lunes, 2 de junio de 2014

Sistemas de Soldeo

Índice:

  • Clasificación de los métodos de soldeo en función de temperatura, materiales, sistemas de soldeo…
  • En qué consiste la soldadura y de qué características de los materiales depende.
  • Soldadura SMAW.
  • Soldadura MIG/MAG.
  • Soldadura por soplete.
  • Soldadura TIG.
  • Soldadura por puntos de resistencia.

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  • Clasificación de los Metodos de Soldeo en Función de Temperatura, Materiales, Sistemas de Soldeo...

Se pueden distinguir primeramente los siguientes tipos de soldadura:
-Soldadura heterogénea. 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.
-Soldadura homogénea. Los materiales que se sueldan y el metal de aportación, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, eléctrica (por arco voltaico o por resistencia), etc. Si no hay metal de aportación, las soldaduras homogéneas se denominan autógenas.








Por soldadura autógena se entiende aquélla que se realiza sin metal de aportación, de manera que se unen cuerpos de igual naturaleza por medio de la fusión de los mismos; así, al enfriarse, forman un todo único.

Etimológicamente, esta expresión quiere decir «engendrada o efectuada por sí misma». Tuvo su origen en Francia hacia la mitad del siglo XIX. Una confusión bastante extendida, que es importante aclarar, es la de denominar como soldadura autógena a la oxiacetilénica, que sólo lo será cuando se realice sin metal de aportación



  •  En qué consiste la soldadura y de qué características de los materiales depende:
La soldadura es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos piezas de un material, (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo, se puede agregar un material de aporte(metal o plástico),que al fundirse forma un charco de material fundido entre las piezas a soldar (el baño de soldadura) y, al enfriarse, se convierte en una unión fija a la que se le denomina cordón. A veces se utiliza conjuntamente presión y calor, o solo presión por sí misma, para producir la soldadura. Esto está en contraste con la soldadura blanda (en inglés soldering) y la soldadura fuerte (en inglés brazing), que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusión entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo.


  • Soldadura SMAW:
El proceso de soldadura por arco es uno de los más usados y abarca diversas técnicas. Una de esas técnicas es la soldadura por arco con electrodo metálico revestido (SMAW, por sus siglas en inglés), también conocida como soldadura por arco con electrodo recubierto, soldadura de varilla o soldadura manual de arco metálico.

Se trata de una técnica en la cual el calor de soldadura es generado por un arco eléctrico entre la pieza de trabajo (metal base) y un electrodo metálico consumible (metal de aporte) recubierto con materiales químicos en una composición adecuada (fundente).  Podemos visualizar el proceso en la siguiente figura:


Todos los elementos que participan en la soldadura SMAW cumplen una función importante. Veamos por qué:

El arco: el comienzo de todo proceso de soldadura por arco es precisamente la formación del arco. Una vez que este se establece, el metal de aporte y el fundente que lo recubre empiezan a consumirse. La fuerza del arco proporciona la acción de excavar el metal base para lograr la penetración deseada. Este proceso continúa a medida que la soldadura se ensancha y el electrodo avanza a lo largo de la pieza de trabajo.

El metal de aporte: al derretirse, forma gotas que se depositan sobre la pieza de trabajo dando lugar al charco de soldadura, que llena el espacio de soldadura y une las piezas en lo que se denomina una junta de soldadura.

El fundente: se derrite junto con el metal de aporte formando un gas y una capa de escoria, que protegen el arco y el charco de soldadura. El fundente limpia la superficie metálica, suministra algunos elementos de aleación a la soldadura, protege el metal fundido contra la oxidación y estabiliza el arco. La escoria se retira después de la solidificación.
Equipo de soldadura SMAW

Conocido por su simplicidad y facilidad de uso, el equipo para efectuar soldaduras SMAW es el que se muestra en la figura de abajo.


Este equipo consta de:

Fuente de alimentación:  dependiendo del tipo de electrodo y del tipo y la posición de la pieza de trabajo, la fuente puede ser de corriente continua o corriente alterna. Si es de corriente continua, y nuevamente en función del tipo de electrodo y la naturaleza de la soldadura que se desea obtener, la conexión del electrodo a la fuente se puede efectuar de dos maneras:

    Conexión al terminal negativo:  en este caso se habla de un electrodo negativo o polaridad directa (DCEN, por sus siglas en inglés). Se utiliza cuando  se desean lograr altas tasas de deposición y una baja penetración.
    Conexión al terminal positivo: en este caso de habla de un electrodo positivo o polaridad inversa (DCEP, por sus siglas en inglés). Se utiliza cuando se desea lograr una penetración profunda.

Portaelectrodo: se conecta al cable de soldadura y conduce la corriente de soldadura hasta el electrodo. El mango aislado se utiliza para guiar el electrodo sobre la junta de soldadura y alimentar electrodo en el charco a medida que se consume. Los portaelectrodos están disponibles en diversos tamaños y se clasifican según su capacidad para transportar la corriente.



Cable del electrodo y cable de masa: ambos son una parte importante del circuito de soldadura. Deben ser sumamente flexibles y tener un aislamiento resistente al calor. Las conexiones al portaelectrodo, la pinza de masa y los terminales de la fuente de alimentación deben estar soldadas o perfectamente efectuadas para garantizar una baja resistencia eléctrica. El área de la sección transversal de estos cables debe ser de tamaño suficiente para transportar la corriente de soldadura con un mínimo de caída de voltaje. Cuanto mayor sea la longitud del cable, mayor debe ser su diámetro, a fin de reducir la resistencia y la caída de voltaje.

Pinza de masa: se utiliza para conectar el cable de masa a la pieza de trabajo. Se puede conectar directamente a la pieza, a la mesa o al portapieza. Como parte del circuito de soldadura, la pinza de masa debe ser capaz de transportar la corriente de soldadura sin riesgo de sobrecalentamiento debido a la resistencia eléctrica.
Pasos para efectuar una soldadura SMAW

Una vez que hemos elegido el electrodo revestido a utilizar, que dependerá del tipo y espesor de la pieza de trabajo, así como de la posición de soldadura y las características de la soldadura que deseamos obtener, tenemos que limpiar perfectamente la pieza de trabajo mediante un cepillo de acero, eliminando las partículas de suciedad, grasa, pintura u óxido. Con la pieza limpia y las conexiones correctamente efectuadas, seguimos una serie de pasos, como los que se detallan a continuación.



Paso 1. Cebado del arco: el primer paso para realizar una soldadura SMAW, es la operación de establecer o encender el arco, conocida como “cebado”. El principio del cebado se basa en el choque de la punta del electrodo con el metal base o pieza de trabajo. Este choque se puede realizar de dos maneras, tal como muestra la figura:

        Por golpe: es decir, golpeando el metal y levantando el electrodo.
      Por raspado: deslizando el electrodo por el metal con una leve inclinación, como si se encendiera un fósforo.


En ambos casos, el arco debe formarse y permanecer estable. Cuando se logra la estabilidad, ya está cebado y puede comenzarse con la soldadura.

Paso 2. Para trazar el cordón de soldadura, dirigimos el electrodo al punto de inicio de la soldadura, tratando de que la distancia entre el electrodo y la pieza sea constante y de aproximadamente el diámetro del electrodo. La elección entre cordones rectos u oscilantes dependerá de las exigencias del procedimiento y del tipo de cordón:

        Si la separación en la raíz no es muy grande, las primeras pasadas se efectúan generalmente con cordones rectos.
        Si la unión tiene excesiva separación de la raíz, las primeras pasadas deben depositarse dando, además del movimiento oscilante, un pequeño vaivén de avance y retroceso del electrodo, a fin de dar tiempo para que el charco de soldadura se solidifique, lo que evita la caída del material fundido.

Paso 3. La longitud del arco debe ser siempre lo más constante posible (entre 2 y 4 mm de longitud, dependiendo del espesor del electrodo) acercando uniformemente el electrodo, a medida que se va consumiento, hacia la pieza y a lo largo de la junta en la dirección de soldadura.

Paso 4. Si queremos reforzar la soldadura, debemos depositar varios cordones paralelos, separados entre sí por 8-10 mm, luego retirar la escoria y depositar una nueva pasada entre los cordones.

Paso 5. El avance del electrodo siempre debe ser uniforme, ya que de esto depende el buen aspecto y la calidad de la soldadura, así como la distribución uniforme del calor. Para obtener una buena soldadura es necesario que el arco esté sucesivamente en contacto a lo largo de la línea de soldadura, ya que si se desplaza de modo irregular o demasiado rápido se obtendrán partes porosas con penetración escasa o nula. La penetración depende también de la intensidad de la corriente empleada: si esta es baja, la pieza no se calienta lo suficiente; si es demasiado elevada, se forma un cráter excesivamente grande con riesgo de quemar o perforar la pieza.

Paso 6. Cuando terminamos de soldar o tenemos que reemplazar el electrodo consumido, nunca debemos interrumpir el arco de manera brusca, ya que se podrían producir defectos en la soldadura. Existen varias maneras de interrumpir correctamente el arco:

        Acortar el arco de forma rápida y luego desplazar el electrodo lateralmente fuera del cráter. Esta técnica se emplea cuando se va a reemplazar el electrodo ya consumido para continuar la soldadura desde el cráter.
        Detener el movimiento de avance del electrodo, permitir el llenado del cráter y luego retirar el electrodo.
        Dar al electrodo una inclinación contraria a la que llevaba y retroceder unos 10-12 mm, sobre el mismo cordón, antes de interrumpir el arco; de esta forma se rellena el cráter.

Paso 7. Cuando reemplazamos el electrodo debemos observar siempre los siguientes pasos:

        Interrupción del arco
        Descascarillado o remoción de la escoria con un martillo apropiado
        Limpieza con cepillo de acero para permitir la correcta deposición del próximo cordón de soldadura
        Reemplazo del electrodo
        Nueva operación de cebado del arco… y así sucesivamente

Paso 8. De hecho, durante la soldadura debemos tomar medidas de protección personal, tales como:

        Usar indumentaria y calzado adecuados: guantes, botas, delantales y polainas.
        Cuidar los ojos y la cara de la radiación del arco mediante el uso de gafas y caretas para soldar.
        Prevenir descargas eléctricas: asegurarse de trabajar sobre superficies secas y de que tanto el equipo como la aislación funcionen correctamente y las conexiones estén perfectamente realizadas.


  • Soldadura MIG/MAG:
La soldadura MIG/MAG 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 atmósfera circundante por un gas inerte (soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG).



La soldadura MIG/MAG es intrínsecamente más productiva que la soldadura MMA donde se pierde productividad cada vez que se produce una parada para reponer el electrodo consumido. El uso de hilos sólidos y tubulares han aumentado la eficiencia de este tipo de soldadura hasta el 80%-95%.

La soldadura MIG/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.
 


La introducción de hilos tubulares es particularmente favorable para la producción de estructuras pesadas donde se necesita de una gran resistencia de soldadura.

La soldadura por gas inerte de metal (MIG) utiliza un electrodo de metal que sirve como material de relleno para la soldadura y se consume durante la soldadura.

El argón es también el gas primario utilizado en la soldadura MIG, a menudo mezclado con dióxido de carbono.



La soldadura MIG fue desarrollada para metales no ferrosos, pero se puede aplicar al acero.

Proceso semiautomático:

Es la aplicación más común, en la que algunos parámetros previamente ajustados por el soldador, como el voltaje y el amperaje, son regulados de forma automática y constante por el equipo, pero es el operario quien realiza el arrastre de la pistola manualmente. El voltaje, es decir la tensión que ejerce la energía sobre el electrodo y la pieza, resulta determinante en el proceso: a mayor voltaje, mayor es la penetración de la soldadura. Por otro lado, el amperaje (intensidad de la corriente), controla la velocidad de salida del electrodo. Así, con más intensidad crece la velocidad de alimentación del material de aporte, se generan cordones más gruesos y es posible rellenar uniones grandes. Normalmente se trabaja con polaridad inversa, es decir, la pieza al negativo y el alambre al positivo. El voltaje constante mantiene la estabilidad del arco eléctrico, pero es importante que el soldador evite los movimientos bruscos oscilantes y utilice la pistola a una distancia de ± 7 mm sobre la pieza de trabajo.


  •  Soldadura por soplete:
 Soldadura Fuerte:

También se llama dura o amarilla. Es similar a la blanda, pero se alcanzan temperaturas de hasta 800ºC . Como metal de aportación se suelen usar aleaciones de plata, y estaño (conocida como soldadura de plata); o de cobre y cinc. Como material fundente para cubrir las superficies, desoxidándolas, se emplea el bórax. Un soplete de gas aporta el calor necesario para la unión. La soldadura se efectúa generalmente a tope, pero también se suelda a solape y en ángulo.
Este tipo de soldadura se lleva a cabo cuando se exige una resistencia considerable en la unión de dos piezas metálicas, o bien se trata de obtener uniones que hayan de resistir esfuerzos muy elevados o temperaturas excesivas. Se admite que, por lo general, una soldadura fuerte es más resistente que el mismo metal que une.

 Soldadura Oxiacetilenica (con gases al soplete)

El calor aportado en este tipo de soldadura se debe a la reacción de combustión del acetileno (C2H2): que resulta ser fuertemente exotérmica, pues se alcanzan temperaturas del orden de los 3500ºC.


En la llama se distinguen diferentes zonas, claramente diferenciadas: Una zona fría ala salida de la boquilla del soplete sonde se mezclan los gases, a continuación el dardo que es la zona mas brillante de la llama y tiene forma de tronco de cono, posteriormente se encuentra la zona reductora que es la parte mas importante de la llama, donde se encuentra la mayor temperatura (puede llegar a alcanzar los 3150 ºC) y por último el penacho o envoltura exterior de la llama.


Según la relación oxígeno/acetileno la llama puede ser oxidante si tiene exceso de O2, es una llama corta, azulada y ruidosa. Alcanza las máximas temperaturas. Reductora si tiene falta de O2, es un llama larga, amarillenta y alcanza menos temperatura. Neutra o normal que es aquella ideal para soldar acero O2/C2H2= 1 a 1’14.


Para llevar a cabo esta soldadura es necesario disponer
de:
-Una botella de acetileno disuelto en acetona (lo que reduce el riesgo de explosiones indeseables). La botella va provista de válvulas de seguridad, de una llave de cierre y reducción de presión y de un manómetro de control de baja y alta presión. O bien, un generador de acetileno, aparato para producir acetileno a partir del C2Ca y el agua.



-Una botella de oxígeno a gran presión provista también de manómetros de control de baja y alta presión, y de válvulas de cierre y reducción. La presión de trabajo se consigue abriendo la válvula de cierre por completo, y la de reducción hasta que el manómetro de baja indique la presión adecuada.
-Como material de aportación se emplean varillas metálicas de la misma composición que el metal que se desea soldar.



-El desoxidante depende de la naturaleza de los metales que se suelden. Suele presentarse en forma de polvo que recubre las varillas del material de aportación.
-Tuberías, por lo general de goma, que conducen el acetileno y el oxígeno hasta el soplete, permitiendo además que éste se pueda mover con facilidad. Suelen ser de distinto color, lo que permite diferenciarlas.
-Soplete.Es el dispositivo en el que se realiza la combustión de la mezcla de acetileno y oxígeno, cuya composición se regula adecuadamente por medio de dos válvulas situadas en la empuñadura. También suele disponer de boquillas intercambiables que permiten trabajar con piezas de distintos grosores.



-Material de protección adecuado (gafas protectoras, ropa, guantes...)



  • Soldadura TIG:
La soldadura TIG (del inglés tungsten inert gas) o soldadura GTAW (del inglés gas tungsten arc welding), se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o circonio en porcentajes no superiores a un 2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3410 °C), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Los gases más utilizados para la protección del arco en esta soldadura son el argón y el helio, o mezclas de ambos.






La gran ventaja de este método de soldadura es, básicamente, la obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión que en el resto de procedimientos, ya que el gas protector impide el contacto entre el oxígeno de la atmósfera y el baño de fusión. Además, dicho gas simplifica notablemente el soldeo de metales ferrosos y no ferrosos, por no requerir el empleo de desoxidantes, con las deformaciones o inclusiones de escoria que pueden implicar.



Otra ventaja de la soldadura por arco en atmósfera inerte es la que permite obtener soldaduras limpias y uniformes debido a la escasez de humos y proyecciones; la movilidad del gas que rodea al arco transparente permite al soldador ver claramente lo que está haciendo en todo momento, lo que repercute favorablemente en la calidad de la soldadura. El cordón obtenido es por tanto de un buen acabado superficial, que puede mejorarse con sencillas operaciones de acabado, lo que incide favorablemente en los costes de producción. Además, la deformación que se produce en las inmediaciones del cordón de soldadura es menor.





Como inconvenientes está la necesidad de proporcionar un flujo continuo de gas, con la subsiguiente instalación de tuberías, bombonas, etc., y el encarecimiento que supone. Además, este método de soldadura requiere una mano de obra muy especializada, lo que también aumenta los costes. Por tanto, no es uno de los métodos más utilizados sino que se reserva para uniones con necesidades especiales de acabado superficial y precisión.


  • 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 sobre las chapas a unir una corriente eléctrica. 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 en el procedimiento (forja).




PRESION: Ejercer la presión adecuada, alrededor de los diez kilogramos por milímetro cuadrado según el espesor y el material a soldar (Para los aceros actuales este valor incrementa).



INTENSIDAD: La intensidad de la corriente debe ser la máxima sin llegar a fusionar el material.

Nota: Hay que utilizar una máquina de soldadura por puntos de 10.000 mil a 12 mil 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 dependiendo del espesor del material.



Para la soldadura en las reparaciones de vehículos se usan máquinas portátiles de soldadura por puntos de resistencia muy sofisticadas. Éstas son prácticamente automáticas aunque para una mayor versatilidad se pueden ajustar los parámetros manualmente.









 

lunes, 24 de febrero de 2014

Herramientas Básicas del Chapista y sus Usos

Índice:
  • De Choque, Impacto y Percusión.
    • Martillo de Carrocero.
    • Martillo de Bola.
    • Maza.
    • Martillo de Lima y Lima de Repasar.
    • Martillo de Nylon, Madera y Maza de Goma.
    • Cinceles o Cortafrios.
    • Granetes y Botadores.
  • Sufrideras y Tases.
  • Peine de Siluetas.
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  • De Choque, Impacto y Percusión:
    • Martillo de Carrocero:
 Se usa para el alisado y desabollado, los hay con doble cara, peña larga, corta y sin peña, normalmente son de boca plana pero también los hay con boca abombada y con bocas fresadas para recoger la chapa.

Se utilizan normalmente en función de la forma y accesibilidad de la pieza que se vaya a reparar.
Como se aprecia en las imágenes, los hay de varios tipos.


Este tipo de martillo hay que cuidarlo al máximo, y solo usarlo para su cometido, que es el de alisar. Para ello, las bocas del martillo siempre deben estar en perfecto estado, por lo que no se usará para clavar, golpear objetos macizos, etc.


    • Martillo de Bola:
Imprescindible para el chapista, sobre todo para reparaciones con abolladuras de cierta envergadura.


Los martillos de bola grandes, por su peso y tamaño no se usan para alisados, a no ser que se trate de chapas gruesas.


Son martillos perfectos para deformaciones con grandes estiramientos, por ejemplo para aliviar tensiones en largueros, pisos, etc..


    • Maza:
Tipo de martillo usado en reparaciones de carrocería para reparar grandes deformaciones en cualquier parte del chasis o refuerzo de la estructura.
En ocasiones, se usan tacos de madera grandes para proteger la zona de la carrocería a golpear, y así, no deformarla al recibir el impacto de la maza.


Según comunidades también se les suele nombrar como; macho, porro, marro, mazo, etc.


La maza es imprescindible para reparar tanto en bancada como en golpes de consideración en las carrocerías.


    • Martillo de Lima y Lima de Repasar:
Se usan como el martillo de carrocero, para desabollado y alisado, pero con la ventaja de que al ser dentados, expanden menos la chapa que los martillos lisos. Normalmente se usan con bastante frecuencia.
Se escoge el martillo de lima, o la lima de repasar, en función de la pieza a reparar y sus formas, por ejemplo, la lima de repaso, al tener mas superficie de impacto, se suele usar mas en piezas grandes como paños de puerta, laterales, etc.



También se usan en esta profesión martillos con bocas fresadas los cuales "imitan" el efecto de la lima de repaso. Como venimos diciendo en elchapista.com este tipo de herramienta ha de cuidarse, limpiarse y conservarse.. para poder desempeñar con seguridad los trabajos para los cuales están diseñados.

Aunque en el mercado exista todo tipo de herramientas para el chapista, es de tradición para los profesionales el fabricarnos nuestras propias herramientas, sobre todo; limas de repaso, martillos de lima, palancas, etc.
    • Martillo de Nylon, Madera y Maza de Goma:
Son martillos de plástico que dañan menos que los metálicos y sólo se usan con ese fin, el dañar y marcar la chapa lo menos posible.
En estos martillos las bocas de nylon son tratadas para una vida más larga y una mayor seguridad de trabajo.


Este tipo de martillo se usa bastante en chapa y aun más en mecánica.


Hoy existen en el mercado mazas de goma denominadas sin rebote, las mas habituales son las de mango de madera.


Igual que el anterior, pero al ser de caucho es aún más blando y es usado en infinidad de trabajos por los chapistas tanto para conformar chapa como para montajes y ajustes de piezas y accesorios.

    • Cinceles o Cortafrios:
Los cortafríos, cinceles y buriles, son herramientas manuales, se usan para cortar, desbastar, dar formas y desunir piezas de la carrocería en frío, pero deben usarse con precaución, porque dañan y deforman la chapa.


Siempre que nos sea posible, elegiremos para cortar chapa una sierra neumática, arco de sierra, etc., en lugar de cinceles, puesto que aumentaremos la calidad de nuestra reparación y las piezas encajarán mejor unas con otras.


Estas herramientas de mano tampoco son aconsejables en cierta medida para desunir los puntos de soldadura, es mejor y recomendable usar una despunteadora o bien brocas especiales para cortar puntadas y que se pueden usar con cualquier taladro de mano.

    • Granetes y Botadores:
Granetes:   Se usan a martillo en la chapa para marcar, y sobre todo, para posteriormente, hacer taladros precisos. Por ejemplo si queremos hacer un agujero de 10mm en la chapa y que no varíe de posición ni lo más mínimo. Deberemos marcar el punto exacto con el granete (dándole un golpecito de martillo al granete y si es posible con la ayuda de alguien, entibando por el otro lado de la pieza con un tas, para que no haya ninguna deformación. Solamente es cuestión de hacer una pequeña marca y nunca un fuerte golpe con el martillo). Taladraremos en ese punto aumentando progresivamente el diámetro de la broca, para así ir ampliando de manera proporcional el diámetro del agujero.


Botadores:   La verdad es que los botadores los suelen usar más lo mecánicos, pero es recomendable disponer de algunos en nuestro carrito de chapa. En chapa se usan por ejemplo para extraer pasadores de algunas bisagras, remaches, etc.


  • Sufrideras y Tases:
Las sufrideras o tases, son unas de las principales herramientas de los chapistas, y son usadas como entibo para la reparación de abolladuras.
Se trata de unas herramientas pasivas manuales fabricadas en acero, provistas de varias caras con diferentes formas, para que se golpee entre éstas y la chapa, por zonas más o menos enfrentadas y facilitar así el retorno de la chapa a su forma original.


Las hay de muchas formas, y elegiremos aquella que mejor se adapte a la forma original de la chapa a reparar.

A los tipos de sufrideras o tases, se les conoce también como: tacón, cuña, corazón, riñón, seta, carrete, oval, de raíl, plana, etc. Todos los nombres vienen dados por relacionar sus formas con objetos cotidianos y así poder diferenciar unas de otras con un nombre.
El orden numérico que hay en la imagen, es para el ejemplo anterior y solo para eso, aparte, existen muchos modelos que no están aquí representados.


Los golpes del martillo a la hora del entibo con un tas, deben darse de forma que el plano del martillo asiente paralelamente como se muestra en la imagen de la derecha, por tanto, no debemos golpear con el martillo inclinandolo y de ésta manera, no se marcara ni la chapa que estamos reparando, ni el tas que estemos utilizando en tal reparación.
Lo bueno de cualquier tas, es que podemos utilizar cualquier cara de él, según nos convenga para la reparación de una pieza.

  • Peine de Siluetas:
  No es una herramienta propiamente dicha, sino un implemento de ayuda en los procesos de modelado. Este implemento permite copiar y transferir perfiles, contornos y figuras ya hechas, a materiales o piezas que están siendo elaboradas, además permite controlar la geometría axial en modelos en elaboración. Básicamente está fabricado con una serie de varillas de un diámetro pequeño, o láminas delgadas alineadas la una junto a la otra y sujetadas entre dos láminas plásticas semejantes a un peine que permiten el desplazamiento individual de la varillas, esto permite que al presionarlas sobre un a pieza o perfil cada varilla valla adecuándose a la forma de dicho perfil, por lo que puede “copiar dicha forma”


domingo, 16 de febrero de 2014

Mecanizado Básico

Índice:

  • Mecanizado Manual y mediante Herramientas Eléctricas.
  • Distintos tipos de Mecanizado:
    • Corte:
      • Tipos de medios de corte:
      • Corte por Arranque de Viruta.
      • Corte por Desbastado.
    • Limado:
      • Limas, Tipos.
      • Proceso del Limado.
    • Bruñido:
    • Taladrado:
    • Torneado:
    • Roscado:
      • Concepto de Rosca.
      • Tipo de Rosca.
      • Procedimiento de Roscado.

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Mecanizado Manual y Mediante Herramientas Eléctricas:

El mecanizado de piezas se refiere a procesos de fabricación, un conjunto de operaciones donde se forman las piezas a través de la separación  de material. A partir de productos semi-elaborados, como tochos o lingotes (u otras piezas previamente formadas por otros procesos como moldeo o forja).

El mecanizado de piezas puede clasificarse por el medio o herramienta que se utiliza. De esa manera hay trabajos manuales y trabajos hechos con máquina herramienta:
  • Mecanizado manual: Ejecutado por una persona que utiliza herramientas únicamente manuales, como lo son la sierra, la lima, el cincel o el buril. Se requiere de mucha destreza y fuerza.
  • Mecanizado con máquina herramienta: A través de la máquina herramienta se logra el proceso de fabricación; esta máquina puede ser de manejo manual, semi-automática o automática como la limadora, el taladro, la mortajadora, la cepilladora, la fresadora, el torno y la brochadora.

Distintos tipos de Mecanizado:
  •  Corte: Vamos a distinguir cuatro tipos de corte.
    • Cizallado. Puesto que el corte se realiza sometiendo al material a un esfuerzo de cizalla no hay consumo de material. En caso de que los filos no estén bien regulados para el espesor que deseamos cortar se producirá un rizado (pliegue irregular) del borde cortado. Las principales herramientas para realizar corte por cizallado son: Las tijeras, cizalla, cizalla circular y cizalla eléctrica.




    • Arranque de viruta. Es el proceso, donde las piezas se separan por el surco creado por la herramienta de corte. La separación se hace al eliminar el material en forma de pequeñas partículas llamadas virutas. Las principales herramientas para realizar corte por arranque de viruta son: La sierra de mano, sierra neumática, sierra de sable, sierra de cinta, nibbler o roedora y las fresas de despunteado.


    • Abrasión. La abrasión es la eliminación de material desgastando la pieza en pequeñas cantidades, desprendiendo partículas de material, en muchos casos, incandescente. Este proceso se realiza por la acción de una herramienta característica, la muela abrasiva. En este caso, la herramienta (muela) está formada por partículas de material abrasivo muy duro unidas por un aglutinante. Esta forma de eliminar material rayando la superficie de la pieza, necesita menos fuerza para eliminar material apretando la herramienta contra la pieza, por lo que permite que se puedan dar pasadas de mucho menor espesor. La precisión que se puede obtener por abrasión y el acabado superficial pueden ser muy buenos pero los tiempos productivos son muy prolongados. La principal herramienta para practicar este tipo de corte es la amoladora o rotaflex.

    • Corte térmico. Los distintos procesos de corte térmico basan su funcionamiento en un calentamiento del material en la zona de corte hasta alcanzar el punto de fusión y la expulsión de este material fundido. Los principales procesos de corte térmico son: el oxicorte, el corte por arco de plasma, corte por laser y el corte por chorro de agua a presion con abrasivo.



  • Limado: El limado manual es una de las operaciones básicas de mecanizado, que tiene como objetivo eliminar material sobrante de una pieza metálica, desbastando o arrancando pequeñas virutas con ayuda de una lima, hasta dejar una forma adecuada a lo que se necesita.
  • Limas y sus tipos: Una lima es una barra plana o pletina de acero templado, que tiene labrada hileras de pequeños dientes a modo de pequeñas pirámides con picos y filos cortantes.

    Según su forma, podemos clasificar las limas en: 1.- Plana con punta, 2.- Plana paralela, 3.- Cuadrada, 4.- Redonda, 5.- Media caña, 6.- Triangular.


    Según el picado de la lima, se clasifican en picado simple y picado doble. Tambien se puede distinguir por el grado de corte, distinguiremos entre lima fina, entrefina y basta.



    Proceso de limado: Comenzaremos sujetando la pieza en el tornillo de banco de forma adecuada para un correcto limado. 


    Debemos colocar un pie atrás de apoyo y otro apuntando hacia la pieza a limar, tras esto debemos coger la lima por el mango y punta, después realizar el gesto de avance y retroceso. 


    Realizaremos pasadas cruzadas dependiendo del grosor de la pieza y del espesor que queramos eliminar. Primero en un sentido y luego en otro.


    Según vayamos realizando el limado debemos ir comprobando a tras luz con una escuadra (en el caso de caras cuadradas o rectangulares), o mediante otro sistema de comparación, si se va haciendo correctamente y se pueda finalizar de forma adecuada.


  • Bruñido: El bruñido es un proceso de superacabado con arranque de viruta y con abrasivo duro que se realiza a una pieza rectificada previamente, con el objetivo de elevar la precisión y calidad superficial además de mejorar la macrogeometría (cilindridad, planicidad, redondez,…). Generalmente es utilizado en la mayoría de los casos para rectificar diámetros interiores, este tipo de trabajo consiste en alisar y mejorar la superficie con relieves y/o surcos unidireccionales por medio de piedras bruñidoras. Es muy utilizado en la fabricación de camisas de motores, bielas, diámetros interiores de engranajes, etc. El Bruñido es una operación de acabado de la superficie, no una operación de modificación de la geometría en bruto. Las herramientas que se utilizan en el bruñido se denominan piedras o barretas abrasivas. El bruñido es un proceso muy utilizado en el acabado de cilindros para motores de combustión interna, bielas, diámetros interiores de engranajes, etc.


  • Durante el premecanizado de piezas aparecen fallos que solo se pueden eliminar a través del bruñido.  Este proceso de bruñido consiste en nivelar los desniveles (montes y valles) mediante una fricción continua ente las superficies de la pieza de contacto y la piedra de bruñir. Para que el tratamiento de bruñido se realice correctamente debe cumplir las siguientes condiciones:

  • Debe existir un buen acabado superficial en la superficie premaquinada de la pieza a tratar (en torno a 3,2-6,3 µm) y no debe tener desgarraduras, ni estrías, ni presencia de viruta.

  • La superficie premaquinada debe estar bien dimensionada. Al bruñir el diámetro se reduce y se debe controlar este factor para obtener la pieza dentro de la tolerancia dimensional. También se debe tener en cuenta el espesor de la pieza a bruñir ya que la pieza tiene que soportar la fuerza compresiva del bruñido. En el caso de piezas cilíndricas huecas el espesor será superior al 20% del diámetro interior.

  • Por último es necesario utilizar fluidos que actúen como refrigerante, para permitir la transferencia de calor generado, y como lubricantes para disminuir la fricción entre herramienta y pieza. Uno de los factores más importantes para conseguir un buen acabado, junto con la remoción del material durante el proceso de perfeccionar la mano es el lavado, lubricación y refrigeración suministrada por el aceite de bruñido. Un flujo continuo de aceite elimina el abrasivo gastado y los materiales. Si este material no se recoge, acaba causando un desgaste excesivo de las barretas. Esto afectará también al acabado del material. Un buen acabado solo puede ser alcanzado con aceite limpio y la lubricidad adecuada.

    El mayor campo de aplicación del bruñido se encuentra en el de las superficies cilíndricas interiores y exteriores, dando lugar al bruñido de interiores y al bruñido de exteriores.

  • Taladrado:  El taladrado es la operación de mecanizado que realiza un corte mediante una broca al hacerla girar, arrancando viruta y realizando un orifico ciego, pasante, cónico, etc. (distintos diámetros). La herramienta empleada es la broca y la máquina que la hace girar es una taladradora.
     
  • Para taladrar primeramente debemos realizar un graneteado para que la broca esté centrada durante el corte y no cabecee. Importante es el lubricar con taladrina la broca durante el corte para al menos prolongar su eficacia.
  • Existen distintos tipos de taladradoras: de columna, electricas, neumáticas.

  • La broca, es la herramienta de corte que tiene generalmente dos filos y está hecha de acero rápido (metales). Forma un cilindro que tiene dos hélices practicadas en este terminando en sus filos. Generalmente los filos y hélices van en sentido a derechas (aunque también hay brocas a izquierdas).


  • La sujección a la taladradora se hace a través de su mango o cola si es cilíndrico se puede agarrar con un cabezal portabrocas.


  • Si es cónica se emplea para su sujección un cono morse al cual se adapta (hay que asegurarlo encajando bien la broca en el hueco).


  • Torneado, se utiliza para la fabricación de piezas de revolución. Permite pequeñas tolerancias y acabados superficiales buenos. Árboles, ejes, casquillo, mangos son piezas que normalmente se obtienen por torneado.

  • El torneado consiste en arrancar viruta por medio de un filo o herramienta que avanza longitudinalmente mientras la pieza a mecanizar gira accionada por el torno

  • En el torno se pueden realizar muchas operaciones:
    • Cilindrado, obtención de cilindros tanto interiores como exteriores.
    • Rectificado, obtención de caras planas.
    • Moleteado, obtención de superficies rayadas segúnn DIN82.
    • Perfilado, obtención de superficies de revolución.
    • Roscado, obtención de roscas.
  • Roscado, es la operación de mecanizado que tiene como fin realizar la rosca en una varilla (tornillo) o agujero (tuerca) arrancando viruta del material.

  • Rosca, es la mecanización helicoidal interior (tuercas) y exterior (tornillos, espárragos, husillos) sobre una superficie cilíndrica. Estas formas tienen la finalidad de usarse como sistema de unión y sujeción.


  •  El roscado se realiza con una serie de herramientas. Manualmente empleamos los machos (roscado interior) y terrajas (roscado exterior) con ayuda de un portamachos o un partaterrajas.

  • El proceso es sencillo, se deben respetar el orden de los machos y realizar la rosca entera de principio a fin con cada uno de ellos. Media vuelta hacia delante y un cuarto hacia atrás. En el caso de las terrajas lo usual es solo emplear una, no tres. Resulta imprescindible ir lubricando durante el proceso pues los machos y las terrajas son herramienta más cara de lo usual.