ingenieria de manufactura

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FUNDICIÓN DE METALES La Fundición de metales es el proceso de fabricación de piezas mediante el colado del material derretido en un molde. Los mismos que son elaborados en arena y arcilla debido a la abundancia de este material y también a la resistencia que tiene al calor, permitiendo además que los gases se liberen al ambiente y que el metal no. La Fundición se lo puede realizar de muchas maneras, pero todas obedecen al principio anteriormente descrito, el proceso comienza con la elaboración del modelo que es la pieza que se desea reproducir, usualmente es hecha en madera o yeso, pero cuando la producción es en masa se la maquina en metales “blandos “como el aluminio, es evidente que debe ser ligeramente más grande que la pieza que se desea fabricar ya que existe contracciones del metal cuando se enfría, son necesarias las previsiones para evacuación de gases, usualmente conocidos como venteos. Luego se procede a la fabricación de la matriz de arena o molde la cual se comienza compactando la arena alrededor del modelo, cuando se requiere fabricar una pieza que es hueca se debe provisionar un “macho” que es un elemento sólido colocado en la matriz para que allí no ingrese el metal fundido, es importante anotar que siempre se esta trabajando se lo hace en negativo, es decir donde no se requiere metal se coloca el macho y donde si se lo requiere se lo coloca el modelo que evidentemente deberá ser extraído previo al colado desde la Fundición, es

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Historia e introduccion a la manufactura

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FUNDICIÓN DE METALESLa Fundición de metales es el proceso de fabricación de piezas mediante el colado del material derretido en un molde. Los mismos que son elaborados en arena y arcilla debido a la abundancia de este material y también a la resistencia que tiene al calor, permitiendo además que los gases se liberen al ambiente y que el metal no.

La Fundición se lo puede realizar de muchas maneras, pero todas obedecen al principio anteriormente descrito, el proceso comienza con la elaboración del modelo que es la pieza que se desea reproducir, usualmente es hecha en madera o yeso, pero cuando la producción es en masa se la maquina en metales “blandos “como el aluminio, es evidente que debe ser ligeramente más grande que la pieza que se desea fabricar ya que existe contracciones del metal cuando se enfría, son necesarias las previsiones para evacuación de gases, usualmente conocidos como venteos.

Luego se procede a la fabricación de la matriz de arena o molde la cual se comienza compactando la arena alrededor del modelo, cuando se requiere fabricar una pieza que es hueca se debe provisionar un “macho” que es un elemento sólido colocado en la matriz para que allí no ingrese el metal fundido, es importante anotar que siempre se esta trabajando se lo hace en negativo, es decir donde no se requiere metal se coloca el macho y donde si se lo requiere se lo coloca el modelo que evidentemente deberá ser extraído previo al colado desde la Fundición, es usual también que se coloquen modelos de cera , la cual se derrite conforme ingresa el metal ocupando su lugar para ulteriormente enfriarse.

Un vez retirado el modelo y las dos partes del molde, es frecuente esta geometría para poder retirar el modelo, se procede al colado que no es otra cosa, que el vertido de metal líquido la matriz que se ha construido, luego viene el enfriado que debe ser controlado para que no aparezcan grietas ni tensiones en la pieza formada.

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El desmolde viene a continuación, el cual se desarrolla con la rotura del molde y el reciclaje de la arena, la pieza se presenta burda por lo cual se suele someter a un proceso de

desbarbado y pulido.

Existe algunas variantes del proceso de Fundición como es el moldeo con arena verde; que se lo realiza con arena húmeda útil para piezas pequeñas y medianas , moldeo de arena seca en donde la arena se calienta a temperaturas de 200 C esto hace que sea el molde más rígido permitiendo la fabricación de piezas de tamaño importante, moldeo mecánico que es la automatización de los procesos anteriormente descritos, moldeo de cera perdida, que consiste en la fabricación del modelo en cera y se lo recubre cerámica o material refractario, se procede a calentar el conjunto evacuando la cera la cual deja las cavidades para el ingreso del metal de la Fundición, se tiene también la micro Fundición, útil para elaboración de piezas pequeñas, la Fundición por eyección, mu utilizada para la fabricación de grifería y que tiene el mismo principio de la inyección de plástico evidenciándose la necesidad de un equipo que inyecte el material fundido en el molde, se tiene también la Fundición prensada, Fundición de baja presión, Fundición centrifuga, etc.

El moldeo en arena verde consiste en la elaboración de moldes partiendo de la mezcla de arena de sílice y bentonita (un derivado de la arcilla) a un 30 - 35 % con una cantidad moderada de agua.

Esta primera elaboración de la mezcla se denomina arena de contacto, tras su primera utilización esta mezcla es reutilizable como arena de relleno, la cual al añadirle agua

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vuelve a recuperar las condiciones para el moldeo de piezas. De esta manera, se puede crear un circuito cerrado de arenería.Existe otro tipo de preparado de la arena, es un tipo de preparado ya comercial, consiste en una mezcla de arena de sílice con aceites vegetales y otros aditivos. Este tipo de preparado no es reutilizable, ya que tras su utilización dichos aceites se queman perdiendo así las propiedades para el moldeo. Por este motivo no es aconsejable su utilización en grandes cantidades y de forma continua en circuitos de arenería cerrados ya que su utilización provocaría el progresivo deterioro de mezcla del preparado del circuito y por lo tanto su capacidad para el moldeo. Este preparado facilita la realización del moldeo manual, ya que alarga el proceso de manipulación para realizar el modelaje.

Existen dos tipos de moldeo en verde: el moldeo manual y el moldeo en máquina.

• Moldeo manual: Consiste en el moldeo realizado de forma manual, y por lo tanto de una manera artesanal. Este tipo de modelaje se está perdiendo en la actualidad debido a la especialización, a la desaparición progresiva de los operarios de fundición y a la utilización de las máquinas de moldeo.

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Moldeo en máquina: Consiste en el moldeo realizado por medio de una máquina de moldeo. Existen en la actualidad distintos tipos de máquinas para este fin: las máquinas multifunción, máquinas multipistones y máquinas automáticas. La utilización de este tipos de máquinas ha facilitado la automatización de este proceso, aumentando notablemente las cantidades productivas.

En el diseño de los modelos que se utilizan para construir un molde es necesario tener en consideración varias tolerancias.

• Tolerancia para la contracción: Se debe tener en consideración que un material al enfriarse se contrae dependiendo del tipo de metal que se esté utilizando, por lo que los modelos deberán ser más grandes que las medidas finales que se esperan obtener.

• Tolerancia para la extracción: Cuando se tiene un modelo que se va a remover es necesario agrandar las superficies por las que se deslizará, al fabricar estas superficies se deben considerar en sus dimensiones la holgura por extracción.

• Tolerancia por acabado: Cuando una pieza es fabricada es necesario realizar algún trabajo de acabado o terminado de las superficies generadas, esto se logra puliendo o quitando algún material de las piezas producidas por lo que se debe considerar en el modelo esta rebaja de material.

• Tolerancia de distorsión: Cuando una pieza es de superficie irregular su enfría-miento también es irregular y por ello su contracción es irregular generando la distorsión de la pieza, estos efectos deberán ser tomados en consideración en el diseño de los modelos.

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Golpeteo: En algunas ocasiones se golpean los modelos para ser extraídos de los moldes, acción que genera la modificación de las dimensiones finales de las piezas obtenidas, estas pequeñas modificaciones deben ser tomadas en consideración en la fabricación de los modelos.

Ventajas y Desventajas

Ventajas• Económico: es un proceso más barato que el resto.• Resistencia a altas temperaturas.• Posibilidad de obtención de piezas de hasta menos de 3mm

de grosor de acero.• Posibilidad de utilización en gran cantidad de metales y

aleaciones.• Acabado uniforme y liso.• No requiere de tolerancias especiales.• Aproximadamente un 90% del material del molde es

reciclable.• Se trata de un proceso flexible con costos de materiales

bajos.• Piezas sin tensiones residuales.

Desventajas• No se trata de un proceso recomendado para piezas de gran

tamaño.• Las tolerancias que se obtienen suelen ser bastante

grandes.• No es el proceso más adecuado para la realización de piezas

de geometría compleja.• Los acabados superficiales que se obtienen no son los

mejores.Piezas con resistencia mecánica reducida.

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Soldadura

La Soldadura es un metal fundido que une dos piezas de metal, de la misma manera que realiza la operación de derretir una aleación para unir dos metales, pero diferente de cuando se soldan dos piezas de metal para que se unan entre si formando una unión soldada.

En la industria de la electrónica, la aleación de estaño y plomo es la más utilizada, aunque existen otras aleaciones, esta combinación da los mejores resultados. La mezcla de estos dos elementos crea un suceso poco comun. Cada elemento tiene un punto elevado de fundición, pero al mezclarse producen una aleación con un punto menor de fundición que cualquiera de los elementos para esto debemos de conocer las bases para soldar. Sin este conocimiento es difícil visualizar que ocurre al hacer una unión de soldadura y los efectos de las diferentes partes del proceso.El estaño tiene un punto de fundición de 450º F; el plomo se funde a los 620º F. Ver grafica, en este diagrama de proporción de Estaño/Plomo consiste de dos parametros, uno de ellos es la temperatura en el eje vertical y la otra es la concentración en el eje horizontal. La concentración de estaño es la concentración del plomo menos 100. En el lado izquierdo del diagrama puede ver 100% de estaño, en el lado derecho del diagrama puede ver 100% de plomo. Las curvas dividen la fase líquida de la fase pastosa. La fase pastosa de la izquierda de la linea divide el estado líquido del estado sólido. Usted puede ver que estas lineas se unen en un punto correspondiente a una temperatura de 183º C o 361º F, a este

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punto se le llama punto eutectico. La aleación 63% estaño y 37% plomo tienen la misma temperatura sólida y líquida. Pastoso o en pasta significa que existen ambos estados, sólido y líquido. Entre mas alto sea el contenido de plomo, mayor sera el campo pastoso. Entre mas alto sea el estaño menor sera el campo pastoso. La soldadura preferida en la electrónica es la aleación eutectica debido a su inmediata solidificación.

Diagrama de Fase

Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

Teoria de SoldaduraAntes de hacer una union, es necesario que la soldadura "moje" los metales básicos o metales base que formaran la unión. Este es el factor mas importante al soldar. Al soldar se forma una unión intermolecular entre la soldadura y el metal. Las moleculas de soldadura penetran la estructura del metal

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base para formar una extructura sólida, totalmemte metálica.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superiorSi la soldadura se limpia mientras esta aun derretida, sera imposible retirarla completamente. Se ha vuelto una parte integral de la base. Si unmetal graso se sumerge en agua no se "mojara" no importa que tan degado sea el aceite, se formarán bolitas de agua que se pueden sacudir de la superficie. Si el metal se lava en agua caliente utilizando detergente y se seca con cuidado, sumergiendolo de Nuevo en agua, el liquido se extendera completamente sobre la superficie y formara una pequeña capa. Esta capa de agua no se puede quitar a menos que se seque. El material esta entonces "mojado". Cuando el agua moje el metal entonces esta perfectamente limpio, de tal forma la soldadura mojara el metal cuando las superficies de la soldadura y del metal estan completamente limpias. El nivel de limpieza que se requiere es mucho mayor que con el agua sobre el metal. Para tener una Buena unión de soldadura, no debe de existir nada entre los dos metáles. Casí todos los metáles se oxidan con la exposición al aire y hasta la capa mas delgada impedirá que la soldadura moje el metal.

Soldadura con autogena

La soldadura es una disciplina que involucra múltiples clasificaciones y de allí surgen los diversos tipos de soldadura que mencionamos previamente en otros artículos técnicos.Sin embargo, si tenemos en cuenta las características en que se basa la soldadura podemos establecer una clasificación básica en dos grandes grupos:• Soldadura heterogénea• Soldadura homogéneaEn la siguiente tabla mencionamos las diferencias principales entre ambos grupos y podremos ver claramente qué es la llamada soldadura autógena.

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Tipos de SoldadurasDe acuerdo con la información de la tabla anterior, la soldadura autógena es simplemente un tipo de soldadura homogénea que se realiza sin metal de aporte.Vale decir que cualquier proceso de soldadura que se realice sobre metales iguales (metal base) por medio de la fusión de los mismos sin emplear metal o varilla de aporte y que al enfriarse formen un trazo continuo de metal recibe el nombre general de soldadura autógena.A fin de aclarar la confusión que planteábamos al principio, podemos apreciar que la soldadura oxiacetilénica sólo puede considerarse autógena si se realiza en ausencia de metal de aporte.Hecha la aclaración, a continuación vamos a describir brevemente el proceso de soldadura oxiacetilénica sin metal de aporte, que es el tipo más difundido de soldadura autógena y que, por lo tanto, de ahora en más denominaremos simplemente autógena.El fundamento de la soldadura autógena consiste en unir metales iguales fundiéndolos con el calor de una llama

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producida por la combustión de una mezcla de gases que se genera y proyecta a través de un soplete. Por lo común estos gases son oxígeno (comburente) y acetileno (combustible), aunque también pueden ser oxígeno y propano u otros.Equipo utilizado para Soldadura AutógenaEl equipo básico de la soldadura autógena es el que describe la siguiente figura.

Partes de una Soldadora AutógenaVeamos sus partes:1 – Cilindro de oxígeno: su capacidad varía de 60 a 300 pies cúbicos, con presiones de hasta 2.400 psi.2 – Cilindro de acetileno: contiene material poroso saturado con acetona. Como el acetileno libre no puede comprimirse en forma segura a más de 15 psi, se encuentra disuelto en acetona, que lo mantiene estable y permite una presión de 250 psi.3 – Reguladores de presión: mantienen la presión constante de los gases, asegurando un volumen estable e igual calidad de la llama. La mayoría de los reguladores son de dos graduaciones y tienen dos medidores: uno indica la presión en el cilindro y el otro la presión que ingresa en la

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manguera.4 y 5 – Mangueras: aunque la figura las muestra separadas, pueden estar unidas o encintadas para evitar que se enreden. Tienen distintos colores, siendo verde o azul para oxígeno y roja o naranja para acetileno. Los conectores para oxígeno tienen las roscas hacia la derecha y los del acetileno hacia la izquierda.6 y 7 – Válvulas de control: son del tipo aguja con tornillo de mariposa y controlan el caudal de los gases que ingresan en la cámara mezcladora.8 – Soplete: es el elemento que efectúa la mezcla de gases. Puede ser de alta presión, en el que la presión de ambos gases es la misma, o de baja presión, en el que el oxígeno tiene una presión mayor que el acetileno.Examinemos el soplete con más detalle.Las partes principales del soplete son: las válvulas de apertura y cierre, la cámara mezcladora y la boquilla.Las boquillas son piezas desmontables y de diferentes tipos y tamaños, ya que al soldar diferentes espesores de material es necesario un suministro de calor correspondiente de la llama oxiacetilénica. Se suelen fabricar de aleaciones de cobre y las medidas se determinan por el diámetro del agujero de orificio en su extremo. El equipo normal tiene tres o más boquillas. Una boquilla demasiado pequeña demorará excesivamente o hace imposible la fusión del metal base. Una boquilla demasiado grande puede tener como resultado la quemadura del metal base.Tipos de llamaDe la boquilla sale una llama, la llamada llama oxiacetilénica, en la que se distinguen zonas claramente diferenciadas. Dependiendo de la proporción gaseosa, existen tres tipos de llamas, como vemos en la siguiente figura.

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Tipos de LlamasLlama neutra: es la más utilizada, ya que es la que se logra cuando se suministra suficiente oxígeno para realizar la combustión de todo el acetileno presente. Es, además, la más aconsejable para conservar las propiedades del material. Se usa para soldar hierro fundido, acero maleable, acero suave, bronce, acero inoxidable y acero al cromo con 12%.Llama oxidante: la proporción de oxígeno en la mezcla es mayor que la de acetileno. Se reconoce por su cono interno y penacho más cortos, así como por su sonido más agudo. Se usa para latón con grandes porcentajes de zinc y aleaciones de bronce.Llama reductora: con exceso de acetileno, se reconoce por una zona intermedia reductora (penacho de acetileno) que

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aparece entre el cono y el penacho azul. Se utiliza solamente en casos particulares para soldar aceros al carbono, aceros fundidos  y sus aleaciones, aluminio fundido y aceros especiales.Pasos para soldarUna vez que tenemos el equipo listo y hemos seleccionado la boquilla adecuada para el espesor de materiales que deseamos soldar, debemos seguir una serie de pasos para efectuar soldaduras correctas y en condiciones de seguridad. El orden de estos pasos es el siguiente:• Conectamos los reguladores a los cilindros de gas.• Conectamos las mangueras al soplete y a los reguladores.• Montamos la boquilla adecuada mediante ajuste manual.• Regulamos la presión de trabajo mediante la apertura de las

llaves de los cilindros y accionando las manijas de regulación.

• Encendemos el soplete. Para ello, abrimos el acetileno con un ¼ de giro de la válvula del soplete, encendemos y abrimos lentamente el oxigeno.

• Efectuamos la soldadura correspondiente, empleando la técnica que mejor se adapte a nuestros requisitos y al metal base.

• Apagamos el soplete cerrando primero el acetileno y luego el oxígeno.

• Cerramos las llaves de los cilindros.

GeneralidadesLas ventajas de la soldadura autógena son la de reunir un equipo portátil y económico, de poder emplearse en las cuatro posiciones de soldadura (plana, vertical, horizontal y sobre cabeza) y de soldar todo tipo de metales de poco espesor, tanto ferrosos como no ferrosos. Sus principales desventajas residen en que es antieconómica para soldar espesores gruesos y posee baja productividad y difícil automatización. Además, la gran concentración de calor produce deformaciones y el proceso en sí introduce un gran número de impurezas en el charco de soldadura.Por estas razones, la soldadura autógena está perdiendo terreno frente a la soldadura por arco. Sin embargo, aún se

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emplea con frecuencia en el área de manutención, reparación, soldadura de cañerías de diámetro pequeño y manufacturas livianas.

Soldadura con Electrodo Revestido

La soldadura con electrodo revestido es la forma más común de la soldadura al arco, pero hacer una buena soldadura no es fácil para un principiante. A diferencia de la soldadura con alambre donde básicamente "toca y suelda" la soldadura con electrodo tiene un nivel de habilidad superior donde se requieren ciertas técnicas.

En este artículo se ofrecen consejos que usted puede seguir para aumentar sus posibilidades de efectuar una soldadura de alta calidad - desde el principio. También se analizará cómo solucionar los problemas y corregirlos.

1. Seleccione el Acero en el Rango NormalSiempre que sea posible seleccione "rango normal," estos incluyen AISI-SAE 1015 a 1025 aceros con un 0.1 % de silicio máximo y contenido de azufre bajo .035%. Al seleccionar estos aceros, hará que el proceso de soldadura con electrodo sea más fácil ya que se puede soldar a altas velocidades con mínimas tendencias a roturas.Si está soldando con aceros de baja aleación y aceros al carbono con composiciones químicas superiores al "rango normal", tendrán tendencia a agrietamientos, particularmente

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cuando suelda en placas gruesas y estructuras rígidas. Por este motivo, usted debe tomar precauciones especiales. Además, no se recomiendan aceros con alto contenido en azufre y fósforo para la soldadura. Si deben ser soldadas, utilice electrodos de bajo contenido en hidrógeno y de diámetro pequeño. Soldar con una velocidad lenta mantendrá el charco fundido permitiendo que el gas salga y pueda crear

una soldadura con mejor acabado.

2. Elija una Unión y el Electrodo adecuado para el Material a soldarLa Unión puede tener un gran efecto en la calidad de la soldadura finalizada. Cuando se suelda placa de acero de calibre 10 a 18 de grosor, se obtiene velocidad de

desplazamiento más rápida si se posiciona la pieza en un ángulo de descenso de 45 a 75 grados. Además, no sobresuelde o haga una soldadura más larga de la necesaria para la unión - esto puede provocar perforación.Para la soldadura de una placa de acero suave con un espesor igual o mayor a 3/16", es mejor tener la placa en posición plana, para que la manipulación por el operario sea más fácil. Por último, una placa de alto contenido en carbono y baja aleación puede ser soldada en posición de nivel.

3. Siga los Principios Simples para Geometría de Uniones y PreparaciónLas dimensiones de las uniones son elegidas para rápidas velocidades de soldadura y buena calidad en soldadura. La geometría de la unión adecuada se basa en algunos principios simples:• La preparación debe ser la misma para toda la unión. Dado

que las placas y la mayoría de los cordones y las uniones solapadas están bien sujetas en su longitud, los huecos y biseles deben ser controlados en toda la unión. Cualquier variación en la unión forzará al operario a ralentizar la velocidad de soldadura para evitar perforaciones y

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manipular el electrodo para ajustar la variación de la preparación.

• Se requiere bisel suficiente para la buena forma del cordón y penetración; bisel insuficiente evita el electrodo en la unión. Por ejemplo, un cordón profundo y estrecho puede carecer de penetración y tiene una fuerte tendencia a

fisurarse.• Una abertura de raíz suficiente es

necesaria para una penetración completa, mientras que el exceso de residuos en la abertura de raíz ralentiza la velocidad de soldadura. Es importante señalar que la abertura de raíz debe ser compatible con el diámetro del electrodo que se está

utilizado.• Una cara de la raíz o una banda es requerida para una

soldadura rápida y de buena calidad. Preparaciones de borde requieren un cordón lento y costoso para cerrar. Sin embargo, la uniones biseladas en X sin talón son prácticas cuando el coste del cierre del cordón se compensa con una más fácil preparación y la abertura de raíz puede ser limitada aprox. a 3/32".

• En general, el sellado de los cordones en placa plana con 3/16" AWS E6010 a aproximadamente 150 amps DC+. Utilice 1/8" a aproximadamente 90 amps DC+ para soldadura vertical, sobre techo, y soldaduras a tope. Para bajo hidrógeno y sellado de cordones, soldar con un electrodo AWS EXX18 a aproximadamente 170 amps.

4. Evite el Recrecimiento y la SobresoldaduraLos Filetes deben tener los laterales iguales y una superficie del cordón casi plana. El recrecimiento raramente debe exceder 1/16". La acumulación extra es costosa en material y tiempo, añade un poco de resistencia a la soldadura e incrementa la distorsión. Por ejemplo, doblando el tamaño de un cordón en

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ángulo recto necesita cuatro veces más metal de soldadura. Además, cuesta 2/3 más para soldadura a tope con 1/8" tierra y 1/32" abertura de raíz cuando el exceso acumulado se aproxima a 1/8".

5. Limpie la Unión Antes de SoldarPara evitar porosidad y obtener la velocidad de soldadura ideal, es importante eliminar las incrustación excesiva, oxidación, humedad, pintura, aceita y grasa de la superficie de las uniones. Si algunos elementos no pueden ser eliminados, use electrodos AWS E6010 (Fleetweld® 5P+) o AWS E6011 (Fleetweld® 35 o Fleetweld® 180) para penetrar a través de los contaminantes y profundizar en el metal base. Disminuya la velocidad de desplazamiento para dar tiempo a que el gas salga fuera del metal fundido antes de que se enfríe.

6. Seleccione el Tamaño Correcto del ElectrodoElectrodos de diámetros grandes sueldan a corrientes elevadas para altas tasas de deposición. Por lo tanto, utilizar electrodos de gran diámetro para obtener soldadura de gran calidad. Pero, el tamaño del electrodo puede ser limitado especialmente en placa de metal y pasadas de raíz, dónde puede ocurrir perforación. Como norma general, 3/16" es el tamaño máximo del electrodo para soldadura vertical y sobre techo, mientras que 5/32" es el tamaño máximo para bajo hidrógeno. Además, las dimensiones de la unión a veces limita el diámetro del electrodo para la soldadura.

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Solución de Problemas en los Defectos de SoldaduraEstos son algunos de los defectos más comunes en soldadura y cómo corregirlos:SalpicadurasAlgunas salpicaduras no afectan a la resistencia de la soldadura pero crean una pobre apariencia del cordón e incrementan los costos de limpieza. Hay varias maneras de controlar el exceso de salpicaduras. En primer lugar, intente reducir la corriente. Asegúrese que está dentro del rango para el tipo y tamaño del electrodo que está soldando y de que la polaridad es la correcta. Otra manera de controlar las proyecciones es intentar un arco más corto. Si el metal fundido está enfrente del arco, cambie el ángulo del electrodo. Por último, buscar condiciones soplado del arco (conocida comúnmente como arco errante), y asegúrese que el electrodo no está mojado.

MordedurasLa mordedura es con frecuencia un problema de apariencia, pero puede afectar la resistencia de la soldadura cuando la soldadura es tensionada o sujeta a fatiga. Para eliminar la mordedura, reducir corriente y velocidad de soldadura, o simplemente reduzca el tamaño hasta que tenga un charco de soldadura que pueda manejar. Luego cambie el ángulo del electrodo para que la fuerza del arco mantenga el metal en las esquinas. Utilice una velocidad de desplazamiento uniforme y evite exceso de oscilaciones.Electrodos húmedosSi la polaridad y corriente están dentro de las recomendaciones del fabricante pero el arco es rugoso e irregular, los electrodos pueden estar húmedos. Utilice electrodos secos de un paquete fresco y seco. Si el problema se repite con frecuencia, almacene paquetes abiertos de electrodos en un horno de soldadura.Arco erráticoCon soldadura DC, los campos magnéticos causan el arco errático desviando su curso. Este es un problema mayor a corrientes elevadas y uniones complejas. Para controlar un arco errático, la mejor opción es cambiar a soldadura AC. Si

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esto no funciona, trate de usar corrientes más bajas y electrodos más pequeños o reducir la longitud de arco. Además, puede cambiar la trayectoria eléctrica al cambiar la conexión de trabajo a otra parte de la pieza o haciendo conexiones en varios lugares. También puede hacer esto mediante las soldaduras acabadas, utilizando run-out tabs, añadiendo bloques de acero para cambiar la ruta actual de trabajo o chapas pequeñas a través de la junta al final de la soldadura.PorosidadLa mayoría de la porosidad no se ve. Sin embargo, como la porosidad severa puede debilitar la soldadura, usted debería conocer cuando tiende a ocurrir y cómo combatirla. Comience eliminando incrustaciones, óxido, pintura, humead y suciedad de la junta. Asegúrese de mantener el charco fundido más tiempo para permitir salir los gases y que se solidifique. Si el acero tiene un contenido bajo en carbono o manganeso, o alto contenido en azufre, o fósforo, se debe soldar con un electrodo con bajo contenido en hidrógeno. A veces el contenido de azufre de aceros de mecanizado libres puede ser lo suficientemente alto para evitar el éxito de una soldadura. Minimizar la mezcla de metal base en el metal de soldadura usando corriente baja y velocidad de soldadura elevada para menos penetración. O, intentar usar una longitud de arco corta. Se recomienda una técnica de arrastre para electrodos con bajo contenido en hidrógeno. Para superficie con agujeros, usar la misma solución que para porosidad. Si están usando electrodos AWS E6010 ú 11, asegúrese que no están demasiado secos.Mala FusiónFusión adecuada significa que la soldadura debe estar físicamente bien sujeta a ambos lados de la junta y una forma de cordón sólida a través de la unión. La falta de fusión es a menudo visible y debe ser eliminada por un sonido de soldadura. Para corregir la mala fusión, intentar una corriente elevada y una técnica de cordón tipo recto. Asegúrese de que los bordes de la junta están limpios, o utilice un electrodo AWS E6010 ú 11 para limpiar a través de la suciedad. Si la distancia es excesiva, proporcione mejor preparación o use

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una técnica de peinado para rellenar la distancia.Penetración Poco ProfundaLa penetración refiere a la profundidad

de la soldadura en el metal base y normalmente no es visible. Para soldaduras de resistencia completa, se requiere la penetración en la parte inferior de la unión. Para superar la penetración poco profunda, intente corrientes elevadas o velocidad más lenta. Utilice electrodos de diámetro pequeño para llegar a ranuras estrechas. Recuerde que debe dejar algo de espacio en la parte inferior de la unión.

AgrietamientoEl agrietamiento es un tema complejo porque hay diferentes tipos de grietas que ocurren en diferentes zonas a lo largo de la soldadura. Todas las grietas son potencialmente graves, ya que pueden conducir a un fallo completo de la soldadura. La mayoría de las grietas se atribuyen a un alto contenido en carbono, aleación o azufre en el metal base.Para controlar estas fisuras, siga estos consejos:• Soldadura con electrodos de bajo contenido en hidrógeno• Utilice un precalentamiento elevado para placas pesadas y

de uniones rígidas• Reducir penetración usando corriente baja y electrodos de

diámetro pequeño. Esto reduce la cantidad de aleación añadida a la soldadura desde el metal base

• Rellene cada cráter antes de romper el arco• En pasada múltiple o soldadura en ángulo, asegúrese que el

primer cordón tiene el ancho suficiente y en forma plana o convexa para resistir las fisuras hasta los últimos cordones que se puedan añadir. Para aumentar el tamaño del cordón, utilice velocidad de desplazamiento más lenta, técnica de arco corto ó suelde 5 grados hacia

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arriba. Continúe soldando mientras la placa esté calienteLas partes rígidas son más propensas a la formación de fisuras. Si es posible, soldar hasta el final sin restricciones. Dejar un 1/32" de abertura entre placas para una contracción libre cuando se enfría la soldadura. Martillee cada cordón mientras esté todavía caliente para aliviar tensiones.

 

I P NEscuela Superior de Ingeniería

Mecánica y Eléctrica

Unidad Culhuacán

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Ingeniería de Manufactura I

Proceso de fundición y Soldadura

Profesor: Sánchez Cortez Isaías G.

Alumno: Gómez Pérez Iván

Grupo: 6MM2