Fijas

Diseño Asistido por Ordenador

• En muchas ocasiones las piezas o partes de máquinas de se pueden unir de una manera fija, pues no se prevé su desmontaje. Los métodos de unión fija más empleados son: • Remaches: Son pequeñas varillas que unen, por lo general, chapas metálicas • Adhesivos: Se trata de unir las superficies de las piezas mediante una sustancia de alto poder adherente. • Ajuste a presión: Una de las piezas se introduce de manera forzada en un agujero practicado en la otra con ese fin. • Soldadura: Unión de metales mediante aportación de calor.

Introducción

La soldadura es un proceso de unión entre metales por la acción del calor, con o sin aportación de material metálico nuevo, dando continuidad a los elementos unidos.

Actualmente ha sustituido prácticamente a las técnicas de unión por roblonado.

El calor aportado es necesario para que el material que se aporta funda y una ambas superficies, o si no se emplea material, lo haga el propio material que se trata de unir. Para que el material de aportación realice correctamente la unión es necesario que "moje" a los metales que se desea unir. Por lo tanto las fuerzas de adherencia entre el metal de aportación y las piezas a unir deben ser mayores que las fuerzas de cohesión entre los átomos del material añadido.

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Uniones por soldadura

– El material aportado o el calor puede afectar a las propiedades de las piezas a unir. – Eliminar porosidades y grietas, para ello se añaden elementos de aleación al material de aportación – Evitar deformaciones sujetando bien las piezas a unir. La zona afectada por el calor puede quedar dura y quebradiza. – Realizar precalentamientos o tratamientos térmicos posteriores

• Riesgos:

Uniones por soldadura

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– Ordinaria o de aportación, cuando se consigue la unión por interposición de una aleación fundida entre las dos superficies que se han de soldar y – Soldadura propiamente dicha o de unión, cuando se hacen enlazar las redes cristalinas de estas dos superficies.

Según la naturaleza intrínseca de la unión, se distinguen dos tipos de soldadura:

– la fuente calorífica puede ser la electricidad (soldadura eléctrica, por arco, o por resistencia) – la llama de un soplete, – una reacción química exotérmica, – el choque de un haz de electrones con el metal, – una energía vibratoria, – una energía puramente mecánica (como la fricción), – los rayos laser, etc.

Según la fuente calorífica empleada, se tiene una amplia gama de procedimientos de soldadura;

– soldadura de metales y – soldadura de materiales termoplásticos (plásticos vulgares).

Según sea la naturaleza de los materiales a soldar

Uniones por soldadura: Clasificación

Uniones por soldadura: Definiciones

1. por soldeo blando, 2. soldeo fuerte y 3. por fusión

• La soldadura ordinaria, de aleación o falsa soldadura, o soldadura de aportación, consiste en una interposición de aleación no férrica fundida, entre las piezas metálicas que han de soldarse • Las soldaduras ordinarias pueden ser según la norma internacional ISO-2553:1992 o la UNE-EN 22553 de tres tipos:

Uniones por soldadura: Por Aportación

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Aplicación en electrónica (ciruitos) Fontanería (soldadura de plomo) Cables eléctricos Chapas de hojalata

La soldadura fuerte, exige soldar a un punto de fusión superior y es empleada en motores, herramientas, turbinas o hélices. Se le suele llamar dura o amarilla. Se alcanzan temperaturas de 800ºC, Se emplea como metal de aportación plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de cobre y cinc (latón soldadura). Como material fundente para cubrir las superficies desoxidándolas se emplea del bórax.

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En la soldadura blanda, se utilizan aleaciones con punto de fusión inferior a 426ºC preferentemente a base de estaño, antimonio, plata o cinc, cuando no son necesarias grandes calidades mecánicas en la unión. Material fundente una rexina

Uniones por soldadura: Por Aportación

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– Otro procedimiento importante de fusión es la soldadura por arco, donde el calor de fusión, se obtiene estableciendo un arco eléctrico entre un electrodo y el metal a soldar.

• La soldadura oxiacetilénica, está basada en una combinación de oxígeno y acetileno, es cómoda, calorífica y económica, aunque suele producir deformaciones y tensiones residuales, que requieren tratamiento térmico posterior • La soldadura oxhídrica, utiliza combustión de hidrógeno con oxígeno, produciendo una llama de menor poder calorífico que la anterior, aunque evita la tensiones residuales de la oxiacetilénica.

– la soldadura por gas o con soplete, obteniéndose el calor de fusión del metal mediante la combustión de la mezcla de un gas combustible y oxígeno en la boquilla de un soplete. Los tipos de soldadura por gas más comunes son:

La soldadura por fusión, provoca la fusión del metal base y el de aportación, -si lo hay en los puntos por soldar-. Entre los procedimientos por fusión destacan por su importancia industrial

Uniones por soldadura: Por Aportación

TIPOS • En la soldadura por presión se eleva la temperatura de las piezas hasta que se comporten plásticamente y se sueldan, bajo la presión adecuada, sin metal de aportación. • En la soldadura por forja, se calientan, mediante llama u horno, las superficies a soldar y con martillos o prensas se proporciona la preparación necesaria. • En los distintos procedimientos de soldadura por resistencia, el calor es consecuencia del paso de una corriente eléctrica a través de la superficie a soldar, lo que proporciona una gran calidad de la soldadura, por no emplear material de aporte, ni fundentes y es empleado para unir gran variedad de metales, como: aceros al carbono, inoxidables, aluminio, magnesio, cinc y todos los materiales de poco espesor y recubiertos; como el acero galvanizado.

Uniones por soldadura: Por Presión

MODOS • Por puntos: Las chapas son soldadas por pequeñas zonas circulares aisladas y regularmente espaciadas, que se denominan puntos. Se emplea en chapa fina, para carrocerías de automóviles, electrodomésticos, y en las industrias eléctrica y de juguetería, construcción naval, estructuras metálicas. • Por costura: las puntas de los electrones se sustituyen por rodillos, por los que pasan las piezas a soldar. • A tope: Las dos piezas se sujetan entre unas mordazas por las que pasa la corriente. Las dos piezas se calientan hasta la temperatura conveniente, en ese momento se interrumpe la corriente y se aprietan las dos piezas fuertemente una contra otra.

Uniones por soldadura: Por Presión

MODOS • Por puntos: Las chapas son soldadas por pequeñas zonas circulares aisladas y regularmente espaciadas, que se denominan puntos. Se emplea en chapa fina, para carrocerías de automóviles, electrodomésticos, y en las industrias eléctrica y de juguetería, construcción naval, estructuras metálicas. • Por costura: las puntas de los electrones se sustituyen por rodillos, por los que pasan las piezas a soldar. • A tope: Las dos piezas se sujetan entre unas mordazas por las que pasa la corriente. Las dos piezas se calientan hasta la temperatura conveniente, en ese momento se interrumpe la corriente y se aprietan las dos piezas fuertemente una contra otra.

Uniones por soldadura: Por Presión

MODOS • Por puntos: Las chapas son soldadas por pequeñas zonas circulares aisladas y regularmente espaciadas, que se denominan puntos. Se emplea en chapa fina, para carrocerías de automóviles, electrodomésticos, y en las industrias eléctrica y de juguetería, construcción naval, estructuras metálicas. • Por costura: las puntas de los electrones se sustituyen por rodillos, por los que pasan las piezas a soldar. • A tope: Las dos piezas se sujetan entre unas mordazas por las que pasa la corriente. Las dos piezas se calientan hasta la temperatura conveniente, en ese momento se interrumpe la corriente y se aprietan las dos piezas fuertemente una contra otra.

Uniones por soldadura: Por Presión

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Un símbolo suplementario. Un sistema para indicar las medidas Indicaciones suplementarias para los planos de taller.

REPRESENTACIÓN GRÁFICA. • El cordón de soldadura en sección aparece en verdadera forma y dimensión y en vista longitudinal se representa por medio de una línea continua ancha acompañada por el símbolo del cordón y sobre él. • El símbolo debe recordar la sección. REPRESENTACIÓN SIMBÓLICA. • Tanto en la vista como en la sección se representa por medio de una línea ancha en la junta y con un símbolo sobre la línea de referencia • La representación simbólica se complementa con:

Representación

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Un símbolo suplementario. Un sistema para indicar las medidas Indicaciones suplementarias para los planos de taller.

REPRESENTACIÓN GRÁFICA. • El cordón de soldadura en sección aparece en verdadera forma y dimensión y en vista longitudinal se representa por medio de una línea continua ancha acompañada por el símbolo del cordón y sobre él. • El símbolo debe recordar la sección. REPRESENTACIÓN SIMBÓLICA. • Tanto en la vista como en la sección se representa por medio de una línea ancha en la junta y con un símbolo sobre la línea de referencia • La representación simbólica se complementa con:

Representación

SÍMBOLOS DE SOLDADURA. UNE-EN 22553:1995.

SÍMBOLOS DE SOLDADURA. UNE-EN 22553:1995.

SÍMBOLOS DE SOLDADURA. UNE-EN 22553:1995.

SÍMBOLOS DE SOLDADURA. UNE-EN 22553:1995.

SÍMBOLOS DE SOLDADURA. UNE-EN 22553:1995.

SÍMBOLOS DE SOLDADURA. UNE-EN 22553:1995.

SÍMBOLOS SUPLEMENTARIOS Y EJEMPLOS

POSICIÓN DE LOS SÍMBOLOS EN LOS DIBUJOS.

POSICIÓN DE LOS SÍMBOLOS EN LOS DIBUJOS.

POSICIÓN DE LOS SÍMBOLOS EN LOS DIBUJOS.

En soldaduras en ángulo, la cota indicada debe ser el ancho de la garganta o el lado del triángulo isósceles (Ver Figura caso b) por lo que se colocará la letra “z” o “a” previa a la sección de la soldadura (Ver Figura caso c) y en el caso de que se indique la penetración de la soldadura, este valor será posterior a la letra “s” . (Ver Figura caso d)

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La cota de situación de la soldadura con relación al borde de la chapa no aparecerá en el símbolo, sino en el dibujo. La falta de indicaciones a la derecha del símbolo significa que es continua a lo largo de las piezas a soldar. En la soldadura a tope, salvo indicación contraria, la penetración es total.

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DIMENSIONES PRINCIPALES A INDICAR EN LOS DIBUJOS.

Designación de las uniones soldadas