Soldadura Por Haz De Electrones

SOLDADURA POR HAZ DE ELECTRONES

INTRODUCCIÓN.

La soldadura es un proceso que se utiliza para la unión de dos metales por medio de calor y/o presión y se define como la liga metalúrgica entre los átomos del metal a unir y el de aporte. Existen diversos procesos de soldadura los que difieren en el modo en que se aplica el calor o la energía para la unión, entre estos la soldadura por haz de electrones (EBW), para lo cual es necesario realizar un estudio completo, con el fin de acercarnos un poco a su naturaleza.

Posteriormente, analizaremos sobre este proceso, sus aplicaciones, tipos de soldadura y demás elementos que conforman este trabajo, con el fin de entregar algunos elementos que permitan al lector entender y analizar en el tema y obtener sus propias conclusiones.

SOLDADURA POR HAZ DE ELECTRONES.

La soldadura por haz de electrones o también conocida como (EBW), por su nombre en ingles, es un proceso donde se produce coalescencia de metales con el calor obtenido a partir de un haz concentrado, compuesto principalmente de electrones a alta velocidad, los cuales chocan sobre la unión esta operación se usa sin gas de protección y sin aplicación de presión. Además, es un proceso de soldadura con la fusión conjunta del metal base y posiblemente del metal de aporte, para producir un soldado. Se genera calor en la pieza de trabajo a medida que esta es bombardeada por el haz de electrones de alta velocidad. La energía cinética de los electrones se transfiere para calentar bajo su impacto, dicha energía no es excepcional, pero sí su densidad de energía, una alta densidad de energía se obtiene concentrando el haz de electrones sobre un área muy pequeña de la superficie de trabajo. Por otro lado, es una fuente de calor altamente concentrado y poderoso que actúa de modo similar al arco de soldadura por arco de tungsteno con gas o al plasma de la soldadura por arco de plasma al hacer trabajos de soldado.

Este tipo de soldadura, posee un inconveniente y es que para realizar el proceso se necesita hacerse en una cámara de vacio puesto que, el aire trastorna el haz de electrón y dicha cámara tarda alrededor de una hora para poder vaciarse dependiendo del tamaño de la cámara. Aunque hoy en día se han adelantado métodos para realizar esta soldadura sin vacio entre los que se encuentran:

Soldadura al alto vacío (SAV): En la cual la soldadura se realiza en el mismo vacío que se usa para la generación del haz.

Soldadura al medio vacío (SMV): En el cual la operación se ejecuta en una cámara separada, en donde sólo se obtiene un vacío parcial.

Soldadura sin vacío (SSV): es donde el cañón con haz de electrones se aloja en la cámara de vacío duro y hay varias cámaras intermedias de presión reducida entre el cañón y el trabajo, este modo de operación elimina la cámara de vació para el trabajo.

3. CARACTERÍSTICAS.

• puede tener una exactitud en tamaño como el de la punta de una aguja pero se requiere mucho equipo eléctrico y electrónico para este proceso.

• se aplica generalmente en el interior de un recinto herméticamente serrado el cual se ha sometido a un vació muy elevado. Este permite que los electrones cedan toda su energía, mientras que por otra parte, evita la contaminación del metal por la acción de los gases atmosféricos.

• se realiza exclusivamente en forma automática, lo que quiere decir que el avance de la pieza por delante del cañón, siguiendo recorridos rectos o circulares, queda asegurado por medio de combinaciones de mecanismos, cuyos movimientos son dirigidos desde el exterior de la cámara de vacío.

4. FUNDAMENTO DEL PROCESO.

Este tipo de soldadura se basa en cinco objetivos que son:

• Emisión de electrones por efecto termoiónico.

• Aceleración y colimación en el ánodo.

• Enfoque magnético y conducción al objetivo.

• Absorción de la energía cinética por parte del metal base y fusión.

• Solidificación del metal fundido y establecimiento de la unión.

5. EQUIPO.

Se encuentra conformado por:

• Cañón de haz de electrones: Es un instrumento para producir y para acelerar electrones.

• Suministro y control de energía: La unidad adquiere energía de la línea de servicio y proporciona la corriente del haz y normalmente menos de un amperio.

• Equipo de movimiento para el cañón y para el trabajo: se usa para mover la pieza de trabajo, puede ser del todo complejo, oscilando desde un movimiento

...