Informe Pre - Profesional (2)

7/28/2019 Informe Pre - Profesional (2)

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Universidad Nacional Jos Faustino Snchez Carrin

Fundada en 1968 Decreto Ley N 17358

Facultad de Ingeniera Qumica, Metalurgia y Medio Ambiente

ESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE INGENIERA

METALRGICA.

INFORME DE PRCTICA PRE-PROFESIONALES PARA OPTAR

EL GRADO DE BACHILLER EN INGENIERIA METALURGICA.

TEMA

CONTROL, EVALUACIN E INSPECCIN DESOLDADURA EN ESTRUCTURAS DE ALUMINIO

REALIZADO EN:

La Empresa SUB MARINES MORAN E.I.R.L - HUACHO

AUTOR

Calero Daz Giomar Ivn

ASESOR

Ing. NICANOR MANUEL VEGA PEREDA

DNU 057

Huacho Per.2011

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Universidad Nacional Jos Faustino Snchez Carrin.Facultad de Ingeniera Qumica, Metalurgia y Ambiental - Escuela de

Ingeniera Metalrgica

______________________________________________________________________

Universidad Nacional Jos Faustino Snchez Carrin

FACULTAD DE INGENIERA QUMICA, METALURGIA Y AMBIENTAL

CONSTANCIA DE ASESOR

DE PRCTICAS PRE-PROFESIONALES

N 012-2011 -FIQMvA/Ing.M.N.V.P.

El Ing. Manuel Nicanor Vega Pereda docente adscrito al DepartamentoAcadmico de Ingeniera de Procesos de la FIQMyA; Asesor de Prcticas Pre-Profesionales designado mediante R.D. N 222-2011-II-FQMyA del 09 de Juniodel 2011, que suscribe;

HACE CONSTAR:

Que; don Calero Daz Giomar Ivn, identificado con DNI N42309920egresado de la EAP de Ingeniera Metalrgica con Cdigo Universitario N1636071006, ha realizado sus Prcticas Pre-Profesionales desde el 10 deEnero del 2010 hasta el 12 de Abril del 2010, en la Empresa Sub Marines

Moran E.I.R.L. ubicada en la Urb. La Villa Mz C Lote 20 Huaura-Lima.As mismo; ha cumplido los requisitos y procedimientos establecidos en el

reglamento de prcticas pre-profesionales de la Facultad, desarrollando lasprcticas asignadas y con la elaboracin del informe respectivo, verificado ysupervisado por el suscrito, intitulado:CONTROL, EVALUACIN E INSPECCIN DE SOLDADURA ENESTRUCTURAS DE ALUMINIO el cul est enmarcado dentro delperfil Curricular de la carrera Profesional de ingeniera Metalrgica.

Huacho, 08 de Agosto del 2011

Manuel Nicanor Vega Pereda

Profesor Axiliar con dedicacin Tiempo completo - Cdigo Docente N 057

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Av. Mercedes Indacochea s/a-Ciudad Universitaria- HUACHO Telf. 2326872 2326097 Anexo 249

DEDICATORIA

A mis amados padres y hermanos

quienes me brindaron su

incomparable e incesante apoyo.

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AGRADECIMIENTO

A todo el personal profesional tcnico,

administrativo y trabajadores en general que

durante mi permaneca en la empresa me

brindaron las facilidades y la confianza

necesaria para hacer posible mi desempeo

Pre-profesional.

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PRESENTACION

El presente informe de Prctica Pre Profesionales, se elaborado teniendo en

cuenta que en el entorno industrial, existen infinidades de maquinaria para la

fabricacin de un sin nmero de productos de buena calidad, donde se compite

por posicionarse del mercado nacional o internacional utilizando todos los

mtodos y tcnicas que conlleven a un optimo producto y sin dejar de lado el

costo de ello.

Donde he tenido la oportunidad de realizar mi Practicas Pre - Profesionales y

he podido verificar y solucionar con objetividad la teora y prctica con un

punto de vista cientfico, hecho que nos conlleva a buscar la forma de

investigar los problemas con que nos encontramos a diario en la soldadura y

mecanizado de piezas.Dicho problema tiene que ver con la mejorar constante del proceso productivo,

entre los que se encuentra en el proceso de fabricacin, especficamente

tenemos dos problemas que nos hemos propuesto resolver, uno de ellos en el

rea de la soldadura ya que por los diferentes procesos que se realizan tiende

a desperdiciar material y mejor presentacin de las piezas, las cuales son

utilizadas ms adelante en otras operaciones; y el otro es en la optimizacin en

el uso de la soldadura en piezas de aluminio.Se debe tener en cuenta estos espacios a la hora de disear una estructura,

puesto que adems de la facilidad para que el soldador trabaje de forma

cmoda se debe considerar en el futuro la mantencin y limpieza de los

sectores soldados, pudiendo esto influir en modificar el diseo original.

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INDICE

Cartula 01

Constancia de Empresa 02

Constancia del Asesor de Prcticas 03

Dedicatoria 04

Agradecimiento 05

Presentacin 06

ndice 07

Introduccin 11

CAPITULO I

GENERALIDADES.

1.1 Objetivos 12

1.1.1 Objetivo General 12

1.1.2 Objetivos especficos 12

1.2 Importancia 12

1.3 Alcances y Limitaciones 13

1.3.1 Alcances 131.3.2 Limitaciones 13

1.4 Resumen 13

CAPITULO II

SUB MARINES MORAN E.I.R.L - HUACHO

2.1 Resea histrica o antecedentes 14

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2.2 Organizacin de la empresa 14

2.2.1 Directorio 16

2.2.2 Plana Ejecutiva 16

2.3 Visin y misin de la empresa 17

2.3.1 Visin 17

2.3.2 Misin 17

2.4 Productos 17

2.5 El proceso productivo 182.5.1 Recepcin del Modelo 18

2.5.2 Soldadura 18

2.5.3 Acabados 22

2.5.4 Inspeccin 22

2.5.5 Mecanizado 23

2.5.6 Control de Calidad 23

2.6 Diagrama del proceso actual 24

2.7 Trabajo realizado por el practicante 25

2.7.1 rea de control de calidad 25

2.7.1.1 Tareas que efecta el rea de control de calidad 25

2.8 Situacin actual del rea a estudiar 26

2.9 Problemtica de empresa respecto al rea de estudio 26

2.9.1 Criterios para evaluar la calidad de la soldadura 26

CAPITULO III

SOLDADURA EN ALUMINIO

3.1 Principios del proceso 28

3.1.1 Descripcin del proceso de soldadura MIG/MAG 28

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3.1.2 Influencia de los distintos parmetros 29

3.1.3 Transferencia del metal. 30

3.1.3.1 Transferencia por cortocircuito. 31

3.1.3.2 Transferencia globular. 31

3.1.3.3 Transferencia por pulverizacin axial 32

3.1.3.4 Transferencia por arco pulsado 32

3.2 Productos de aporte. 33

3.2.1 Hilos o alambres de soldadura 33

3.2.2 Gases de proteccin 34

3.2.2.1 Soldadura MIG 34

3.2.2.2 Soldadura MAG 35

3.2.2.3 Seleccin del gas de proteccin 37

3.3 Constitucin de un equipo de soldadura MIG/MAG 38

3.3.1 Transformador 38

3.3.2 Rectificador 39

3.3.3 Inductancia 39

3.3.4 Unidad alimentadora de hilo. 40

3.3.5 Circuito de gas protector 40

3.3.6 Antorcha de soldadura 41

3.3.7 Control electrnico 42

3.3.8 Circuito de refrigeracin (opcional) 42

3.3.9 Factor de marcha 42

3.4 Curvas caractersticas 44

3.4.1 Caracterstica esttica. 44

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______________________________________________________________________

3.4.2 Caracterstica dinmica. 44

3.4.3 Autorregulacin. 45

3.5 Efectos de la regulacin de parmetros. 47

3.5.1 Variacin de la tensin. 47

3.5.2 Variacin de la velocidad de avance de hilo 48

3.6 Secuencia de un equipo de soldadura 49

3.6.1 Secuencia 2t. 50

3.6.2 Secuencia 4t. 51

3.7 Mtodo operatorio de la soldadura MIG/MAG 51

3.7.1 Mtodo operatorio 52

3.7.2 Consejos prcticos de soldadura 54

CAPITULO IV

EVALUACIN E INSPECCIN DE SOLDADURA EN ALUMINIO

4.1 Antecedentes 57

4.2 Premisas 59

4.3 Problema 60

4.4 Objetivos 60

4.5 Fundamento terico 61

4.6 Procedimiento 70

4.7 Resultados 75

4.8 Discusin de resultados 81

CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

5.1 Conclusiones. 84

5.2 Recomendaciones. 85

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BIBLIOGRAFIA 86

ANEXOS 87

INTRODUCCIN

Para toda Empresa de produccin es de suma importancia aparte de su

personal de trabajo tener una maquinaria actualizada para realizar la

produccin al menor tiempo posible y mejor calidad del producto fabricado.

La soldadura es en realidad un proceso metalrgico, por eso entender como

los metales se comportan durante su produccin y fundicin es conocer los

fundamentos de la soldadura.

La mayora de los procesos de soldadura, al igual que en la fundicin de los

metales, requieren la generacin de altas temperaturas para hacer posible

la unin de los metales envueltos. El tipo de fuente de calor es bsicamente

lo que describe el tipo de proceso, Ej. : soldadura autgena (gas), soldadura

de arco (elctrica). Uno de los principales problemas en soldadura, es el

comportamiento de los metales ante la combinacin de los agentes

atmosfricos y los cambios en su temperatura. El mtodo de proteger el

metal caliente del ataque de la atmsfera es el segundo de los mayores

problemas a resolver.

Las tcnicas desarrolladas desde "Proteccin por fundente" (Flux

Covering), hasta la de Proteccin por gas Inerte, son ms que escudos

protectores en muchos casos pero eso es bsicamente para lo que fueron

creados. En algunas instancias la atmsfera es removida toda usando

sistemas de vaco.

El informe que se presenta a continuacin a logrado aumentar la productividad

de la empresa en esta rea siendo de gran utilidad.

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http://www.drweld.com/Tec_Basica.htmlhttp://www.drweld.com/Tec_Basica.htmlhttp://www.drweld.com/Tec_Basica.htmlhttp://www.drweld.com/Tec_Basica.htmlhttp://www.drweld.com/Tec_Basica.htmlhttp://www.drweld.com/Tec_Basica.htmlhttp://www.drweld.com/Tec_Basica.htmlhttp://www.drweld.com/Tec_Basica.html


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CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 OBJETIVO GENERAL

El presente informe es dar a conocer las experiencias y alcances

adquiridos durante mis Prcticas Pre-Profesional en la Empresa

SUB MARINESMORAN E.I.R.L Que la experiencia plasmada en

el presente informe ser de alguna manera beneficiosa yaprovechada para el conocimiento de los estudiantes de la

Facultad.

1.1.2 OBJETIVOS ESPECFICOS:

El objetivo de la actividad del estudio es mejorar la tecnologa

empleada en la soldadura de aluminio para reparar, fabricar y

ensamblar estructuras para el consumo interno y externo.

El objetivo de la actividad del proyecto es reemplazar todos

los mtodos existentes por el mtodo propuesto para

soldadura de aluminio

Reducir los costos operativos en la fabricacin, reparacin y

ensamblaje de estructuras de aluminio, utilizando la soldadura

adecuada.

1.2. IMPORTANCIA

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______________________________________________________________________

El presente informe se basa en contribuir los conocimientos y

experiencias adquiridas, durante el periodo de mis prcticas pre

profesionales, apoyando a la empresa SUB MARINESMORAN E.I.R.Len las actividades que realiza. Posteriormente al desarrollo tecnolgico

de procesos metalrgicos, este tipo de proceso metalrgico referido a la

soldadura es un campo fascinante, no existe ningn aspecto de la vida

moderna que no est relacionado de forma directa o indirecta con la

soldadura. Desde los procedimientos ms sencillos como

entretenimiento en casa, auto-mecnica, granjas, fabricas de cualquier

tipo y tamao, industria automovilstica, comercio, transporte y hasta laindustria espacial son solo algunos ejemplos de que la soldadura est

envuelta de manera significativa en nuestras vidas.

1.3. ALCANCES Y LIMITACIONES

1.3.1. ALCANCES.

Informacin terica y prctica con la que cuenta la Empresa

SUB MARINESMORAN E.I.R.L.

El profesionalismo y apoyo del personal que laborara en la

en la Empresa SUB MARINESMORAN E.I.R.L.

1.3.2. LIMITACIONES.

Las dificultades que se presentaron era el poco espacio

disponible y el equipo de soldadura deba cumplir con las

especificaciones para el trabajo que va a desempear y

sincronizarlo con la maquinaria de acabado para evitar un

desfaje en el tiempo de trabajo.

1.4 RESUMEN

En el presente informe da a conocer los acontecimientos

experimentados durante el periodo de tres meses en procesos de

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______________________________________________________________________

transformacin referidos a la soldadura de piezas de aluminio revisados

y analizados. Proponiendo con mtodos adecuados para una mejora en

la disminucin del consumo de soldadura. Adems de acuerdo a losrequerimientos de materiales y piezas fundidas en aluminio para

embarcaciones y estructuras de aluminio, se ha credo conveniente por

parte de la empresa en utilizar los mtodos adecuados para soldadura

en aluminio.

CAPITULO II

SUB MARINES MORAN E.I.R.L

2.1 RESEA HISTRICA O ANTECEDENTES

SUB MARINESMORAN E.I.R.L, es una empresa fundada el 20 de Mayode 1,990, sus oficinas y planta industrial estn ubicada en la Urb. La Villa

Mz C Lote 20 en la ciudad de Huacho, Provincia de Huaura,

Departamento de Lima Per.

Nuestra empresa posee 27 trabajadores entre empleados y obreros,

siendo el Presidente del Directorio el Sr. VALERIANO MENDEZ

FLORES.

Dedicada a Servicios Industriales en general: corte, rolado, plegado de

planchas, soldadura de piezas, tubos y perfiles estructurales de acero y

aluminio.

Nos especializamos en mejorar el diseo de las piezas, as como los

materiales de las mismas, aumentando la vida til de nuestros productos.

Nuestros servicios van desde la fabricacin de los modelos hasta el

mecanizado de las piezas asegurando de esta forma nuestra calidad.

2.2 ORGANIZACIN DE LA EMPRESA

Organigrama de la Empresa:

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La Estructura organizacional de la empresa SUB MARINES MORANE.I.R.L. se puede visualizar en la Fig. N1:

2.2.1 Directorio

La poltica y la estrategia empresarial de SUB MARINESMORANE.I.R.L.son en primera instancia responsabilidad del Directorio de

la empresa, cuyos integrantes son los encargados de orientar y

visionar la perspectiva a seguir por todos y cada uno de susintegrantes.

2.2.2 Plana Ejecutiva

1) Gerencia General

Lidera la gestin empresarial, es el primer estamento

responsable por las diversas actividades desarrolladas

dentro de la organizacin.

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De la Gerencia General se desprenden regularmente de

manera directa la Administracin y Operaciones, es el rea

de la organizacin encargada de administrar eficientementelos recursos financieros de los que se dispone, as como

tambin es la dependencia que jefatura y controla a los

departamentos responsables de las actividades logsticas,

de comercializacin, administracin de personal, registros

contables, presupuesto y tesorera entre otras.

rea en que se desarroll la presente prctica y que es la

responsable de dirigir el conjunto de actividades quepermiten la produccin de hierro y bronce y aleaciones.

Ests actividades estn centradas en la fundicin y

maquinado.

2.3 VISIN Y MISIN DE LA EMPRESA

2.3.1 Visin

Ser el mejor proveedor local y regional en Servicios Industriales,que satisfagan plenamente los mercados del Norte del pas,

brindando productos de alta calidad y excelente servicio para

conseguir la total satisfaccin de nuestros clientes

2.3.2 Misin

Ser lderes en la produccin y servicios de corte, rolado, plegados

de planchas, tubos y perfiles estructurales de aluminio y acero en

el mercado local y regional, con creciente proyeccin hacia el

mercado nacional; comprometidos a lograr la satisfaccin de

nuestros clientes, proveedores, trabajadores y accionistas

mediante el desempeo operacional eficiente para lograr

productos de ptima calidad, con entrega oportuna y servicio

postventa competitivo.

2.4 PRODUCTOS

Brindamos servicios de diseo, elaboracin, ensamblaje y mantenimiento

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______________________________________________________________________

de piezas estructurales de acero y aluminio.

Tambin brindamos servicios de soldadura en aluminio.

2.5 EL PROCESO PRODUCTIVO

2.5.1 Recepcin del Modelo

Se recepciona el modelo.

2.5.2 Soldadura

Se realizan los controles previos a la soldadura.2.5.2.1 Preparacin del metal base

Para soldar el aluminio, los operarios deben limpiar

cuidadosamente el material base y eliminar cualquier xido de

aluminio y contaminacin por hidrocarburos procedentes de

lubricantes o disolventes de corte.

El xido de aluminio en la superficie del material funde a

2038C mientras que el aluminio, metal base de debajo, funde a

649C. Por ello, cualquier xido que quede en la superficie del

metal base inhibir la penetracin del metal de aporte en la pieza.

Para eliminar los xidos de aluminio, utilizar un cepillo de

alambre de acero inoxidable o disolventes y soluciones

decapantes. Si se usa un cepillo de acero inoxidable, cepillar solo

en una direccin. Tener cuidado de no cepillar demasiado

enrgicamente, ya que pueden incrustarse los xidos en la pieza.

Usar solo el cepillo para piezas de aluminio; no limpiar aluminio

con un cepillo que haya sido utilizado para acero inoxidable o

acero al carbono. Cuando se usen soluciones qumicas

decapantes, asegurarse de que han sido eliminadas de la pieza

antes de soldar.

Para minimizar el riesgo de que los hidrocarburos deaceites o soluciones de corte entren en la soldadura, eliminarlos

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______________________________________________________________________

con un desengrasante. Verificar que el desengrasante no

contenga hidrocarburos.

2.5.2.2 Precalentamiento:

El precalentamiento de la pieza de aluminio puede

ayudar para evitar la fisuracin de la soldadura. La temperatura

de precalentamiento no debe exceder de 110C. Usar un

indicador de temperatura para prevenir sobrecalentamiento.

Adems, colocar puntos de soldadura al principio y alfinal de la zona a soldar ayudar la eficacia del precalentamiento.

Tambin debe precalentarse una pieza de aluminio grueso

cuando se suelda a una pieza delgada. En el caso de problemas

de fusin insuficiente en el inicio, la solucin puede ser la adicin

de chapas de inicio y fin de soldadura.

La tcnica del empuje: Con aluminio, utilizar una tcnica de

empuje en lugar de arrastre, alejando la pistola fuera de bao, seconseguir menor contaminacin en la soldadura, y mejor accin

limpiadora y cobertura de gas de proteccin.

Velocidad de avance: La soldadura del aluminio necesita ser

realizada caliente y rpida. A diferencia del acero, la alta

conductividad trmica del aluminio determina el uso de ajustes de

amperajes, tensiones y velocidades de avance ms altos. Si la

velocidad de avance es demasiado baja, el soldador corre el

riesgo de perforar la chapa, en especial, si es chapa delgada.

Gas de proteccin: El Argn, debido a su buena accin

limpiadora y perfil de la penetracin, es el gas de proteccin ms

comnmente usado para la soldadura del aluminio. En la

soldadura de las aleaciones de aluminio de la serie 5XXX un gas

de proteccin mezcla de argn con helio, con un mximo del 75%

de helio, minimizar la formacin de xido de magnesio.

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______________________________________________________________________

Alambre de soldadura: Seleccionar un alambre de aluminio que

tenga una temperatura de fusin similar a la del material base.

Cuanto ms pueda el operario acercarse al rango de fusin delmetal, ms fcil ser soldar la aleacin. Emplear alambres de 1,2

o 1,6 mm de dimetro. Cuanto mayor sea el dimetro del alambre,

ms fcil es la alimentacin. Para soldar material delgado, un

alambre de 0,9 mm de dimetro combinado con un procedimiento

de soldadura pulsado con una baja velocidad de alimentacin, de

250 a 760 cm/min. (100 a 300 in/min.), dar buenos resultados.

Fig. N 2 1: Soldador en trabajo

Soldaduras de forma convexa: En la soldadura del aluminio, la

fisuracin del crter causa la mayora de defectos. La fisuracin

proviene del alto valor de la dilatacin trmica del aluminio y de

las considerables contracciones que ocurren cuando se enfran

las soldaduras. El riesgo de fisuracin es ms grande con crteres

cncavos, dado que la superficie del crter se contrae y rompe

cuando se enfra. Por ello, debe rellenarse el crter de manera

que quede convexo (formando un montculo). Al enfriarse la

soldadura, la forma convexa del crter compensar las fuerzas de

contraccin.

Seleccin del equipo: Cuando se selecciona una fuente de

corriente para la soldadura MIG del aluminio, hay que considerar

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______________________________________________________________________

en primer lugar el mtodo de transferencia : arco spray o arco

pulsado.

Para el soldeo con arco spray puede utilizarse equipos de

corriente constante (cc) y de tensin constante (cv). El arco spray

toma un chorro minsculo de metal fundido y lo pulveriza a travs

del arco desde el alambre hasta el metal base. Para aluminio

grueso que requiere corrientes de soldeo superiores a 350 A, los

equipos de corriente constante, cc, producen resultados ptimos.

La transferencia por arco pulsado se lleva a cabo, generalmente,

con un equipo de tecnologa inverter. Los equipos ms recientes

llevan instalados procedimientos de arco pulsado basados en el

tipo y dimetro de alambre. En el MIG pulsado, una gota de metal

de aporte se transfiere desde el alambre a la pieza en cada pulso

de corriente. Este proceso proporciona menos salpicaduras y

velocidades de avance ms rpidas que las del soldeo por arco

spray. Tambin se tiene mejor control del aporte trmico (heat

input), mayor facilidad de soldeo en posicin y permite al operario

soldar material delgado a bajas velocidades de alimentacin y

corrientes.

Devanador: El mtodo preferido para la alimentacin del alambre

de aluminio, a largas distancias es el mtodo push-pull (empujar y

arrastrar) que emplea un devanador cerrado para proteger el

alambre del ambiente. Un motor de velocidad variable y par

constante en el devanador ayuda a empujar y guiar el alambre a

travs de la pistola a una fuerza y velocidad constantes. Un motor

de alto par en la pistola arrastra el alambre y mantiene constantes

la velocidad de alimentacin y longitud de arco.

En algunos talleres, los soldadores utilizan los mismos

devanadores para alambre de acero y de aluminio. En este caso,

el uso de espirales de plstico o Teflon ayudar a asegurar una

alimentacin suave y constante. Para los tubos gua, usar tubos

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______________________________________________________________________

de salida tipo cincel y tubos de entrada de plstico para mantener

el alambre lo ms cerca posible de los rodillos de arrastre y

prevenir enredos del alambre.

Durante el soldeo, mantener la manguera de la pistola lo ms

recta posible para minimizar la resistencia a la alimentacin.

Verificar la correcta alineacin entre los rodillos de arrastre y los

tubos gua para prevenir el raspado del aluminio.

Utilizar rodillos de arrastre diseados para aluminio. Ajuste la

tensin del rodillo de arrastre para suministrar una tasa de

alimentacin constante. Tensin excesiva deformar el alambre y

causar rugosidad y alimentacin errtica; tensin demasiado

pequea dar alimentacin irregular. Ambas condiciones pueden

conducir a un arco inestable y porosidad en la soldadura.

Pistolas de soldadura: Para el soldeo del aluminio utilizar una

espiral independiente para la pistola. Para evitar calentamiento

del alambre, intentar restringir ambos finales de la camisa para

eliminar separaciones entre la camisa y el difusor de gas de la

pistola.

Cambiar las camisas a menudo para minimizar el potencial

abrasivo del xido de aluminio que causa problemas de

alimentacin.

Utilizar boquillas de contacto 0,4 mm. ms grandes que el

dimetro del alambre que se utilice, ya que las boquillas calientesse dilatan en forma oval y probablemente limitaran la

alimentacin del alambre. Generalmente, cuando una corriente de

soldadura supera los 200 A, se debe utilizar una pistola

refrigerada por agua para minimizar el aumento de temperatura y

reducir las dificultades de la alimentacin.

2.5.3 Acabados

Se realizan las actividades de acabado de acuerdo a lo determinado y

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______________________________________________________________________

sealado en las especificaciones.

2.5.4 Inspeccin

Se realiza la inspeccin y verificacin de la pieza, de acuerdo a lo

determinado anteriormente si requiere pasa al rea de mecanizado y si

no requiere mecanizado pasa al rea de control de calidad.

2.5.5 Mecanizado

Se realiza el mecanizado solicitado de acuerdo a las especificaciones

sealadas.

Laboratorio de metrologa y medicin: Tras la elaboracin de los

primeros prototipos de las piezas a mecanizar, el laboratorio de metrologa y

medicin se encarga de comprobar la precisin de dichos prototipos antes de

ser mecanizados en serie.

2.5.6 Control de Calidad

Se realizan las inspecciones de Control de Calidad segn lo sealado en

la hoja de especificaciones.

Es aquella que cumple con los requisitos correspondientes al equipo o

estructura a la que pertenece con el mnimo costo.

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Es determinar la discontinuidad es la prdida de la homogeneidad

del material. El defecto es una discontinuidad inaceptable, que

debe ser reparada.

2.6 DIAGRAMA DEL PROCESO

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Recepcindel Modelo

Moldeo

Conforme?

Soldadura

Acabados

Inspeccin

Si

No

Necesitamecanizado?

Mecanizado

Control deCalidad

ProductoTerminado


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2.7 TRABAJO REALIZADO POR EL PRACTICANTE

El trabajo realizado por el practicante ha sido mayormente en el rea de

aseguramiento de la calidad en el Proceso de soldadura de aluminio en

estructuras.

2.7.1 AREA DE CONTROL DE CALIDAD

Es el rgano que se encarga de coordinar y supervisar las

diversas partes del proceso as como de los productos terminados en

coordinacin conjunta con los jefes de turno y personal de toda planta.

2.7.1.1 TAREAS QUE EFECTA EL REA DE CONTROL DECALIDAD

Las tareas que efecta el rea de control de calidad son:

TAREAS PREVENTIVAS

Planes para un buen muestreo.

Planes para un buen control.

Correcciones a efectuarse durante el proceso.

TAREAS DE CONFORMIDAD

Inspeccin de recepcin.

Inspeccin en proceso.

Inspeccin en el proceso final.

Comprobacin de controles, anlisis y pruebas.

TAREAS CORRECTIVAS

Revisin de la calidad para su mejora.

Bsqueda de los fallos obtenidos.

Proporcionar datos.

TAREAS DE SEGURIDAD

Adiestrar al personal

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______________________________________________________________________

Precisin en la inspeccin.

2.8 SITUACIN ACTUAL DEL REA A ESTUDIAR

En este tem se hablar del rea de relacionada con la soldadura de

aluminio en estructuras y el control, evaluacin e inspeccin del proceso de

soldadura.

ltimamente la industria metalmecnica se ha basado en criterios de

"calidad" tales como el control, evaluacin e inspeccin de la soldadura para

posteriormente realizar el acabado que determina la calidad del producto final.

Este es todava un criterio muy vlido en los casos en que se requieren

exigencias en el mercado de consumo.

Es evidente que estos criterios por s solos no son suficientes para

asegurar un rendimiento uniforme en la produccin final. Por consiguiente, se

empez a pensar en otros criterios de calidad. En los ltimos 15 aos, se han

llevado a cabo en Japn programas intensivos de investigacin y desarrollo y

como consecuencia, la calidad relacionada con la industria automotriz ha

mejorado considerablemente. Uno de los objetivos de estos programas fueestablecer unos criterios de calidad que estn relacionados con los

rendimientos obtenidos en base al control, evaluacin e inspeccin en el

proceso de soldadura, para poder asegurar as la mxima eficacia de los

productos finales.

2.9 PROBLEMTICA DE EMPRESA RESPECTO AL REA DE ESTUDIO

2.9.1 CRITERIOS PARA EVALUAR LA CALIDAD DE LA

SOLDADURA

La capacidad de poder evaluar la calidad del producto resulta tan

importante para el fabricante y el vendedor, as como para el comprador

y el consumidor final. El fabricante no tiene ningn inters suministrar un

producto que no se ajuste a las especificaciones. Los negocios a largo

plazo deben resultar rentables para todas las partes interesadas y, por lo

tanto, todas las partes estn obligadas a buscar reglas comerciales y

mtodos de control en los que estn mutuamente de acuerdo. Puede

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______________________________________________________________________

afirmarse que, en general, esto ya se ha conseguido ya que existen

diferentes tipos de contratos estndar destinados a cubrir estos aspectos.

De vez en cuando, sin embargo, las discrepancias entre los

resultados analticos son motivo de disputas.

CAPITULO III


3.1 PRINCIPIOS DEL PROCESO

3.1.1 DESCRIPCIN DEL PROCESO DE SOLDADURA MIG/MAG

La soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible es

un proceso en el que el arco se establece entre un electrodo de hilo continuo y

la pieza a soldar, estando protegido de la atmsfera circundante por un gas

inerte (proceso MIG) o por un gas activo (proceso MAG).

En la siguiente figura se indican los elementos ms importantes que

intervienen en el proceso:

El proceso puede ser:

SEMIAUTOMTICO: La tensin de arco, la velocidad dealimentacin del hilo, la intensidad de soldadura y el caudal de gas

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se regulan previamente. El avance de la antorcha de soldadura se

realiza manualmente.

AUTOMTICO: Todos los parmetros, incluso la velocidad de

soldadura, se regulan previamente, y su aplicacin en el proceso es

de forma automtica.

ROBOTIZADO: Todos los parmetros de soldeo, as como las

coordenadas de localizacin de la junta a soldar, se programan

mediante una unidad especfica para este fin. La soldadura laefecta un robot al ejecutar esta programacin.

Este tipo de soldadura se utiliza principalmente para soldar aceros

de bajo y medio contenido de carbono, as como para soldar acero

inoxidable, aluminio y otros metales no frricos y tratamientos de

recargue.

Produce soldaduras de gran calidad en artculos para la industria del

automvil, calderera y recipientes a presin o estructura metlica en

general, construccin de buques y un gran nmero de otras

aplicaciones, da a da en aumento.

3.1.2 INFLUENCIA DE LOS DISTINTOS PARMETROS.

El comportamiento del arco, la forma de transferencia del metal a

travs de ste, la penetracin, la forma del cordn, estn condicionados por

la conjuncin de una serie de parmetros entre los que destacan:

POLARIDAD: afecta a la forma de transferencia, penetracin,

velocidad de fusin del hilo,... Normalmente se trabaja con

polaridad inversa o positiva, es decir, la pieza al negativo y el

alambre de soldadura al positivo. En este punto, es interesante

comentar el hecho de que ya que los electrones viajan del polo

negativo al positivo, es este ltimo el que se calienta ms, -

concretamente el polo positivo se caliente un 65% ms que elnegativo. Esta condicin podra ser particularmente til para

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aquellos trabajos donde se requiera un mayor aporte trmico en la

pieza que en el hilo de soldadura, lo que se conseguira empleando

la polaridad directa o negativa.

Del mismo modo, y debido a la circulacin de electrones del polo

negativo al positivo, se origina una propiedad especialmente

importante: el arco muestra afinidad por dispersar las pelculas de

xido y otros materiales refractarios en el polo negativo. As,

pues, en todos aquellos casos de soldadura de metales que forman

xidos refractarios, se hace imprescindible la conexin de la

polaridad inversa o positiva (negativo en la pieza), con la finalidad deaprovechar precisamente la accin limpiadora del arco

TENSIN DE ARCO: este parmetro resulta determinante en la

forma de transferencia del metal a la pieza, tal y como se ver en

el siguiente apartado.

VELOCIDAD DE ALIMENTACIN DE HILO: en esta tcnica no

se regula previamente la intensidad de soldadura, sino que es el

ajuste de la velocidad de alimentacin del hilo el que provoca la

variacin de la intensidad gracias al fenmeno de la autorregulacin.

NATURALEZA DEL GAS: presenta una notable influencia sobre

la forma de transferencia del metal, penetracin, aspecto del

cordn, proyecciones,... En la siguiente figura se muestran las

formas de los cordones y las penetraciones tpicas de este

proceso, en funcin del tipo de gas:

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3.1.3 TRANSFERENCIA DEL METAL.

Existen distintas formas de transferencia del metal en el arco,

dependientes todas ellas de los valores de los parmetros de tensin e

intensidad. Se detallan en apartados siguientes.

3.1.3.1 TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITO.

En esta forma de transferencia, el hilo se funde formando una

gota que se va alargando hasta el momento en que toca el metal de

base, y a causa de la tensin superficial se corta la unin con el hilo. Enel momento de establecer contacto con el metal de base se produce un

cortocircuito, aumenta en gran medida la intensidad y como

consecuencia, las fuerzas axiales rompen el cuello de la gota y

simultneamente se reanuda el arco.

Para que un arco se comporte de esta forma, deben cumplirse

una serie de condiciones:

Utilizacin de polaridad inversa o positiva.

Tensin y densidad de corriente bajas.

Gas de proteccin CO2 o mezclas de Ar/CO2.

Con este tipo de arco se sueldan piezas de reducidos

espesores, porque la energa aportada es pequea en relacin con otro

tipo de transferencias. Es ideal para soldaduras en vertical, en cornisa y

bajo techo, porque el bao de fusin es reducido y fcil de controlar.

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3.1.3.2 TRANSFERENCIA GLOBULAR.

Cuando se opera con este tipo de arco, el hilo se va

fundiendo por su extremo a travs de gotas gruesas de un dimetro

hasta tres veces mayor que el del electrodo. Al mismo tiempo, se

observa como las gotas a punto de desprenderse van oscilando de un

lado hacia otro. Como puede deducirse, la transferencia del metal es

dificultosa, y, por tanto, el arco inestable, de poca penetracin, y se

producen numerosas proyecciones.

Se trata de un mtodo que no se utiliza en la prctica, pero

que puede aparecer cuando se efecta el reglaje de un equipo de

soldadura.

El arco suele comportarse de esta forma cuando hay valores

grandes de tensin y bajos de intensidad, o tambin cuando se utiliza

polaridad directa o negativa.

3.1.3.3 TRANSFERENCIA POR PULVERIZACIN AXIAL.

En este caso la transferencia se realiza en forma de gotas muy

finas que se depositan sobre el metal base de forma ininterrumpida,

similar a una pulverizacin por spray, de ah que se conozca

tambin este mtodo por Arco spray. Se caracteriza por un cono de

proyeccin muy luminoso y por un zumbido caracterstico.

Para que un arco se comporte de esta manera, es necesario

que:

Se utilice polaridad inversa o positiva.

El gas de proteccin sea Ar o mezcla de Ar con algo de O2 o de Ar

con CO2.

Exista una tensin de arco relativamente elevada y una densidad

de corriente tambin elevada.

El efecto de la utilizacin de la polaridad positiva se traduce en

una enrgica accin limpiadora sobre el bao de fusin, que resulta

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particularmente til en la soldadura de metales que producen xidos

pesados y difciles de reducir, como el Aluminio o el Magnesio.

La penetracin que se consigue es buena, por lo que se

recomienda para soldar piezas de grueso espesor. Como

inconveniente, cabe destacar que el bao de fusin resulta

relativamente grande y fluido, por lo que no se controla con facilidad en

posiciones difciles.

3.1.3.4 TRANSFERENCIA POR ARCO PULSADO.

En este tipo de transferencia, se combina la superposicinde dos corrientes, una ininterrumpida y de dbil intensidad (llamada

de base) cuyo objetivo es proporcionar al hilo la energa calorfica para

mantener el arco encendido y otra constituida por una sucesin de

pulsaciones a una determinada frecuencia. Cada pulsacin eleva la

intensidad a un valor suficiente que hace fundir una gota del mismo

dimetro que el dimetro del hilo que se est utilizando. Esta gota se

desprende antes de que el extremo del hilo llegue a hacer contacto con

el metal base, como consecuencia de las fuerzas internas que

actan. De esta manera se elimina en su totalidad las proyecciones,

tan caractersticas de otros tipos de transferencia.

Adems, se consigue una gran penetracin debido a la

elevada intensidad durante la pulsacin, y sin embargo, la energa

media empleada es inferior que utilizando MIG/MAG convencional, lo

que repercute en una menor deformacin de la pieza.

3.2 PRODUCTOS DE APORTE.

3.2.1 HILOS O ALAMBRES DE SOLDADURA.

En la soldadura MIG/MAG, el electrodo consiste en un hilo macizo

o tubular continuo de dimetro que oscila entre 0,8 y 1,6 mm. Los

dimetros comerciales son 0,8; 1,0; 1,2; y 1,6 mm, aunque no es extrao

encontrarse en grandes empresas con el empleo de dimetros diferentes a

estos, y que han sido hechos fabricar a requerimiento expreso. En ciertos

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casos de soldeo con fuerte intensidad, se emplea hilo de 2,4 mm de dimetro.

Debido a la potencia relativamente elevada empleada en la soldadura

bajo gas protector, la penetracin del material en el metal de base es tambin

alta. La penetracin est pues, en relacin directa con el espesor del material

de base y con el dimetro del hilo utilizado. El efecto de la eleccin de un

dimetro de hilo muy grande, es decir, que exija para su fusin una potencia

tambin elevada, producir una penetracin excesivamente grande, y por

esta causa se puede llegar a atravesar o perforar la pieza a soldar. Por contra,

un hilo de dimetro demasiado pequeo, que no admite ms que una potencia

limitada, dar una penetracin poco profunda, y en muchos casos unaresistencia mecnica insuficiente.

Se presenta arrollado por capas en bobinas de diversos tamaos. El

hilo suele estar recubierto de cobre para favorecer el contacto elctrico con la

boquilla, disminuir rozamientos y protegerlo de la oxidacin.

En general, la composicin del hilo macizo suele ser similar a la del

material base; no obstante, para su eleccin, debe tenerse en cuenta la

naturaleza del gas protector, por lo que se debe seleccionar la pareja hilo-gas

a conciencia. Por ejemplo, cuando se suelda con CO2 existe el riesgo de

formacin de poros. Con objeto de evitarlos, conviene que el hilo posea una

cierta cantidad de elementos desoxidantes, como el Silicio y el Manganeso,

que reaccionan con el oxgeno procedente de la disociacin del CO2 y

producen xido de silicio y xido de manganeso, que se eliminan en forma

de escoria muy ligera.

Los hilos tubulares van rellenos normalmente con un polvo metlico o

con flux, o incluso con ambos. El relleno con polvo metlico, aparte de que

puede aportar algn elemento de aleacin, mejora el rendimiento gravimtrico

del hilo.

3.2.2 GASES DE PROTECCIN.

En la soldadura MIG (Metal Inert Gas), el gas que acta como

proteccin es inerte, es decir, que no acta de manera activa en el

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propio proceso, y por tanto, muy estable. En contrapartida, en la

soldadura MAG (Metal Activ Gas), el gas de proteccin se comporta como un

gas inerte a efectos de contaminacin de la soldadura, pero, sin embargo,interviene termodinmicamente en ella. En efecto, en las zonas de alta

temperatura del arco, el gas se descompone absorbiendo calor, y se

recompone inmediatamente en la base del arco devolviendo esta energa

en forma de calor.

3.2.2.1 SOLDADURA MIG.

De los seis gases inertes existentes (argn, helio, nen,

criptn, xenn y radn) el argn es el ms empleado en Europa,

mientras que es el Helio el que se utiliza en Estados Unidos.

El argn se ioniza fcilmente, de manera que la tensin del

arco bajo argn es sensiblemente inferior que bajo helio.

El argn puro solo se utiliza en la soldadura del aluminio, el

cobre, el nquel o el titanio. Si se aplica al acero, se producen

mordeduras y cordones de contorno irregular.La soldadura con gas helio produce cordones ms anchos y

con una penetracin menor que cuando se suelda con argn.

Existe otro tipo de mezcla de argn con cantidades inferiores al

5% de oxgeno que no modifica el carcter de inerte de la mezcla y que

mejora la capacidad de "mojado", es decir, la penetracin,

ensanchando la parte inferior del cordn, y todo esto debido a que

el oxigeno acta sobre la tensin superficial de la gota.

3.2.2.2 SOLDADURA MAG.

Tal y como se ha comentado anteriormente, el gas protector

empleado en soldadura MAG es un gas activo, o sea, que interviene en

el arco de forma ms o menos decisiva. A continuacin se detallan

algunos de los gases ms comnmente empleados:

CO2

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Es un gas incoloro, inodoro y de sabor picante, una vez y media

ms pesado que el aire. Se obtiene industrialmente por la

combustin del carbn o compuestos del carbono, en exceso deoxigeno o de aire.

Se trata de un gas de carcter oxidante que a elevada

temperatura del arco tiende a disociarse de acuerdo con la

siguiente reaccin:

EN EL ARCO:

2CO2 - 2CO2 + O (absorcin de calor)Y, en la recomposicin:

EN LA BASE:

2CO2 + O = 2CO2 (cesin de calor)

El oxigeno resultante de la disociacin es particularmente

activo. Se combina con el carbono del acero para dar de nuevo

CO, con lo que se produce un empobrecimiento en carbono si nose utiliza un hilo con suficiente contenido de elementos

desoxidantes como el silicio y el manganeso y la cantidad

adecuada de carbono. Si la densidad de corriente es elevada,

provoca una mayor disociacin del oxigeno convirtindole en

ms activo todava.

El carcter oxidante de la atmsfera de dixido de carbono

obliga a utilizar hilos de aporte ricos en elementos desoxidantes.No se debe utilizar en la soldadura de aceros al Cr-Mo por el

riesgo de oxidacin del cromo tanto del metal de base como del

aportado en el hilo, ni en la de los aceros inoxidables

austenticos, pues favorecerla la formacin de carburos de cromo

con la consiguiente prdida de resistencia a la corrosin.

Con cantidades de dixido de carbono inferiores al 99,0%

es inevitable la porosidad. Las soldaduras solo estarn

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exentas de poros si la pureza del dixido de carbono es

superior al 99,85% y el nitrgeno y el hidrgeno son inferiores

cada uno a 0,05%.

Es un gas mucho ms barato que el argn, capaz de

conseguir penetraciones mucho ms profundas y anchas en el

fondo del cordn, lo que mejora su contorno. Adems reduce

el riesgo de mordeduras y faltas de fusin.

Su principal inconveniente estriba en que produce arcos

relativamente enrgicos y que, por tanto, provocan un gran

nmero de proyecciones.

Es el nico gas que puede utilizarse individualmente como

atmsfera protectora en la soldadura de acero al carbono. Su

elevada conductividad trmica en relacin con el argn

producir en sus mezclas con ste un incremento en la

penetracin.

Ar + CO2:

Se suelen utilizar estas mezclas con cantidades de dixido de

carbono que van del 15 al 25%. Con esta mezcla se consigue

una mejor visibilidad del bao, un arco ms suave, con menor

turbulencias, un bao de fusin ms fri, un mejor aspecto del

cordn, menos proyecciones, y una mayor estabilidad del arco.

El nico inconveniente de la mezcla es de tipo econmico.

Sin embargo, hay que comparar la incidencia del valor del gas

en el coste final de la soldadura y por otra parte, la mejora del

factor de marcha y la obtencin de mejores caractersticas

mecnicas en la unin soldada.

3.2.2.3 SELECCIN DEL GAS DE PROTECCIN.

El usuario puede ensayar diversos tipos de gas y mezclas de

gases con diferentes proporciones de cada uno de ellos, hasta conseguirlos mejores resultados de acuerdo con los equipos de soldeo e hilos de

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aporte disponibles.

La estructura de coste de la soldadura terminada es

aproximadamente la que se no indica en la siguiente figura, por lo que

el coste del gas puede llegar a ser irrelevante frente a otros factores, en

especial la mano de obra:

3.3 CONSTITUCIN DE UN EQUIPO DE SOLDADURA MIG/MAG.

Se indican a continuacin los elementos ms importantes que formanparte de un equipo de soldadura MIG/MAG.

3.3.1 TRANSFORMADOR.

El transformador es el elemento encargado de reducir la tensin alterna

proveniente de red en otra que la haga apta para la soldadura, siguiendo una

serie de condiciones elctricas que se detallarn en apartados sucesivos.

Fundamentalmente, un transformador consta de un ncleo formado por

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chapas magnticas apiladas en cuyas columnas se devanan dos bobinas. La

primera de ellas, que va a constituir el circuito primario consta de un nmero

de espiras superior a la segunda, y, adems, de seccin inferior a sta. Lasegunda, por consiguiente, que constituye el circuito secundario, tendr

menos espiras y de mayor seccin.

En la siguiente figura se muestra la constitucin bsica de un

transformador monofsico. Conviene tener en cuenta que si el transformador

es trifsico, son tres los pares de bobinas que se hallarn presentes:

El principio de funcionamiento es el siguiente: cuando circula una

corriente alterna por el circuito primario, se forma un flujo magntico que circula

por el interior del ncleo formado, recurdese, por chapas magnticas, con el

objetivo de favorecer precisamente este flujo.

El flujo magntico, a su vez, induce en el circuito secundario una

tensin que es proporcional a la tensin aplicada al primario, con un

coeficiente de proporcionalidad dado por el cociente entre el nmero de

espiras secundarias y el nmero de espiras primarias, es decir:

Donde:

V1 : Tensin aplicada al primario

V2 : Tensin inducida en el secundario

N1 : Nmero de espiras primarias

N2 : Nmero de espiras secundarias

Es interesante tener en cuenta que los detalles de construccin de los

transformadores pueden influir en gran medida sobre las caractersticas

de soldadura.

3.3.2 RECTIFICADOR

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La misin de un rectificador es la de convertir la tensin alterna en

continua, imprescindible para poder soldar en proceso MIG/MAG.

Est constituido por un nmero variable de semiconductores de

potencia, concretamente de diodos de silicio, soportados en aletas de

aluminio con objeto de aumentar su refrigeracin.

3.3.3 INDUCTANCIA.

La inductancia tiene como objeto el alisamiento de la corriente de

soldadura, lo que da como resultado una disminucin de las proyecciones, o,

lo que es lo mismo, una mayor estabilidad en la soldadura. Dado que lainductancia limita el crecimiento brusco de la intensidad cada vez que se

produce un cortocircuito, durante el cebado del arco, y puesto que el hilo est

fri, puede darse el caso de que la intensidad no sea suficiente para

aportar la energa necesaria para fundir el hilo, lo que repercutira en un

deficiente cebado. Es por ello que si el equipo de soldadura consta de una

inductancia de valor inductivo elevado, estar dotado tambin de algn

sistema que elimine este efecto durante el instante inicial.

Fundamentalmente, la inductancia est formada por un ncleo en el

que estn arrolladas algunas espiras por las que circular la corriente de

soldadura.

3.3.4 UNIDAD ALIMENTADORA DE HILO.

Su misin consiste en proporcionar al hilo de soldadura la velocidad

constante que precisa mediante un motor, generalmente de corriente continua.

La velocidad puede ser regulada por el operario mediante un botn

accesible al exterior, desde valores que van de O a 25 m/min. En la mayora de

los equipos, la regulacin de velocidad se consigue a travs de un control

electrnico.

El sistema de arrastre est formado por uno o dos rodillos de arrastre

que trabajan contra otros rodillos de presin. Los rodillos de arrastre puedenestar moleteados o ranurados. Los moleteados facilitan el arrastre en gran

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medida, pero presentan el inconveniente de que arrancan al hilo partculas de

cobre de su capa exterior, lo que puede provocar defectos de alimentacin.

El cuidado y mantenimiento de los rodillos es muy importante, ya que

determina la uniformidad de la velocidad de alimentacin del hilo, y esta

velocidad, controla, a su vez, la corriente de soldadura.

El rodillo de presin debe estar ajustado correctamente, ya que una

presin excesiva podra producir deformaciones en el hilo, con las

consiguientes dificultades en su alimentacin y deslizamiento a travs del tubo

de contacto.

Una presin insuficiente originaria deslizamiento de los rodillos, lo que

provocara irregularidades en la velocidad de alimentacin y, por tanto,

fluctuaciones de corriente.

3.3.5 CIRCUITO DE GAS PROTECTOR

El gas protector circula desde la bombona a la zona de soldadura a

travs de un conducto de gas y la propia antorcha de soldadura. A la salida de

la botella debe incorporarse un manorreductor-caudalmetro que permita laregulacin de gas para suministrar en todo momento el caudal adecuado

a las condiciones de soldadura y a la vez, proporcionar una lectura directa

de la presin del gas en la botella y del caudal que se est utilizando en la

soldadura.

Una electrovlvula accionada por un control electrnico, abre o cierra el

paso del gas en el momento adecuado.

Segn las condiciones de trabajo o exposicin del mismo a corrientes

de aire, deber regularse la soldadura con un mayor o menor caudal de gas.

Igualmente, debe tenerse en cuenta que cuanto mayor es la distancia entre

buza y metal base, mayor deber ser el caudal para garantizar la proteccin

suficiente.

Cuando se utilicen gases con mezcla de argn, debe evitarse los

caudales de gas elevados, puesto que de otra forma se corre el peligro de

porosidad provocado por turbulencias en el propio gas. Como norma general

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debe utilizarse un caudal en litros minuto igual a diez veces el dimetro del

hilo.

3.3.6 ANTORCHA DE SOLDADURA

La antorcha de soldadura, y el conjunto de cables que a ella van

unidos, conducen el hilo, la corriente de soldadura y el gas de proteccin a la

zona del arco.

Para corrientes elevadas, generalmente superiores a 300 A, se utilizan

antorchas refrigeradas por agua, y, por tanto, deben ir conectadas adems a

un sistema de refrigeracin adicional.Todo este conjunto de conductos forma la manguera de la antorcha, y

va protegida por un tubo de goma. La pistola de la antorcha va provista de un

pulsador para el mando a distancia del equipo.

En la punta de la pistola van acopladas una buza exterior que canaliza

el gas a la zona de soldadura y una boquilla interior, denominada tubo de

contacto, que proporciona el necesario contacto elctrico a la punta del

alambre para realizar el arco de soldadura.

El soldador gua el arco y controla la soldadura desde la empuadura de

la pistola. La distancia entre la punta final del tubo de contacto y el extremo del

hilo es controlada por el operario ya que depende de la mayor o menor altura

con que lleva la pistola, pero la longitud del arco propiamente dicha se controla

automticamente mediante la tensin a que est regulada la mquina y la

velocidad del hilo.

3.3.7 CONTROL ELECTRNICO

Cada vez son ms los equipos que incorporan la tecnologa de estado

slido para el control de velocidad y la secuencia de la mquina. Presentan la

gran ventaja de garantizar una vida til del equipo prcticamente ilimitada,

en comparacin con los elementos electromecnicos que por su constitucin

sufren de un gran desgaste.

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3.3.8 CIRCUITO DE REFRIGERACION (OPCIONAL).

El circuito de refrigeracin (cuando el equipo dispone de l), tiene

como misin refrigerar la antorcha de soldadura.

Suele estar formado por un circuito cerrado de agua, parte del cual es la

propia antorcha de soldadura. El agua es impulsada hasta la pistola por una

electrobomba. A travs del otro conducto de la antorcha el agua retorna a

un radiador cuyo objeto es disipar la energa calorfica que el agua ha

absorbido durante el recorrido por la antorcha. A la salida del radiador, el agua

se almacena en un depsito, del cual se nutre la electrobomba.

3.3.9 FACTOR DE MARCHA

Todo equipo est diseado para suministrar una intensidad nominal de

soldadura de forma continua. En el ensayo de calentamiento, la temperaturaque alcanzan los distintos componentes del equipo debe estabilizarse al cabo

de un tiempo de funcionamiento a la intensidad nominal, puesto que de lo

contrario, los aislamientos o los semiconductores pueden presentar deterioros

irreversibles.

Sin embargo, en soldadura, a excepcin de instalaciones robotizadas,

no es posible trabajar de forma continuada, ya que existen tiempos de

preparacin, cambios de hilo, y de botellas de gas, descanso del operario,...Es por ello, que cuando se habla de equipos de soldadura, es preciso

especificar lo que se denomina factor de marcha.

Se llama FACTOR DE MARCHA al cociente entre el tiempo de

soldadura y el tiempo total de duracin del trabajo. En los tiempos de parada

del equipo, tiene lugar su enfriamiento, lo que permite que la temperatura se

estabilice dentro de una pequea gama de valores, siempre inferior a la

temperatura lmite en el interior del equipo.

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La expresin que determina la intensidad I' a un determinado factor de

marcha FM' en funcin de otra intensidad I a un factor de marcha FM

conocidos, se indica a continuacin:

EJEMPLO:

Calcular las intensidades al 45% y al 100% de un equipo en cuya placa de

caractersticas lleva especificada la notacin: 500 A al 60%.

a) Intensidad a l00%:

b) Intensidad al 45%

b.1.) En funcin de la notacin de la placa de caractersticas:

b.2.) En funcin de la intensidad al 100% calculada en a):

3.4 CURVAS CARACTERSTICAS

A la hora de estudiar un equipo de soldadura, resulta de gran ayuda la

definicin sus dos curvas caractersticas: esttica y dinmica.

3.4.1 CARACTERSTICA ESTTICA.

En la caracterstica esttica se representa grficamente la evolucin de

la tensin en funcin de la intensidad.

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En la soldadura MIG/MAG, la caracterstica debe ser lo ms horizontal

posible, es decir, que presente muy poca cada de tensin a medida que crece

la intensidad de soldadura.

Si en el mismo grfico se superpone la caracterstica de arco

correspondiente a una determinada longitud de arco, la interseccin de esta

curva con la caracterstica esttica proporciona el punto de trabajo Q,

determinante de los valores de tensin e intensidad en un momento concreto:

3.4.2 CARACTERSTICA DINMICA.

La caracterstica dinmica es la relacin entre los valores instantneos

de la tensin y de la intensidad cuando se produce una situacin transitoria o

de desequilibrio del arco, como puede suceder en el cebado inicial o bien en

el cortocircuito que se Grficamente se representa mediante la variacin de la

intensidad en funcin del tiempo en el momento de producirse el desequilibrio:

Puesto que el circuito formado por el equipo y el arco de soldadura es

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de tipo inductivo-resistivo, la intensidad instantnea viene determinada por la

expresin:

Donde T = L/R, es la constante de tiempo del circuito, que depende

principalmente del equipo y determina la velocidad de aumento de la corriente

al producirse el desequilibrio.

3.4.3 AUTORREGULACIN.

En el proceso de soldadura concurren varios factores, algunos de ellos

que son fijos una vez predeterminados en la mquina tales como la tensin en

vaco y la velocidad de avance de hilo, y otros que dependen exclusivamente

del soldador, como puede ser la distancia entre la pistola y el metal base

(distancia libre de hilo). Si la mquina no tuviera en sus propias

caractersticas de un sistema que compensara las variaciones que el operario

introduce en este ltimo factor, resultarla imposible la operacin de soldadura.

Esta caracterstica es la autorregu1acin.

Para estudiar el fenmeno, supngase un equipo de soldadura que est

soldando con unos determinados parmetros de tensin e intensidad definidos

por un punto de trabajo A. Si en cualquier momento del trabajo el soldador

retira ligeramente la pistola de la pieza, es decir, aumenta momentneamente

la distancia del hilo, se produce de forma inmediata un alargamiento del arco

de soldadura. Esto se traduce en un aumento de tensin y una disminucin de

la intensidad. De esta forma, se habr pasado a trabajar a un punto de

trabajo B, definido por estos nuevos valores de tensin e intensidad, tal y

como se muestra en el grfico siguiente:

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Sin embargo, dado que la velocidad de avance de hilo permanece

igual, la disminucin de intensidad producir una falta de fusin del hilo, lo

que provocar que el arco se vaya acortando y que el punto de trabajo se

empiece a desplazar de B en sentido hacia A hasta que se llegue a restablecer

el equilibrio entre la energa necesaria para fundir el hilo y la energa que

proporciona el equipo.

Este nuevo equilibrio no se producir en el punto A del inicio, sino

en un nuevo punto C, situado entre B y A. Al estar ahora la pistola ms

alejada de la pieza, hay una mayor cantidad de hilo por el que pasa la

corriente y, por tanto, esta misma corriente proporcionar un calentamiento

supletorio de este hilo que har posible su fusin con menos intensidad de la

que se necesitaba en el punto A inicial.

Se observa, pues, que el proceso de autorregulacin permite al operario

trabajar de forma descansada y que el resultado de la soldadura es

independiente de pequeas variaciones de la altura de la pistola, pero no

(claro est i) de cambios notables.

3.5 EFECTOS DE LA REGULACIN DE PARMETROS.

De todos los parmetros que intervienen en la soldadura con hilo

continuo bajo atmsfera de gas protector, solo dos son normalmente

regulables en un equipo: la tensin y la velocidad de hilo.

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3.5.1 VARIACIN DE LA TENSIN.

Supngase que se est operando en un punto de trabajo A estable, con

unos parmetros determinados de tensin e intensidad. Si, en estas

condiciones, se aumenta la tensin de salida del equipo mediante el control

externo correspondiente, el arco tender a desplazarse momentneamente a

lo largo de la curva caracterstica del arco, hasta encontrar un nuevo punto

de trabajo que ser resultado de la interseccin de sta con la nueva curva

caracterstica esttica.

Este nuevo punto se caracterizar por una mayor tensin y, a la vez,

una mayor corriente de soldadura, es decir, por una mayor energa total

aportada por la mquina.

Como la velocidad de hilo ha permanecido invariable, faltar suministro

de material para absorber esta mayor energa aportada, con lo que,

automticamente, el arco se ir alargando, y, por tanto, el punto de trabajo

desplazando dentro de la nueva caracterstica esttica, por efecto de estar

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trabajando con otra nueva caracterstica de arco. Ser el punto de trabajo B.

Respecto al punto A, este nuevo punto B se caracterizar siempre por

una superior tensin de soldadura, pero no siempre una superior intensidad.

Con ello se demuestra que no es una variacin de tensin la que provoca un

cambio de intensidad. En efecto, para que haya cambios sustanciales en la

corriente de soldadura, debe actuarse sobre el control de velocidad de hilo.

3.5.2 VARIACIN DE LA VELOCIDAD DE AVANCE DE HILO

Una vez ms, supngase que se est trabajando en un punto de

equilibrio A, con unos determinados parmetros de tensin e intensidad.Si, en estas condiciones, se aumenta la velocidad de salida de hilo,

se acorta la longitud de arco, y, por tanto, disminuye el valor de la tensin. El

punto de trabajo pasa a ser B, tal y como se muestra en el siguiente grfico,

con un gran aumento de la intensidad:

En este momento, se restablecer de forma automtica el equilibrio

entre la mayor energa que aporta la mquina y la mayor cantidad de material

que ahora debe fundirse.

Del mismo modo, una disminucin de la velocidad de hilo provoca un

nuevo estado de las caractersticas de soldadura, que puede resumirse como

de considerable disminucin de la corriente de soldadura y un ligero aumento

de la tensin de arco.

Puede observarse, pues, que dentro de los lmites que permite la

autorregulacin, para cada tensin en vaco del equipo, el verdadero factor

responsable de la intensidad de soldadura no es la regulacin de la tensin

del equipo, sino de la velocidad de avance de hilo.

3.6 SECUENCIA DE UN EQUIPO DE SOLDADURA

La secuencia de un equipo de soldadura MIG/MAG es controlada por

un circuito electrnico que activa secuencialmente los elementos de la

mquina: corriente de soldadura, salida de gas y velocidad de hilo.

En todo diagrama de secuencia se pueden distinguir los siguientes

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tiempos:

a) TIEMPO DE PRE-GAS: es el tiempo que transcurre desde que se

da la orden de inicio de soldadura y comienza propiamente sta.

Durante estos instantes, fluye gas hacia la zona a soldar, con el

fin de crear la atmsfera protectora necesaria para el inicio del

arco.

d) AVANCE LENTO DE HILO: Un control de avance lento de hilo

(slope) es incorporado en algunos equipos con el objeto de

mejorar el cebado del arco. En efecto, cuando el hilo se encuentra

fro, necesita una energa superior en relacin con el volumen

aportado para que ste pueda fundirse. En este caso, se mejora

el cebado aportando un volumen inferior, de manera que la

relacin energa/volumen sea la ptima.

b) TIEMPO DE RETARDO DE CORRIENTE: es el tiempo que existe

entre que se da la orden de desactivacin de soldadura y el final

real de sta. Se trata de un tiempo absolutamente necesario

para que el hilo no quede enganchado al metal base. Se le

conoce tambin con el nombre de Burn-back.

c) TIEMPO DE POST-GAS:A veces, es preciso proteger el final de

soldadura mediante gas, con objeto de evitar porosidades. De

esta manera, el post-gas asegura una proteccin total desde la

extincin del arco hasta que la parte final del cordn ha

descendido de temperatura considerablemente.

NOTA: No todos los equipos disponen de estos ajustes; adems,

muchos de ellos, aunque se hallen en su interior, no son ajustables por

el usuario, sino que vienen pre-programados por el fabricante.

En equipos algo ms sofisticados, se ha ido incorporando ltimamente

un mando que permite seleccionar al usuario lo que se conoce con el

nombre de "DOS TIEMPOS/CUATRO TIEMPOS", es decir, 2t/4t. En

los apartados siguientes, se muestra el diagrama de secuencia de

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cada uno de los modos de secuencia indicados.

3.6.1 SECUENCIA 2t.

En este modo de secuencia, se da la orden de inicio de soldadura, y el

equipo inicia sta conforme a los tiempos que se han seleccionado o que ya

vienen pre-programados en su interior. El diagrama de secuencia es el

siguiente:

t1: Pre-gas

t2: Tiempo desde que el hilo empieza a avanzar hasta que efecta

contacto al metal base

t3: Burn-back (Retardo de corriente)

t4: Post-gas3.6.2 SECUENCIA 4t.

En modo de secuencia 4t el soldador controla en todo momento los

tiempos de pre-gas y post-gas. El diagrama es el siguiente:

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3.7 MTODO OPERATORIO DE LA SOLDADURA MIG/MAG

El procedimiento de soldadura bajo gas protector, bien en su forma

semiautomtica bien en su forma automtica, an cuando tenga fundamentos

similares al de la soldadura con electrodo revestido, presenta tambin unas

caractersticas particulares, especialmente en el mtodo operatorio, y, como

consecuencia de ello, tambin en cuanto a separacin y preparacin de los

bordes a soldar.

A continuacin se muestran los diversos tipos de preparacin de losbordes en la soldadura bajo gas protector:

SOLDADURA A TOPE DE BORDES RECTOS

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SOLDADURA DE CHAFLN EN "V"

SOLDADURA DE CHAFLN EN "X"

3.7.1 MTODO OPERATORIO

La pistola de soldadura debe mantenerse en una posicin correcta para

que el gas proteja de forma conveniente el bao de fusin. En este

procedimiento la ejecucin de la soldadura puede realizarse de derecha a

izquierda o de izquierda a derecha. En el primer caso se obtiene una gran

velocidad de soldadura y poco espesor de cordn, a la vez que un mejor

aspecto de la obra ya ejecutada; en el segundo caso, se obtiene una

soldadura en general ms abultada. Es por este motivo que de forma normal

se indica habitualmente que la correcta posicin es de derecha a izquierda.

La inclinacin de la antorcha respecto a la vertical ser

aproximadamente de unos 10, no siendo recomendable su utilizacin para

inclinaciones superiores a los 20.

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La longitud libre de hilo deber estar comprendida entre 8 y 20 mm.

Dentro de este amplio margen de distancia de hilo, deber tenerse en cuenta

el concepto especificado en el apartado de autorregulacin. Adems, si la

longitud libre de hilo es demasiado pequea, ser difcil la observacin del

bao de fusin y la buza se llenar de proyecciones. Con ello se conseguir

que el gas salga con dificultad, acarreando las tpicas consecuencias de

formacin de porosidades. Si, por el contrario, la longitud libre de hilo es

excesiva, se calentar ste en demasa y la proteccin del gas ser deficiente,

con lo que la consecuencia final ser, una vez ms, la formacin de

porosidades.

El movimiento de la pistola al ejecutar soldaduras planas, puede ser:

a) MOVIMIENTO LINEAL: es el preferido para realizar cordones de

raz en planchas de poco espesor.

b) MOVIMIENTO CIRCULAR: es el adecuado para evitar

penetraciones muy grandes cuando hay grandes separaciones entre

los bordes de las chapas y deben realizarse cordones anchos.Tambin es adecuado para realizar cordones de raz en ngulos de

mediano espesor.

c) MOVIMIENTO A IMPULSOS: el movimiento hacia adelante y

hacia atrs se utiliza cuando se quiere realizar un cordn fino y,

sin embargo, con una gran penetracin, cuando existe pequea

separacin entre los bordes a soldar; tambin se emplea en

cordones de ngulo en los que no haya que aportar grandes

cantidades de material. Este movimiento de avance y retroceso de

la pistola de soldadura se realiza en general de manera que el

avance sea rpido y el retroceso lento.

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d) MOVIMIENTO PENDULAR: es el adecuado cuando debe

realizarse un cordn muy ancho. Se emplea preferentemente para

realizar las ltimas pasadas en las soldaduras que requieren varias

de ellas. Tambin es el ms indicado en soldaduras de rincn que

necesiten una gran aportacin de material.

3.7.2 CONSEJOS PRCTICOS DE SOLDADURA

En la soldadura de uniones en rincn se recomienda siempre que sea

posible soldar con el ngulo posicionado, con lo que se consigue una mejor

uniformidad en la penetracin del cordn, un inmejorable aspecto del mismo,

y, en general, una disminucin de los riesgos de defectos de la soldadura.

La soldadura vertical puede realizarse en ascendente o descendente.

Dada la superior penetracin de este sistema de soldadura

respecto al del electrodo, se aconseja generalmente soldar en vertical

descendente, obtenindose una suficiente penetracin y un aumento en la

velocidad de avance de la antorcha, adems de un buen aspecto del

cordn.

En vertical descendente los movimientos de soldadura pueden ser:

a) MOVIMIENTO RECTILNEO: se aplica generalmente en el

soldeo de chapas finas y de cordn de raz en chapas gruesas.

b) MOVIMIENTO EN ZIG-ZAG: apto para soldaduras de chapas

medias y gruesas, y para soldaduras en pasadas superiores a la

de raz. El movimiento en zig-zag debe realizarse con rapidez para

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evitar descolgamientos del material fundido.

En vertical ascendente pueden aplicarse los mismos movimientos queen vertical descendente y, adems, en el caso de tener que realizar cordones

gruesos de una sola pasada, se aconseja emplear el sistema circular o

triangular.

Tanto en vertical ascendente como en descendente, la soldadura

pendular debe realizarse reteniendo el movimiento en los extremos de la

pasada y de forma rpida en el centro para que el cordn resulte plano y no se

produzcan mordeduras.

Para la soldadura en cornisa se utiliza el movimiento lineal en el caso

de soldaduras de chapas finas. Si se trata de chapas gruesas, el movimiento

lineal, al tenerse que realizar con escasa velocidad de avance, tiende a

producir cordones descolgados de material; por tanto, para obtener un cordn

ms uniforme, se emplear el movimiento circular. Adems, la longitud de arco

debe ser corta, al igual que en la soldadura vertical.

La soldadura bajo techo por el procedimiento MIG/MAG no presenta

dificultades tcnicas de ejecucin, pero debe huirse de ella siempre que sea

posible, puesto que tubo de contacto y buza presentan tendencia a

obstruirse debido a que las proyecciones de soldadura se depositan en su

interior en mayor grado. El operario debe estar muy pendiente de la limpieza

de la buza, o, en caso contrario, aparecern con gran frecuencia defectos en

el cordn por insuficiente aportacin de gas protector o deficiente distribucin

de ste.

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CAPTULO IV

EVALUACIN E INSPECCIN DE LA


Las uniones son inspeccionadas por dos razones, la primera se usa para

determinar la calidad de las uniones y garantizar que esta se ajusta a laaplicacin de las especificaciones, los defectos de la soldadura son detectados

y localizados en su lugar, as la parte inaceptable puede ser removida y

reemplazada con un metal de buena calidad. La segunda es tan importante,

pero frecuentemente menos reconocida, la inspeccin sirve como un control de

calidad de los soldadores o de los procedimientos de la soldadura, registrando

como ocurren los diversos tipos de defectos, denotando cuando es necesario

cambiar los procedimientos de la soldadura, cuando se utiliza en la practicauna soldadura pobre o cuando los soldadores u operarios deberan ser

recalificados.

Una fabricacin responsable estar sujeta a los registros de inspeccin,

para proveer informacin anticipada si las operaciones de soldadura necesitan

atencin, el fabricante podr remediar los problemas lo suficientemente rpido

como para impedir la perdida de tiempo y el alto costo de las reparaciones

frecuentes.

El tipo de inspeccin, los criterios de evaluacin y los requisitos o

requerimientos de los inspectores deben quedar establecidos en el contrato o

especificacin tcnica. Las soldaduras inspeccionadas deben ser evaluadas y

determinar si pueden ser reparar, si fuese el caso o si se adaptan bajo todos

los conceptos de las especificaciones. El inspector debe conocer las

limitaciones de los mtodos de prueba, el material y el proceso de la soldadura,

idealmente el inspector tambin debe ser integro y debe estar dispuesto a

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aceptar la responsabilidad del cargo.

A modo general, los mtodos de inspecciones no destructivasdisponibles usados para examinar soldaduras son las siguientes:

Documents

Informe Pre - Profesional (2)