Soldadura

La Soldadura.

La soldadura es un proceso de unión entre metales por la acción del calor, con o sin aportación de material metálico nuevo, dando continuidad a los elementos unidos. Para que esto suceda el metal que une se debe fundir, del mismo modo en que se funden dos metales para realizar una aleación.

Aquel metal que une a los otros dos en la soldadura es diverso. Por lo general, en el área de la industria electrónica lo más común es utilizar la aleación de metales como el estaño y el plomo por los excelentes resultados que brindan. Cada uno de ellos se funde a temperaturas diferentes, por ejemplo, el estaño lo hace al alcanzar los 450ºF, mientras que el plomo logra fundirse cuando alcanza una temperatura de 620ºF.

Tipos de soldadura:

El tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de las propiedades físicas de los metales, de la utilización a la que está destinada la pieza y de las instalaciones disponibles.

 Soldadura por fusión.

 Soldadura Heterogénea.

 Soldadura por gas.

 Soldadura por arco Eléctrico.

 Soldadura por arco con protección gaseosa.

 Soldadura por arco con fundente en polvo.

 Soldadura aluminotérmica.

 Soldadura por presión.

 Soldadura por resistencia.

Soldadura por Arco Eléctrico:

Es el fenómeno físico producido por el paso de una corriente eléctrica a través de una masa gaseosa (ionización) generándose en esta zona una alta temperatura, la cual es aprovechada como fuente de calor en todos los procesos de soldadura por arco eléctrico.

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Proceso de la Soldadura por Arco Eléctrico:

El procedimiento de soldadura por arco consiste en provocar la fusión de los bordes que se desea soldar mediante el calor intenso desarrollado por un arco eléctrico. Los bordes en fusión de las piezas y el material fundido que se separa del electrodo se mezclan íntimamente formando al enfriarse una pieza única, resistente y homogénea.

Al ponerse en contacto los polos opuestos de un generador se establece una corriente eléctrica de gran intensidad. Si se suministra la intensidad necesaria, la sección de contacto entre ambos polos por ser la de mayor resistencia eléctrica se pone incandescente. Esto puede provocar la ionización de la atmósfera que rodea a la zona de contacto y que el aire se vuelva conductor, de modo que al separar los polos el paso de corriente eléctrica se mantenga de uno a otro a través del aire.

Clasificación del Proceso de Soldadura por Arco:

El proceso de soldadura se clasifica de la forma siguiente:

 Electrodo Revestido: La soldadura manual por arco eléctrico con electrodo revestido es la forma más común de soldadura. Mediante una corriente eléctrica (ya sea corriente alterna o corriente continua) se forma un arco eléctrico entre el metal a soldar y el electrodo utilizado, produciendo la fusión de éste y su depósito sobre la unión soldada.

 Arco Sumergido: El sistema de soldadura por arco sumergido permite la máxima velocidad de deposición de metal, entre los sistemas utilizados en la industrias, para la producción de piezas de acero de mediano y alto espesor desde 5mm que puedan ser posicionadas por soldar en posición plana u horizontal.

En el sistema de soldadura por arco sumergido, se utiliza un alambre sólido recubierto por una fina capa de cobrizado para evitar la oxidación y mejorar el contacto eléctrico.

 MIG: Es un proceso de soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible, el arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y las piezas a unir, quedando este protegido de la atmosfera circundante por un gas inerte o por un gas activo.

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 MAG: Es un proceso versátil, pudiendo depositar el metal a una gran velocidad y en todas las posiciones, este procedimiento es muy utilizado en espesores pequeños y medios en estructuras de acero y aleaciones de aluminio, especialmente donde se requiere una gran trabajo manual.

 TIG: Es un proceso en el que se utiliza un electrodo de tungsteno, no consumible. La soldadura TIG, proporciona unas soldaduras excepcionalmente limpias y de gran calidad, debido a que no produce escoria. De este modo, se elimina la posibilidad de inclusiones en el metal depositado y no necesita limpieza final. La soldadura TIG puede ser utilizada para soldar casi todo tipo de metales y puede hacerse tanto de forma manual como automática.

 HIDROGENO AUTOMATICO: Es un proceso de soldadura por arco que usa un arco eléctrico entre dos electrodos de tungsteno metálico en una atmósfera protectora de hidrógeno. El dispositivo utilizado en esta soldadura es conocido como soplete de hidrógeno atómico, soplete de hidrógeno naciente o soplete de Langmuir.

 Plasma: Es un sistema de soldadura conocido técnicamente como PAW (Plasma Arc Welding) que usa en su procedimiento dos flujos independiente; el gas plasma argón de alta pureza y el gas de protección. Que también puede ser argón de alta pureza o argón hidrogenado. Este proceso de soldadura no contamina el metal base, es rápido, se pueden soldar materiales muy delgados y está diseñado para proporcionar aumento de productividad.

Soldadura Heterogénea:

La soldadura heterogénea consiste en realizar uniones en las que el material de aportación tiene menor punto de fusión (y distintas características químico-físicas) que el material base, realizándose la unión soldada sin fusión del material base y mediante la fusión del material de aportación que se distribuye entre las superficies de la unión, muy próximas entre sí por acción capilar.

En general se utiliza para la unión de piezas de pequeño tamaño, piezas de diferentes materiales, donde sería muy difícil utilizar un proceso de soldadura por fusión. Este tipo de soldadura se suele utilizar en componentes electrónicos, como circuitos impresos o transistores, piezas ornamentales y piezas de intercambiadores de calor.

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Proceso de Soldadura Heterogénea:

Lo primero que se debe hacer es limpiar las superficies, tanto mecánicamente como desde el punto de vista químico, es decir, desengrasarlas, desoxidarlas y posteriormente recubrirías con una capa de material fundente que evite la posterior oxidación y facilite el «mojado» de las mismas. A continuación se calientan las superficies con un soldador y, cuando alcanzan la temperatura de fusión del metal de aportación, se aplica éste; el metal corre libremente, «moja» las superficies y se endurece cuando enfría. El estaño se une con los metales de las superficies que se van a soldar. Comúnmente se estañan, por el procedimiento antes indicado, ambas caras de las piezas que se van a unir y posteriormente se calientan simultáneamente, quedando así unidas.

En muchas ocasiones, el material de aportación se presenta en forma de hilo enrollado en un carrete. En este caso, el interior del hilo es hueco y va relleno con la resma antioxidante, lo que hace innecesario recubrir la superficie.

Características de Soldadura por Arco Eléctrico:

El arco eléctrico, llamado también Arco Voltaico, desarrolla una elevada energía en forma de luz y calor, alcanzando una temperatura de 4000º Celsius aproximadamente; se forma por contacto eléctrico y posterior separación a una determinada distancia fija entre los polos positivo y negativo.

Este arco eléctrico se mantiene por la alta temperatura del medio gaseoso interpuesto entre ambos polos.

Para unir dos metales de igual o parecida naturaleza mediante soldadura eléctrica al arco es necesario calor y material de aporte (electrodos). El calor se obtiene mediante el mantenimiento de un arco eléctrico entre el electrodo y la pieza a soldar (masa). En este arco eléctrico a cada valor de la intensidad de corriente, corresponde una determinada tensión en función de su longitud. La relación intensidad/tensión nos da la característica del arco. Para el encendido se necesita una tensión comprendida entre 40 y 110 V; esta tensión va descendiendo hasta valores de mantenimiento comprendidos entre 15 y 35 V, mientras que la intensidad de corriente aumenta notablemente, presentando todo el sistema una característica descendente, lo que unido a la limitación de la intensidad de corriente cuando el arco se ha cebado exige, para el perfecto control de ambas variables, la utilización de las máquinas eléctricas de soldadura.

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Ventajas

Se aprovecha como fuente de calor en el proceso de soldadura por arco, con el fin de fundir los metales en los puntos que han de unirse, de manera que se fundan a la vez y formen luego una masa sólida única.

Desventajas

Provoca irradiaciones de rayos Luminosos, Infrarrojos y Ultravioleta, los cuáles producen un trastorno orgánico.

Características de la Soldadura Heterogénea:

En este `proceso se produce una aleación entre los metales y con ellos se logra una adherencia que genera la unión. En los metales de aporte por lo general se utilizan aleaciones de plomo y estaño en los que funden entre 180 y 370ºC.

Ventajas:

Tiene multitud de aplicaciones, entre las que destacan: - Electrónica. Para soldar componentes en placas de circuitos impresos.

- Soldaduras de plomo. Se usan en fontanería para unir tuberías de plo mo, o tapar grietas existentes en ellas.

- Soldadura de cables

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