Costos Industriales

INTRODUCCION

SOLDADURA BLANDA Y FUERTE

Se trata de técnicas de unión térmica en las que el metal de aportación fundido se filtra al huelgo capilar comprendido entre dos superficies casantes que encajan en muy alto grado. Por definición se denomina soldadura blanda la unión a temperaturas inferiores a 450°C y soldadura fuerte la se efectúa a temperaturas superiores a 450°C. Ambos tienen lugar por debajo de la temperatura de fusión de los metales a unir.

SOLDADURA BLANDA “SOLDERING”

La soldadura blanda consiste en la unión de dos tramos de metal, habitualmente el material es el cobre, el latón o el hierro, mediante el estaño u otro metal de aportación, generando así una regularidad eléctrica por parte de ambos metales. Existen diferentes requisitos para lograrlo. El estaño debe estar elaborado en proporciones de un 60% de estaño y 40% de plomo.

• VENTAJAS

• Bajo ingreso de energía

• Diversos métodos de calentamiento

Buena conductividad eléctrica y térmica en la unión

SOLDADURA BLANDA & FUERTE

DESVENTAJAS

• Baja resistencia mecánica de la unión

• Debilitamiento en condiciones de temperaturas elevadas.

SOLDADURA FUERTE “BRAZING”

La soldadura fuerte constituye una versátil técnica de unión. Se utiliza para unir la mayoría de los metales y aleaciones de uso más frecuente en metalurgia.

Se trata de unir 2 piezas mediante un metal de aporte en estado líquido el cual se difunde por tensión superficial en el pequeño espacio que existe entre ambas piezas

Muchas veces se utiliza una pasta fundente que ayuda a facilitar el proceso y aumentar la tensión superficial aparte de actuar como atmosfera protectora.

FUNDAMENTO DEL PROCESO

• Para un mojado exitoso ,el metal base tiene que ser “al menos ”un poco soluble en el material de aporte

• Enlaces covalentes y compatibilidad metalúrgica.

• No se funde el metal base

SOLDADURA BLANDA & FUERTE

• A veces se forma compuestos intermetalicos

• Pueden cambiar el punto de re-fusión

• Los granos delgados se mojan más fácilmente.

SOLDADURA BLANDA - SOLDERING

SOLDERING:

Este proceso de unión produce coalescencia de materiales, calentándolos a una temperatura adecuada y usando un material de aporte no ferroso el cual se funde a una temperatura inferior a los 450ºC y se distribuye por acción capilar entre las superficies de las juntas.

La coalescencia es la capacidad de dos o más materiales de unirse en un único cuerpo. Durante la denominada soldadura por fusión, mediante acción térmica, se puede conseguir la coalescencia de granos parcialmente fundidos y formar un único sistema de cristales. El metal fundido permanece en contacto con los bordes de las superficies de unión parcialmente fundidas

En este proceso solo se funde el metal de aporte, ya que la temperatura de fusión del metal base ó metales base es siempre mayor que la temperatura de fusión de los materiales de aporte.

PROCESO DEL TIPO HETEROGÉNEO O DE ALEACIÓN

Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza, con o sin metal de aportación, o entre metales iguales, pero con distinto metal de

Aportación.- Puede ser blanda o fuerte

METODOS DE APLICACIÓN MÁS USADOS.

Soldadura con soldador de estaño o cautín: Generalmente para soldar componentes en placas de circuitos impresos - electrónicos

Soldadura por soplete: Entre una de sus aplicaciones esta el soldar tuberías de cobre, material de aporte “estaño”

PRINCIPALES APLICACIONES:

Tiene multitud de aplicaciones, entre las que destacan:

 Soldadura de componentes en placas de circuitos impresos.

 Soldadura de cables eléctricos.

 Soldadura de chapas de hojalata.

 Instalaciones de gas a baja presión

 Instalaciones de agua potable

 Instalaciones de calefacción

 Instalaciones de energía solar

Los materiales de soldar con soldering han sido usados también con mucho éxito en la industria de la joyería así como las soldaduras de altísima resistencia desarrolladas por la AMS (industria aeroespacial).

METAL DE APORTE:

La AWS lo define como el metal que añadimos al realizar un brazing ó soldering.

Las características que debe cumplir:

 Capacidad de mojar el metal base.

 Apropiada temperatura de fusión y buenas propiedades de fluidez, para que se distribuya por atracción capilar en las uniones.

 Composición homogénea y estable, para minimizar la separación de los elementos durante la licuación del material de aporte.

 Producir una unión que cumpla los requisitos de resistencia a la tracción, resistencia a la corrosión.

METALES DE APORTE PARA EL SOLDERING:

 Sn-Pb Metal de aporte más común.

 Sn-Pb-Sb El antimonio mejora las propiedades mecánicas

 Sn-Sb Donde se quiere evitar la contaminación por plomo.

 Sn-Ag Para instrumentación y se requiere mejorar

Considerablemente las Propiedades mecánicas.

 Sn-Zn Para soldar aluminio

 Zn-Cd Para soldar aluminio

 Cd-Ag Para soldar cobre

Sn: Estaño / Pb: Plomo / Sb: Antimonio / Ag: Plata / Zn: Zinc / Cd: Cadmio

Importante: En instalaciones de agua para consumo humano, no se permite el uso del soldeo que contenga plomo ni cadmio.

NORMATIVA DEL ESTAÑO:

En la actualidad la única norma vigente para materiales de soldadura blanda es la UNE-EN ISO 9453, esta norma contempla todas las aleaciones normalizadas con un punto de fusión inferior a los 450ºC.

Dentro de esta norma, son actas para su utilización en instalaciones de agua potable, calefacción, energía solar térmica y gas a baja presión y que estén exentas de plomo, en este sentido las únicas aleaciones que cumplen estas características técnicas son:

Nº 402 Sn97Cu3

Nº 702 Sn96Ag4

Nº 703 Sn97Ag3

Nº 704 Sn95Ag5

Todas las demás aleaciones no serán idóneas para este tipo de instalaciones.

Porcentajes de elementos en cada aleación del metal de aporte.

SOLDADURA CON CAUTIN - SOLDADOR

 Exclusivamente para realizar operaciones de soldering.

 El cautín es de cobre, aunque puede ser de otro material.

 Diferentes tipos desde los de uso particular, para trabajos pequeños, hasta los de uso industrial.

 Puede ser calentado eléctricamente, por medio de resistencia o por llama.

INICIACIÓN A LA SOLDADURA CON ESTAÑO

EL ESTAÑO

En realidad, el término "estaño" se emplea de forma impropia porque no se trata de estaño sólo, sino de una aleación de este metal con plomo, generalmente con una proporción respectiva del 60% y del 40%, que resulta ser la más indicada para las soldaduras en Electrónica.

PASTA DE SOLDAR

Cuya misión es la de facilitar la distribución uniforme del estaño sobre las superficies a unir y evitando, al mismo tiempo, la oxidación producida por la temperatura demasiado elevada del soldador. La composición de esta pasta es a base de colofonia (normalmente llamada "resina") y que en el caso del estaño que utilizaremos, está contenida dentro de las cavidades del hilo, en una proporción del 2~2.5%.

HERRAMIENTAS:

PASOS PARA SOLDAR CON ESTAÑO – USANDO CAUTÍN

Antes de iniciar una soldadura hay que asegurase de que:

 La punta del soldador esté limpia.

 Las piezas a soldar estén totalmente limpias y a ser posible pre estañadas.

 Se está utilizando un soldador de la potencia adecuada. En Electrónica, lo mejor es usar soldadores de 15~30W.

PASO 1: Asegurarse de que las zonas a soldar están bien limpias, sin grasa ni suciedad.

Para las placas de circuito impreso se puede utilizar una goma de borrar bolígrafo, tal como vemos aquí.

PASÓ 2: Limpiar la punta del soldador de vez en cuando.

Para ello frotaremos suavemente la punta en una esponja húmeda, como la del soporte de la figura. Alternativamente podemos raspar la punta con un cepillo de alambres suave, como los que suelen venir incluidos en el soporte.

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