Procesos de Soldadura: Resistencia por Puntos y Arco Eléctrico
Soldadura por Puntos de Resistencia
En la fabricación de vehículos se utiliza habitualmente la soldadura por puntos de resistencia para el ensamblado de las piezas de chapa de la carrocería. Este sistema de soldadura también es utilizado en multitud de ocasiones para la reparación, debido a que es una soldadura limpia (no requiere mecanización posterior) y que se puede retirar con facilidad usando una despunteadora.
Para realizar la soldadura por puntos, se aplica una corriente eléctrica sobre las chapas a unir. Esta corriente se transmite a través de unos electrodos con una determinada presión, lo que eleva la temperatura de los materiales en ese punto a un estado pastoso, en el cual se unen debido a la presión ejercida durante el procedimiento.
Factores Clave para una Soldadura por Puntos Eficaz
Para que la soldadura sea eficaz, se deben tener en cuenta factores como:
Presión
Ejercer la presión adecuada, alrededor de diez kilogramos por milímetro cuadrado, según el espesor y el material a soldar (para los aceros actuales, este valor se incrementa).
Intensidad
La intensidad de la corriente debe ser la máxima posible sin llegar a fusionar el material.
Nota: Es necesario utilizar una máquina de soldadura por puntos de 10.000 a 12.000 amperios en adelante para poder soldar aceros de aleaciones de alta resistencia, ultra alta resistencia, acero al boro, etc.
Tiempo
El tiempo de soldadura debe ser corto y siempre en función del espesor del material.
Es un tipo de soldadura que se cataloga como soldadura sin fusión del metal base. Se considera un proceso en el cual los electrodos utilizados no son consumibles y no se necesita material de aporte para que se produzca la unión entre las dos piezas. Se caracteriza por ser un tipo de soldadura rápida, limpia y fuerte.
Soldadura por Arco Eléctrico
La soldadura por arco eléctrico es un proceso de unión de metales que utiliza el aporte de calor suficiente para lograr la fusión y mezcla de los bordes a unir, con o sin agregado de metal adicional. Para alcanzar el estado de fusión en la zona de unión, se requiere una determinada cantidad de energía en forma de calor. El proveedor de esta energía calórica es el arco eléctrico.
Se define el arco eléctrico como la corriente eléctrica que fluye entre dos electrodos, separados una cierta distancia, a través de una columna de gas ionizado (plasma). La corriente eléctrica es provista por una fuente de poder (o fuente de energía), cuyos terminales están unidos a dichos electrodos. En el caso de la soldadura, uno de los electrodos mencionados es el metal base.
Soldadura por Electrodo Revestido (SMAW)
En este proceso de soldadura, la coalescencia del metal se produce por el calor generado por un arco eléctrico, establecido entre el extremo del electrodo y la pieza. El electrodo revestido constituye el metal de aporte de la soldadura y está formado por una parte central metálica conductora de la corriente eléctrica, llamada “alma”, recubierta por una capa no conductora de la corriente, llamada “revestimiento”.
La función principal del revestimiento es proteger el metal fundido del aire que lo rodea, tanto durante la transferencia a través del arco como durante la solidificación. Además, es el que posee el material que permite la ionización, facilitando así la continuidad del arco eléctrico. También es el componente que contiene los elementos aleantes de los electrodos, dependiendo de su tipo.
Tipos de Revestimientos
Los electrodos se clasifican según el tipo de su revestimiento. Los tres principales tipos son: celulósicos, rutílicos y básicos.
Electrodos Celulósicos
La característica distintiva de los electrodos celulósicos es su enfriamiento rápido, por lo que son utilizables en todas las posiciones, incluso en vertical descendente. El plasma generado es muy agresivo, lo que resulta en una buena penetración. La escoria producida es escasa y de fácil remoción.
Electrodos Rutílicos
El componente principal de estos electrodos es el óxido de titanio (TiO2), pudiendo contener hasta un 50% en peso. Son electrodos de fácil encendido y manejo del arco, y dejan un aspecto muy parejo del cordón depositado. La escoria que producen es bastante densa, de color opaco y oscuro, y se desprende fácilmente; a medida que el metal depositado se enfría, la capa de escoria comienza a separarse sola del cordón. La característica de este tipo de revestimiento hace que este electrodo sea de suave fusión y poca penetración. Permiten realizar soldaduras en todas las posiciones.
Electrodos Básicos
En el recubrimiento de estos electrodos predomina la calcita (CO3Ca) y la fluorita (F2Ca). Contienen compuestos desoxidantes, como las ferroaleaciones de manganeso (Fe-Mn), silicio (Fe-Si) y titanio (Fe-Ti), y también Al y Mg. Pueden contener, además, una pequeña proporción de rutilo.
Se los denomina también de bajo hidrógeno, dado que, estando bien secos, los niveles de H2 en la atmósfera del arco son sustancialmente bajos. Este es un aspecto de gran importancia, especialmente cuando se deben ejecutar soldaduras de aceros de media y alta aleación, en grandes espesores o juntas con condiciones severas de restricción, donde la presencia de hidrógeno difusible en el metal depositado es sumamente dañina.