Manual de Soldadura Por Resistencia
Manual de Soldadura Por Resistencia
Manual de Soldadura Por Resistencia
DE
SOLDADURA POR
RESISTENCIA
MANUAL
DE
SOLDADURA POR
RESISTENCIA
Segunda edicin
Edita:
Realizacin: CETESOL
AUTORES:
Fotocomposicin e impresin:
GRAFICAS TUCAN, S.A.
C/ Pirita, 14
Poligono San Cristobal
47012 Valladolid
PREMBULO
Con este MANUAL se pretende cubrir un vaco existente en la
bibliografa de este tipo de soldadura, y que ser til y necesario
para quienes estn profesionalmente relacionados con ella.
La protagonista de este manual es la soldadura y lo que est en
contacto con ella, no lo sern las mquinas, aunque
necesariamente tambin las tratamos.
Al escribir el Manual hemos pensado en y est dirigido a:
Quienes al pie de mquina deben conseguir con regularidad
soldaduras de buena calidad.
Los que tienen que instalar estas mquinas de soldadura por
resistencia cuyas peculiaridades deben conocer para su
instalacin correcta.
Los compradores, quienes encontrarn un til recordatorio de
muchos puntos a tener en cuenta en estas mquinas.
Los expertos de los departamentos de procesos y produccin,
quienes encontrarn mas de un detalle interesante a aplicar en su
trabajo.
Los ingenieros y proyectistas de mquinas y tiles para la
soldadura por resistencia, a quienes mas de una observacin del
Manual les ser til.
Y tambin a quienes ya conocen lo que aqu encontrarn escrito y
desean reconfirmar su experiencia.
Asimismo creemos que puede ser un buen inicio para los que no
conocen este tipo de soldadura.
Empleamos y hacemos referencia a leyes fsicas y tecnologas
solo lo indispensable para poder comprender lo que estemos
tratando.
Esperamos ser de inters para las escuelas tcnicas y de
formacin profesional, y, para los ingenieros en general, que
encontraran en el MANUAL algunos detalles prcticos que no
acostumbran a estudiarse en las universidades y son importantes
cuando deban enfrentarse con alguna aplicacin de esta
soldadura.
Confiamos sea muy til para las industrias que emplean este tipo
de soldadura, tanto para las oficinas de mtodos, como a las de
compras o fabricacin.
El MANUAL no tiene otra pretensin que la de ayudar a conocer
este tipo de soldadura y la de facilitar una recopilacin de tablas y
datos que junto a unos cuantos consejos prcticos, permitan una
Prembulo Pgina I
Prembulo Pgina II
INTRODUCCIN
Soldar piezas de hierro, acero, sin aportacin de material alguno,
se viene realizando desde hace muchos siglos con el mismo
proceso:
Calentando las zonas a unir hasta la temperatura de forja y
aplicando una fuerte presin entre ellas.
Solo han variado desde entonces las tcnicas empleadas para
ello; antes se daba el calor mediante el fuego de una fragua y la
presin a golpes de mazo y los resultados eran lo suficientemente
buenos para que, por ejemplo, millones de carros con llantas de
hierro soldadas as, hayan circulado por psimos caminos durante
siglos.
Ahora empleamos el procedimiento de SOLDADURA POR
RESISTENCIA donde el calentamiento se produce por el paso de
una corriente elctrica y la presin mediante dispositivos
elctricos, mecnicos, neumticos o hidrulicos. Los avances
tcnicos en estos campos han permitido conseguir que el calor y
la presin requeridos para una soldadura se puedan dosificar y
programar para obtener soldaduras excelentes y con regularidad
gracias a la calidad de los procesos usados.
El bajo coste y los excelentes resultados que se obtienen con la
SOLDADURA POR RESISTENCIA la convierten en el, hasta
ahora, mejor y ms econmico procedimiento para la unin de
piezas metlicas, y es importante conocer bien esta tecnologa,
proyectar y disear las piezas a unir para una aplicacin correcta
en los procesos.
Para facilitar la comprensin de las tcnicas actualmente
empleadas y para un uso prctico del MANUAL lo hemos dividido
en varios captulos que esperamos permitan al usuario un uso
cmodo del mismo.
Introduccin Pgina IV
INDICE
I
II
III
IV
VI
Indice Pgina V
VII
VIII
IX
XI
Indice Pgina VI
CAPITULO I
SUMARIO
1.
FUNDAMENTOS
Y
MODALIDADES
DE
LA
SOLDADURA POR RESISTENCIA .................................... 4
1.1. SOLDAR A PUNTOS POR RESISTENCIA ................... 5
1.1.1. QUE ES UN PUNTO DE SOLDADURA Y
PORQU SE EMPLEA .............................................. 5
1.1.2. COMO SE PRODUCE UN PUNTO DE
SOLDADURA ?.......................................................... 6
1.2.
FACTORES
QUE
INTERVIENEN
EN
LA
FORMACIN DE UN PUNTO DE SOLDADURA ........ 11
1.2.1. LA ENERGA ELCTRICA ...................................... 11
1.2.2. LA PRESIN EN LA SOLDADURA ........................ 12
1.2.3. EL SEGUIMIENTO DE LA FUSIN ...................... 13
1.2.4. LOS ELECTRODOS ................................................ 14
1.2.5. AGUA DE REFRIGERACIN.................................. 16
1.2.6. LAS PIEZAS A SOLDAR ......................................... 17
1.3.
Captulo I
Pgina 1
1.4.
Pgina 2
Captulo I
Pgina 3
1.
FUNDAMENTOS Y MODALIDADES DE
LA SOLDADURA POR RESISTENCIA.
1-1
1. Por puntos Cap. 1.1.
2. Mediante protuberancias o resaltes Cap. 1.5.
3. Con roldanas Cap. 1.6.
4. A Tope Cap. 1.7.
Tambin se emplean OTROS procedimientos para unir piezas en
que el calentamiento puede producirse por el paso de una
corriente elctrica como la soldadura fuerte, brazing
Captulo I
Pgina 4
1.1.
1.1.1.
2-1
3-1
Pgina 5
1.1.2.
4-1
Rp.- Esta es la resistencia de contacto entre las piezas a soldar y
donde nos convendra que se depositase toda la energa, el calor,
durante el proceso. El esfuerzo aplicado a la soldadura reduce su
valor ( ver 5-1 ).
Variacin de la resistencia
Rp al aumentar la presin
aplicada.
5-1
Captulo I
Pgina 6
6-1
Rc1 y Rc2.- Estas son las resistencias de contacto del electrodo
con la pieza. La energa, el calor, que se deposita en esas zonas
debido a esas resistencias es la principal causa de problemas.
Reducir estas resistencias es primordial para alargar la vida de los
electrodos y reducir las huellas en la superficie de las piezas. El
esfuerzo aplicado a la soldadura reduce su valor ( ver 7-1 ) en
mayor proporcin que el de la Rp.
Variacin de la resistencia
Rc al aumentar la presin
aplicada.
Captulo I
Pgina 7
Resistencia de
los metales a
soldar Rm1+Rm2.
Aumenta por
efecto de la
temperatura
sobre los aceros.
Resistencia total.
8-1
Captulo I
Pgina 8
9-1
Una curva real ( ver 10-1 ) de las variaciones de la resistencia
durante la soldadura tomada mediante ordenador confirma la
realidad de estos procesos.
10-1
Hasta ahora todo lo explicado ha partido de la premisa de que el
valor de las resistencias en juego es simtrico respecto al plano de
soldadura; pero, para obtener una buena soldadura es preciso que
Captulo I
Pgina 9
11-1
12-1
Captulo I
Pgina 10
1.2.
1.2.1.
LA ENERGA ELCTRICA
Debe tenerse claro que lo que suelda, lo que genera calor, lo que
se aconseja en las tablas para cada tipo de soldadura son los
Amperios y el tiempo y el como se aplican y no los kVA. Si el
control de la mquina no mide la corriente de soldadura, es muy
conveniente disponer de un Ampermetro para la puesta a punto
de los procesos.
Los Amperios que se recomiendan en las diferentes tablas y
publicaciones para cada tipo de soldadura siempre van
acompaados del dimetro de la cara activa del electrodo a
emplear, y, se tiene que saber que lo realmente importante es la
densidad elctrica, es decir, los A/mm2 que circulan por la cara
activa del electrodo para formar la lenteja.
d = densidad elctrica
Dca = Dimetro cara activa
A = Intensidad de soldadura.
Como orientacin rpida antes de acudir a las tablas y curvas de
soldabilidades, esta densidad elctrica puede ser del orden de
220 A./mm2 a 320 A./ mm2.
En otros lugares del MANUAL ( captulos 4 y 5 ) estn
explicadas las numerosas y complejas variantes, algunas de las
cuales tendremos que mencionar ahora, que pueden aplicarse al
suministro de la corriente para la soldadura en cuanto a tipo,
dosificacin, aumento y disminucin progresivos, impulsos, etc...
etc...
El objetivo del paso de la corriente es fundir y alcanzar la
temperatura de forja tan solo en la zona donde se debe crear la
lenteja de soldadura por lo que s se aplica un exceso de corriente
Captulo I
Pgina 11
13-1
Conviene tener claro el concepto de que una chispa es una
porcin de material fundido que es expulsada por las fuerzas
repelentes que se crean en ella dentro del fuerte campo magntico
creado por la corriente de soldadura y que su existencia es indicio
de que ha habido fusin de material donde no deba haberla, sea
por mal contacto electrodo-pieza o por exceso de corriente o
tiempo en la soldadura.
1.2.2.
LA PRESIN EN LA SOLDADURA
Pgina 12
14-1
En principio, las soldaduras de mayor calidad se consiguen con
presiones elevadas, con lo cual reducimos las resistencias Rc1 y
Rc2, producindose huellas menores y mayor duracin de los
electrodos. Al mismo tiempo tambin disminuye, aunque en menor
proporcin ( ver 14-1 ) la Rp por lo que precisamos aplicar mas
Amperios. Deben elegirse, siempre que las caractersticas de la
mquina lo permitan, valores altos de corriente y presin con
tiempos cortos.
1.2.3.
EL SEGUIMIENTO DE LA FUSIN
Pgina 13
15-1
En las mquinas con brazos, la elasticidad de stos es en general
suficiente para seguir estos movimientos; pero, en las mquinas
de descenso rectilneo debe tenerse en cuenta esta premisa y
usar aquellas que empleen cilindros u otros medios de presionar
de calidad o tengan algn medio elstico en el circuito del
esfuerzo, debido a la importancia que estos ligeros
desplazamientos tienen para la soldadura. En la soldadura de
Aluminio es de vital importancia esta observacin.
1.2.4.
LOS ELECTRODOS.
Pgina 14
16-1
Si observamos el dibujo ( ver 17-1 ) podemos observar que
durante la ejecucin de la soldadura en la superficie activa que
esta en contacto con la pieza, el cobre llega a alcanzar
temperaturas superiores a los 600 u 800 y si no dispone de una
refrigeracin adecuada ya con una sola soldadura resultar muy
daada la cara activa del electrodo.
17-1
Es recomendable usar los electrodos de punta esfrica tan solo
para el soldeo de chapas gruesas y del aluminio, y, en defecto de
mejor informacin en las tablas, el dimetro de la cara activa Dca
del electrodo tiene que ser igual a 2e+3, siendo e el espesor de
Captulo I
Pgina 15
1.2.5.
AGUA DE REFRIGERACIN
Captulo I
Pgina 16
Para unir las piezas con unos puntos de buena calidad tambin
deben exigrseles a stas ciertos condicionamientos en cuanto a
formas, dimensiones y situacin de los puntos en ellas y, de no
poderlos conseguir totalmente se tendr que estudiar la mejor
forma de compensar esa falta de colaboracin de las piezas.
La distancia entre puntos y hasta los bordes de piezas deben
cumplir unas determinadas condiciones que en las tablas de
valores aconsejados ( caps. 3.1.5. y 1-10 ) para el soldeo ya
vienen indicados. A falta de ese dato prever que el centro de la
lenteja est, como mnimo, a una distancia del borde mas prximo
equivalente de 1,1 a 1,3 veces su dimetro o el de la cara activa
del electrodo ( ver 19-1 ).
19-1
Tienen que venir debidamente conformadas en operaciones
anteriores pues las mquinas de soldadura, salvo excepciones en
alguna mquina especial, no estn previstas para reconformar las
piezas que sueldan.
Antes de disear las piezas que luego deban ser soldadas debe
tenerse en cuenta ( ver 20-1 ) que determinadas formas no son
aptas para ser soldadas o encarecen y complican
extraordinariamente el proceso de soldadura. Generalmente
dichas formas pueden ser fcilmente modificadas por otras de
utilidad similar fcilmente soldables en el momento en que se
disean.
El fuerte campo electromagntico que produce la corriente durante
el soldeo puede mover la pieza si sta no est previamente sujeta,
con lo que se puede producir un desgaste de electrodo y un mal
resultado en la soldadura o en la geometra de la pieza final.
Las piezas tienen que presentarse limpias, sin pinturas, arenillas,
aceites no conductores, etc...
Captulo I
Pgina 17
20-1
1.3.
1.3.1.
ASPECTO Y CARACTERSTICAS
Pgina 18
21-1
La zona central de la huella tiene que tener un color mas claro que
la periferia pues el electrodo la enfra y por tanto se oxida menos
que esa periferia que no est en contacto con el electrodo.
En chapas y laminas delgadas <2,5 mm. un punto bien realizado y
roto por traccin ( ver 22-1 y cap. 9 ) rompe dejando un botn y
un agujero en las piezas.
22-1
Los bordes cortantes e irregulares solo se producen cuando la
fusin ha alcanzado el exterior y ha habido fundicin irregular con
salida de material fundido al exterior.
En gruesos ms elevados que no dejan botn, la rotura debe ser
homognea y regular, sin cavidades ni defectos.
Estamos ante un punto defectuoso si la huella tiene rebordes
irregulares, cortantes, que indican que la fusin del material ha
alcanzado al electrodo y a la superficie exterior de la pieza.
Tambin unos bordes muy irregulares con puntas muy oxidadas
indican que ha habido proyeccin de material fundido. proyeccin
de chispas y por tanto vaciado de material y mala calidad ( ver 231 y cap. 1.2.1. ).
Captulo I
Pgina 19
23-1
24-1
Captulo I
Pgina 20
25-1
1.3.2.
Pgina 21
26-1
Debe evitarse la mala costumbre de utilizar siempre la mquina
para cualquier tipo de trabajo con la conformacin del 1 da de
uso.
En las mquinas con brazos, y de stas especialmente en las
pinzas, es muy necesario disponer de unos diagramas en los que
en funcin de la longitud de los brazos y la presin de la red de
aire se conozca la presin aplicada y, tambin, las carreras de
apertura entre electrodos, distinguiendo entre la posible gran
apertura para el acceso a la zona de la pieza a soldar, la necesaria
para el trabajo y la que debe reservarse para que con el desgaste
de los electrodos no lleguemos al fin de la carrera utilizable ( ver
27-1 ).
Otro grfico del que se debe disponer es la deformacin debida al
esfuerzo que en estas mquinas no es despreciable ( ver 28-1 ).
Es importante tener en cuenta que durante el montaje y la
preparacin de la mquina, el contacto y sujecin de los
componentes no debe responder tan solo a caractersticas
mecnicas, pues por buena parte de ese circuito mecnico de
esfuerzo y por esas uniones tienen que circular unas elevadas
corrientes elctricas que precisan limpieza y la mxima superficie
en los contactos, evitando la interposicin de cualquier producto
que pueda perjudicar el paso de esas corrientes.
Captulo I
Pgina 22
27-1
28-1
Captulo I
Pgina 23
29-1
Se pone al control en la posicin no suelda, o solo presin, o
sea, sin paso de corriente entre electrodos.
Se programan todos los tiempos del ciclo de soldadura previsto y
se programa que las soldaduras sean de ciclo nico, punto a punto
( cap. 5 )
Todava sin conectar el aire se comprueba que el programa corra
bien.
Se conecta el aire y se regula la presin del manorreductor para
disponer de la fuerza que deseamos en la soldadura. Para
conocer la fuerza aplicada a la soldadura, las mquinas solo
tienen la indicacin de la presin de entrada de aire, la cual para
cada mquina tiene una relacin constante con la fuerza que
puede aplicar ( ver 35-6 ). No obstante, como un manmetro
puede averiarse y tambin las juntas o guas de un cilindro
neumtico, es muy conveniente disponer de un medidor de
esfuerzo para comprobar si estamos aplicando el correcto cuando
nos encontramos con alguna soldadura con problemas.
Todava con el control en la posicin no suelda se colocan piezas
en la misma forma y posicin que queremos utilizar durante la
produccin y se comprueba si al aplicar la presin se provocan
movimientos que perjudiquen la maniobra o sean peligrosos para
el operador o para el til de carga, y, repitiendo varias veces
seguidas el ciclo, se comprueba si no cae la presin de la red de
aire y el esfuerzo soldando se mantiene.
Nos procuramos unos cuantos recortes de lminas o chapas del
mismo grosor y acabado superficial que el de las piezas a soldar
para realizar con ellas las pruebas de puesta a punto de la
soldadura.
Ponemos el control en posicin suelda y regulamos la corriente
aproximadamente al 80% del valor que creemos ser necesaria y
ya podemos iniciar el ajuste del tiempo de acercamiento pues la
Captulo I
Pgina 24
Captulo I
Pgina 25
1.4.
RECOMENDACIONES
PUNTOS
1.4.1.
PARA
OBTENER
BUENOS
ESFUERZO
1.4.2.
AGUA
1.4.3.
CORRIENTE
Pgina 26
Cuando dentro del rea que abarcan los brazos queda situada por
necesidades del trabajo una apreciable cantidad de hierro de las
piezas o tiles, los amperios con que se efectuar esa soldadura
sern menores que los de soldaduras en que no concurra esa
circunstancia, por lo que puede tenerse que utilizar un programa
distinto, con otros parmetros, para soldaduras iguales
( ver 11-4 ).
Es importante estudiar y saber aprovechar las posibilidades que
ofrezca el control electrnico de la mquina para dosificar de
forma apropiada la forma de paso de la corriente.
1.4.4.
30-1
Si no se pueden respetar las distancias aconsejadas ( cap. 10 )
prueben el soldeo con un calentamiento previo (solo como
orientacin, con un 50 % del tiempo y de la corriente previstos)
para que adapte muy bien las superficies a soldar, y, despus de
un breve tiempo fro, del orden de tres periodos, soldar con tiempo
muy corto, elevada presin y alta intensidad.
31-1
Captulo I
Pgina 27
32-1
Se tiene que asegurar que la posicin de trabajo permita que la
punta del electrodo y la pieza a soldar establezcan contacto en
toda su superficie, pues de no ser as la
elevadsima densidad de corriente en la
pequea zona del electrodo que toca la
pieza al principio de la soldadura ( ver
33-1 ), daa al electrodo y a la pieza y
provoca muchas chispas. Cuando no hay
seguridad de buen contacto es
conveniente que la corriente llegue a su
mximo despus de una pendiente de
subida. ( cap. 5.4.1. )
33-1
Captulo I
Pgina 28
1.4.5.
PIEZAS
34-1
Si las lminas o chapas a soldar no se estn tocando bien, parte
del esfuerzo se emplea en deformarlas y, cuando se llegan a tocar
al iniciarse la soldadura, hay menos presin entre las planchas, es
mas elevado Rp, se desarrolla mucha energa por la baja presin
en ese punto y la soldadura se vaca de material fundido
provocando muchas proyecciones.
En ocasiones las piezas a soldar no llegan ni tan siquiera a tener
contacto en la zona del punto de soldadura, ( ver 34-1 ) y en otras
ese contacto es muy deficiente, generalmente por problemas de
Captulo I
Pgina 29
1.4.6.
ELECTRODOS
Pgina 30
1.5.
Captulo I
Pgina 31
1.5.1.
35-1
La Rp es mucho mas elevada que en el proceso por puntos, las
Rc son despreciables y la energa y el calor se crean en la Rp y
las Rm de la protuberancia y de su zona de contacto.
En cuanto se produce el aplastamiento de la protuberancia ya
desaparecen prcticamente todas las resistencias concentradas y
de continuar la mquina en tensin, aumenta algo la lenteja y se
calentara toda la pieza ( ver 36-1 ).
Captulo I
Pgina 32
36-1
El aplastamiento se puede producir formando la lenteja deseada;
pero, tambin se puede producir sin que se produzca la lenteja
cuando la protuberancia se funde y se desparrama debido a que
la zona de contacto de la otra pieza con ella no ha llegado a
alcanzar la temperatura de fusin ( ver 37-1 ).
37-1
Este problema se evita empleando altas intensidades en la
corriente para que sea una soldadura rpida, y, en algunos casos,
aportando mayor calor a la pieza que no lleva la protuberancia
usando cobres de menor conductibilidad para los electrodos,
buscando el equilibrio trmico en la soldadura ( cap. 1.1.2. y ver
11-1 ).
Como en la soldadura por puntos tambin necesitamos un
esfuerzo de forja cuyo valor depender de los milmetros
cuadrados de la seccin soldada a conseguir, sea con una o con
varias protuberancias a la vez.
Tambin necesitamos que pasen los amperios suficientes para
que se produzca la fusin en los puntos de contacto y se formen
Captulo I
Pgina 33
38-1
En chapas de 6 mm. ya necesitamos que los 2/3 del volumen de la
protuberancia que sobresale de la chapa, al fundirse se acomode
en ese hueco suplementario y cuando se trata de protuberancias
naturales o formadas en macizos mecanizados deber tenerse en
cuenta que el material fundido no desaparece y aunque en
algunos casos no importe en otros deber preverse su reubicacin
( ver 39-1 ).
37-1
Captulo I
Pgina 34
38-1
Las protuberancias que deban hacerse en chapas de grueso 0,8
mm. o inferior resultan dbiles y a veces es conveniente sustituir
varias protuberancias por una anular, que no precisa un ajuste de
parmetros de soldadura tan rgidos como las otras.
1.5.2.
1.5.2.1.
Consumo de cobre
Pgina 35
1.5.2.2.
41-1
Esto permite obtener uniones soldadas con resistencias no
alcanzables con la soldadura por puntos al poder situar en menos
espacio mas lentejas correctas.
1.5.2.3.
Calidad
Captulo I
Pgina 36
Aplicabilidad
42-1
1.5.2.5.
Precisin
Captulo I
Pgina 37
43-1
1.5.2.6.
44-1
Captulo I
Pgina 38
1.5.2.7.
Costes
1.5.3.
FORMAS DE PROTUBERANCIAS
Captulo I
Pgina 39
45-1
Esta norma ISO 8167 para protuberancias semiesfricas de hasta
10 mm. de dimetro de la base, aplicables hasta chapas de acero
de 3 mm. y mas gruesas, define las dimensiones de las
protuberancias para cada espesor de chapa e incluso del til a
emplear para realizar estas protuberancias ( ver 38-1 ).
A stas protuberancias se refieren los valores de los parmetros
de soldadura que aconsejamos en el ( cap.10.6. )
46-1
Captulo I
Pgina 40
47-1
Cuando no se trata de chapas tambin puede necesitarse producir
unas protuberancias que permitan la soldadura ( ver 46-1 ) y en el
caso de tuercas y tornillos se encuentra actualmente una buena
variedad de formas con resultados similares ( ver 47-1 ).
Las protuberancias naturales son aquellos bordes, cantos,
resaltes, etc..., que pueden ser utilizados para la soldadura ( ver
48-1 ).
48-1
Tambin pueden considerarse protuberancias las aristas o
generatrices de perfiles laminados o extrusionados ( ver 49-1 ).
Captulo I
Pgina 41
49-1
1.5.4.
Captulo I
Pgina 42
51-1
Para obtener un buen equilibrio trmico cuando se sueldan
laminas de diferente espesor las protuberancias deben estar
situadas en la lamina mas gruesa ( ver 51-1 ) y sus dimensiones
pueden ser las que corresponden a esa lamina mas gruesa, salvo
en su altura, que no debe ser superior al grueso de la lamina
delgada.
Tambin es comn aplicar las dimensiones que corresponden a
las protuberancias para la chapa delgada; pero, siempre en la
chapa gruesa.
En el caso de materiales de distinta conductibilidad elctrica las
protuberancias tienen que estar en el de mayor conductibilidad.
Habremos observado que en la soldadura por protuberancias toda
la importancia y la atencin se le da a la pieza y al til mientras
que en la soldadura por puntos se le da al electrodo.Es
especialmente importante en este tipo de soldadura, que
acostumbra a exigir intensidades y esfuerzos importantes, el
comprobar que la prensa est conectada a unas redes de aire,
agua y electricidad que puedan suministrar lo que la prensa
necesita en el momento de la soldadura.
Tambin debe comprobarse la limpieza del dispositivo de
soldadura y el buen contacto de sus cobres con la pieza en la
zona donde estn situadas las protuberancias, as como la buena
circulacin del agua de refrigeracin.
En primer lugar hemos de montar el til sobre las plataformas
conductoras porta-tiles, ambas acanaladas a 90 cada una
respecto a la otra, con ranuras en T de medidas normalizadas
( ver 52-1 ), y normativa ISO, y proceder a su alineacin.
Un utillaje o dispositivo bien diseado y fabricado, ( ver 53-1 ), y
bien montado en la prensa de soldadura es indispensable antes de
iniciar los ajustes de parmetros necesarios, pues los defectos de
til o de alineacin difcilmente se pueden corregir mediante los
mandos de control.
Captulo I
Pgina 43
52-1
53-1
Captulo I
Pgina 44
Pgina 45
1.5.5.
DETALLES
PRCTICOS
BUENAS SOLDADURAS
PARA
OBTENER
Pgina 46
54-1
Es prudente considerar que a partir de un numero de
protuberancias de 4, un 20% de ellas son de una resistencia
inferior a las otras.
Captulo I
Pgina 47
SOLDADURAS POR
MODALIDADES
ROLDANAS.
FORMAS
55-1
56-1
Captulo I
Pgina 48
57-1
Aunque tericamente es posible no se emplea este sistema de
soldeo por soldadura para chapas por encima de los 2mm., de
grueso, siendo su campo de aplicacin mas normal con gruesos
de hasta los 1,2mm.
Son usadas para determinados trabajos como la soldadura de
depsitos con chapa emplomada, radiadores, etc... pero este tipo
de soldadura y por lo tanto el uso de las mquinas que lo realizan
esta en regresin.
58-1
Una variante en la soldadura por roldanas, tambin con su uso en
regresin, es la soldadura por aplastamiento. En este tipo de
soldadura las chapas se solapan solamente una anchura entre 1 y
Captulo I
Pgina 49
59-1
60-1
Captulo I
Pgina 50
61-1
Es interesante la aplicacin de una tira plana o un alambre de
cobre, delgados, entre roldana y pieza, muy indicada para soldar
material galvanizado ( ver 62-1 ) que en algunos casos puede
tambin ser til, tambin, para la soldadura por aplastamiento.
62-1
Captulo I
Pgina 51
1.6.1.
Captulo I
Pgina 52
63-1
Tambin ocurre que la mayor cantidad de corriente en la zona de
contacto produce un mayor calentamiento de la pieza, que aunque
inevitable, conviene reducirlo soldando tan solo sobre superficies
bien limpias y desoxidadas.
En la soldadura por puntos la lenteja se enfriaba bajo presin,
gracias al electrodo refrigerado que estaba en contacto con la
pieza durante el tiempo de mantenimiento, lo cual no ocurre con la
soldadura por roldanas, con lo cual resulta que metalrgicamente
obtenemos un cordn de lentejas todas ellas de inferior calidad, de
grano mas grueso y con mayor posibilidades de micro-cavidades
internas.
Insistimos al recordar que este tipo de soldadura no es adecuado
para chapas calaminadas o no limpias y que aporta mucho calor a
la zona de soldadura con las consecuencias que ello pueda
representar para aceros de alto carbono, recubiertos o inoxidables
y el efecto deformante en las piezas.
En la soldadura de chapas emplomadas, si por falta de presin o
corriente no se inicia la lenteja, se funden las capas intermedias de
plomo, se distribuye la corriente por una zona mas amplia gracias
a la mayor conductibilidad elctrica de ese material y quedan las
piezas encoladas, soldadas con soldadura de plomo de baja
temperatura y peor resistencia mecnica.
La soldadura de chapas galvanizadas tiene el mismo problema
que las emplomadas pero se sueldan muy raramente por este
procedimiento por la baja temperatura de ebullicin del Zn. que
ocasiona su total desaparicin por temperatura y la consiguiente
desproteccin de la zona soldada.
Para la anchura de la roldana en su zona de contacto con la pieza
se puede aplicar, en defecto de una mejor informacin en tablas,
la misma frmula que para el dimetro de la cara activa de los
electrodos a = 2e + 3; aunque debido al mayor calentamiento es
mejor aplicar a = 2e + 2, pudiendo obtener cordones con anchos
entre 2e + 1 y 2e + 3 segn los parmetros que se apliquen a la
soldadura.
Captulo I
Pgina 53
64-1
A ser posible sta distancia debe ser un 50% mas de la que se
pide para la soldadura a puntos del mismo grueso, debido al
mayor calentamiento ya comentado, y, muy importante, tienen que
evitarse en las piezas radios de curvatura que obliguen a emplear
roldanas de pequeo dimetro, inferiores a 100 mm ( ver 65-1 ).
65-1
Radios de curvatura pequeos en una trayectoria plana producen
tambin problemas debido a que tanto en avance manual como en
automtico es difcil evitar variaciones en la velocidad lineal y en la
deposicin de calor, que son solo parcialmente subsanables
cambiando el programa de soldadura en esas zonas.
Antes de empezar a soldar piezas, generalmente costosas, deben
prepararse una serie de tiras del mismo material a soldar con el
que hacer las pruebas.
Antes de comenzar a fijar otros valores es conveniente determinar
a que velocidad podremos trabajar, lo cual est muy influenciado
Captulo I
Pgina 54
66-1
El acercamiento se tiene que hacer largo regulando la entrada de
aire para que el descenso sea lento. Conviene iniciar la soldadura
con un slope largo que luego iremos reduciendo si no quedan
correctos el inicio o la superposicin de la soldadura.
Soldamos en una tira para pruebas un cordn de unos 100 mm. y
procedemos a probar el resultado ( cap. 9.2.3. ) y, aumentaremos
intensidad para conseguir cordones mas anchos y mas resistentes
o reduciremos tiempos fros para mejorar la estanqueidad e iremos
alcanzando el resultado apetecido actuando tambin sobre la
velocidad si vemos exceso o defecto en el calor acumulado por el
cordn.
Segn este conformada la pieza a soldar puede ser necesario
aplicar un presin mayor que la utilizada para soldar las muestras,
lo cual ocurre, generalmente, por las diferencias en el
acoplamiento entre las dos piezas que obliga a emplear un
esfuerzo adicional no necesario en las pruebas sobre tiras de
chapa planas.
Captulo I
Pgina 55
1.7.
Pgina 56
1.7.1.
70-1
1.7.1.1.
A tope simple
Pgina 57
71-1
En principio basta con sujetar los extremos a ser soldados con
unas mordazas conectadas al secundario de un transformador que
es quien suministrara la energa necesaria, poner esos extremos
en contacto bajo presin para que cuando se produzca el paso de
amperios a travs de la resistencia elctrica de la zona de
contacto de las dos piezas se calienten, y se suelden bajo esa
presin cuando alcancen la temperatura de forja.
Esta correcta explicacin es sencilla pero solo funciona en caso de
soldar secciones de pocos milmetros cuadrados, gama en la que
se emplean. Obliga a que la superficie de contacto entre piezas
sea regular y limpia y no admite la soldadura de materiales de
diferente composicin o seccin. Es muy frecuente que este tipo
de mquinas sea de accionamiento manual.
1.7.1.2.
Captulo I
Pgina 58
72-1
Para este tipo de soldadura se fabricaron y aun se fabrican unas
mquinas con funcionamiento manual donde el mantenimiento del
centelleo depende de la habilidad del operario. Nosotros no las
aconsejamos.
73-1
Captulo I
Pgina 59
1.7.1.4.
1.7.1.5.
1.7.2.
CMO SE SUELDA?
Captulo I
Pgina 60
74-1
El esfuerzo de recalcado, muy superior al necesario para las
aproximaciones sucesivas y para el avance del carro portamordazas tiene que ser de aplicacin instantnea y mantenerse
durante toda la carrera de recalcado.
La corriente de soldadura cambia de caractersticas a lo largo del
proceso, pero no debe interrumpirse hasta que no se haya
realizado al menos un tercio de la carrera de recalcado.
No tiene cabida en esta manual el dar el sistema operativo para
ajustar un proceso de soldadura con datos concretos y definidos
pues en esta sistema de soldadura por resistencia cuya
implantacin en el mercado comparada con la soldadura por
puntos y por protuberancias es muy pequea y en regresin,
existe una variedad en cuanto a sistemas de mquinas, de
accionamientos, de mordazas, de controles, etc. superior al resto
de tipos de soldadura en conjunto.
El movimiento de avance tiene la particularidad de necesitar una
carrera larga, del orden del 60% como mnimo del dimetro de la
pieza a soldar, con un esfuerzo muy bajo y con una velocidad que
debe poder controlarse con mucha precisin y, a continuacin y
sin solucin de continuidad, una carrera con la mxima velocidad
posible, unas 5 veces mas corta y con una presin 10 veces mas
alta.
Un ejemplo lo mostrara mejor.
Una maquina para soldar un tubo de 120 mm de dimetro exterior
y una seccin de 6000 mm2 puede necesitar una carrera de
aproximacin en vaco mas precalentamientos y chispeo del orden
de 60 mm. la cual puede necesitar en algn momento 4000 daN y
Captulo I
Pgina 61
1.7.3.
FIJACIN DE
SOLDADURA
PARMETROS
PARA
UNA
Pgina 62
75-1
Las mandbulas tienen que estar refrigerada por agua, la cual,
adems de enfriarlas, quita calor a la zona de soldadura antes de
su extraccin. En el caso de soldar aceros especiales hay que
tener en cuenta ese enfriamiento, el cual puede aumentarse o
disminuirse variando la distancia entre la zona de soldadura y la
pastilla refrigerada.
Con las mandbulas y mordazas perfectamente alineadas y
ajustadas debemos establecer la distancia inicial entre mandbulas
y regular el tope que fija la distancia inicial a la cual el carro
volver despus de cada soldadura.
A continuacin se tienen que ir introduciendo los valores de los
parmetros necesarios, los cuales son muy dependientes del tipo
de mquina usado. El describir todos los tipos de mquinas y
procesos con datos sobre los parmetros a aplicar en la soldadura
a tope no tiene cabida en este Manual, y adems, los autores solo
tenemos experiencia en un reducido nmero de tipos de estas
mquinas.
La RWMA tiene publicados unas recomendaciones con unos
complejos bacos y tablas sobre el tema y el fabricante de su
mquina puede colaborar tambin con el usuario que lo precise.
Captulo I
Pgina 63
1.7.4.
Captulo I
Pgina 64
76-1
Cuando es posible colocar un tope posterior a las piezas es
conveniente hacerlo y con ello se evita el posible deslizamiento de
las piezas respecto a sus mordazas y podemos trabajar con una
fuerza de apriete de estas equivalente a la de recalcado y no del
doble como se aconseja cuando se carece de tope.
El tratamiento trmico de la soldadura en la misma mquina con
impulsos de calentamiento posteriores solo es eficaz en raros
casos y cuando se sueldan aceros de alta aleacin es mejor un
tratamiento posterior en horno.
Como en toda soldadura por resistencia contenidos de S. y P.
superiores al 0,045 % fragilizan o imposibilitan la soldadura.
Captulo I
Pgina 65
1.8.
1.8.1.
Captulo I
Pgina 66
RECALCADO
77-1
La barra recibe la corriente entre dos mordazas que estn a una
distancia que es posible regular, conectadas a un transformador
similar a los de soldadura, pero con un factor de marcha mas
elevado.
La mordaza dormidera puede ser fija o desplazable a una
velocidad totalmente independiente de la velocidad con que se
empuja la barra.
Esta mordaza dormidera puede estar sujetando la barra entre
dos mandbulas o sin sujetarla, aguantar el empuje de la barra en
una mandbula maciza con una superficie plana o cncava segn
la forma final del recalcado deseado.
La otra mordaza tiene dos mandbulas que son en realidad unos
contactos deslizantes pues la barra est recibiendo corriente
mientras es empujada y se desplaza debido a la deformacin y
engrosamiento de la barra entre las dos mordazas. El material de
stas mandbulas es de Cu W, y su mayor o menor refrigeracin
es un parmetro mas a regular para conseguir las formas
deseadas.
Los parmetros a regular son la corriente, la fuerza con que se
empuja a la barra, la distancia entre mordazas, la velocidad de
retroceso de la dormidera, y la carrera total a realizar, y con
estas variables, y experiencia, se consiguen formas muy diversas
que facilitan su estampacin con el resultado deseado.
Captulo I
Pgina 67
1.8.3.
LSER
Pgina 68
1.8.4.
ROBLONADO
Captulo I
Pgina 69
Captulo I
Pgina 70
CAPITULO II
SUMARIO
2.
GENERALIDADES ......................................................... 3
2.3.
2.4.
Captulo II
Pgina 1
ALEACIONES CPRICAS........................................... 31
2.8.
2.9.
Captulo II
Pgina 2
2.
SOLDABILIDAD
DE
LOS
MATERIALES MAS EMPLEADOS
2.1.
GENERALIDADES
2.1.1.
REA DE SOLDABILIDAD
Pgina 3
1-2
A mediados del pasado siglo se establecieron unas categoras
para las soldaduras a puntos en lminas de acero desnudas y de
baja aleacin que iban desde la A hasta la F a medida que
desciende la calidad y fiabilidad del punto obtenido y todava se
distingua entre soldaduras rpidas y lentas.
Esas tablas con los valores recomendados para cada soldadura
publicadas por la RWMA han sido prcticamente el libro de
cabecera de casi todos los soldadores y de hecho siguen siendo
vlidas; pero, la mejor tecnologa aplicada a las mquinas tanto en
sus sistemas para aplicar la presin a la soldadura, como en la
unidad de potencia elctrica y su control, y, tambin muy
importante, las mejoras en las redes elctricas de alimentacin,
permite disponer de mquinas con las que es posible trabajar en
las zonas de soldabilidad de mayor calidad, con soldeos rpidos, y
Captulo II
Pgina 4
2-2
Las reas de soldabilidad son una ayuda y orientacin para esos
ajustes a pesar de la complicacin que representa su
interpretacin y el elevado numero de variables que intervienen.
Cuando se tienen que soldar materiales diferentes al muy utilizado
SAE 1010, los parmetros que se aplican en su soldeo
acostumbran a tener reas de soldabilidad mas restringidas y
tambin son mas estrictas las necesidades de preparacin de las
superficies y piezas a soldar.
No conocemos la existencia en el mercado de publicaciones, de
ningn trabajo sistemtico que relacione las variantes principales
cuya relacin queda tambin afectada por los electrodos
empleados, materiales y su estado superficial, etc
Es conveniente realizar un estudio del rea de soldabilidad de
aquellas soldaduras, generalmente muy pocas, que se emplean
Captulo II
Pgina 5
2.1.2.
Pgina 6
2.1.3.
Captulo II
Pgina 7
Ra es la resistencia al arrancamiento
Dl es el dimetro medio de la lenteja
Ech es el espesor de la chapa mas delgada
Rm es la resistencia a la rotura del material y el 0,5 a 0,7
corresponde al efecto cremallera segn se efecte el
arrancamiento, y la de traccin pura ser la que
corresponda a la seccin media de ese mismo botn (
ver 3-2 ).
Rt = Dl2 x /4 x Rm;
donde
Rt es la resistencia a la traccin.
3-2
Las orientaciones y valores aconsejados en el captulo 10 para el
soldeo de cada material no responden a todas las preguntas que
se pueden presentar ni pretenden ser indubitables, pero, servirn
de base para obtener unos buenos resultados aplicando la
atencin debida por parte del experto responsable.
Captulo II
Pgina 8
2.2.
EN
2.3.
ACEROS CON
CARBONO
ALTO
CONTENIDO
EN
Pgina 9
4-2
Captulo II
Pgina 10
2.4.
ACEROS INOXIDABLES
Captulo II
Pgina 11
2.4.1.
INOXIDABILIDAD Y ASPECTO
Captulo II
Pgina 12
2.4.2.
Pgina 13
Pgina 14
2.5.
Pgina 15
2.5.1.
Pgina 16
5-2
Los efectos comentados de la capa de cinc tienen una importancia
relativa mayor cuando se trata de chapas delgadas ya que en una
chapa de 0,6 mm el cinc puede representar un 10% del grueso
total en los galvanizados por inmersin.
6-2
Analizando como se forma la lenteja vemos que en la resistencia
Rc. de contacto entre la lmina de acero y el electrodo de cobre
ahora hemos aadido una capa de zinc.
Captulo II
Pgina 17
7-2
Es evidente que en la soldadura de lminas de acero galvanizadas
no se puede evitar un deterioro, contaminacin, de la superficie de
contacto de los electrodos y un aplastamiento de stos superior al
que sufren cuando se suelda el mismo acero sin revestir.
No existe hasta el momento ninguna frmula mgica que evite los
problemas mencionados y permita evitar el frecuente reavivado de
los electrodos.
Captulo II
Pgina 18
2.5.2.
Pgina 19
8-2
La forma de electrodo que aconsejamos mantiene prcticamente
constante a lo largo de su vida til el dimetro de su cara activa;
pero, son igualmente indispensables los reavivados para leves
retoques de ese dimetro, el cual tambin aumenta ligeramente
por aplastamiento, y para suprimir la contaminacin debida al cinc.
El electrodo troncocnico con la cara activa plana ( cap. 6.8. ), es
el mayormente usado, pero debido a dificultades para conseguir
desde la primera soldadura una buena superficie de contacto de
las caras activas de los electrodos con la pieza, hay usuarios que
los emplean con una cara activa esfrica de gran radio, que a las
muy pocas soldaduras ya se ha convertido en plana adaptada a la
pieza. Esta solucin aparentemente buena tiene sus limitaciones
debido a que los primeros soldeos tienen que hacerse con una
parametrizacin distinta pues la pequea zona de contacto inicial
provoca el que se suelden, se peguen, los electrodos a la pieza
en numerosas ocasiones.
Captulo II
Pgina 20
9-2
El uso de programas a intensidad constante a frecuencia de la red
produce durante los dos o tres primeros ciclos del paso de
corriente unas puntas de corriente que producen unos microcrteres en la superficie de la cara activa que en el caso de
chapas galvanizadas pueden afectar apreciablemente a la vida del
electrodo, por lo que es conveniente ensayar para cada caso el no
emplearlo o usar programas a potencia constante en vez de a
intensidad constante.
En el caso de chapas galvanizadas se obtienen evidentes ventajas
con el uso de corrientes rectificadas para el soldeo, especialmente
las rectificadas de inverter.
2.5.3.
SOLDEO
DEL
PROTUBERANCIAS
GALVANIZADO
POR
Pgina 21
2.5.4.
La soldadura a tope se realiza perfectamente y el contacto piezasmordazas es mejor. La zona soldada pierde el recubrimiento por
evaporacin del cinc.
2.5.5.
2.5.6.
Captulo II
Pgina 22
10-2
2.6.
ALUMINIO Y MAGNESIO
Pgina 23
11-2
El intervalo de temperatura durante el cual el material esta en
estado pastoso y forjable antes de fundirse que en el acero es del
Captulo II
Pgina 24
12-2
En el soldeo del aluminio debemos diferenciar dos campos de
aplicacin, muy importantes ambos, pero de muy diferenciadas
exigencias como son el que podemos llamar de aplicaciones
comerciales y el aeronutico o de vehculos de transporte y al
tratar de lo necesario para realizar una buena soldadura siempre
es indispensable aplicarlo en las soldaduras aeronuticas pero se
puede ser menos exigente, en algunos casos, en las soldaduras
comerciales.
Lo indicado para el aluminio es aplicable prcticamente en su
totalidad para el magnesio y sus aleaciones, quizs con la sola
salvedad de tener que aplicar un mayor rigor y esmero en la
limpieza y eliminacin del oxido en las laminas a soldar y una mas
frecuente limpieza y refaccin de la cara activa de los electrodos.
Captulo II
Pgina 25
2.6.1.
Captulo II
Pgina 26
2.6.2.
2.6.2.1.
Caractersticas mecnicas
13-2
Cuando el sistema mecnico de una mquina no permite con
garanta ese seguimiento exigido por la fluencia de los materiales
que se estn soldando se producen vaciamientos de los puntos,
Captulo II
Pgina 27
2.6.2.2.
Caractersticas elctricas
Pgina 28
14-2
No obstante las innegables ventajas que tiene la corriente
continua para conseguir las elevadas intensidades necesarias, la
lenteja producida tiene una penetracin asimtrica, algo mas dbil
y el desgaste de los electrodos no es simtrico ( ver 15-2 ); pero, a
pesar de ello las mquinas que usan este tipo de corriente estn
desplazando a las descritas en 4.2.2., nicas que hasta ahora
respondan a criterios de calidad suficientes con simetra en la
lenteja y en el comportamiento de los electrodos.
15-2
Captulo II
Pgina 29
2.6.3.
Pgina 30
2.7.
ALEACIONES CPRICAS
Pgina 31
16-2
A tope, sin centelleo, se sueldan satisfactoriamente el cobre y
algunas de sus aleaciones.
Espesores superiores a 2 mm. pueden soldarse por
protuberancias con al menos 25kA por cada una y con prensas o
tiles que permitan seguir la gran velocidad de fusin. Un caso
especial de la soldadura por protuberancias del cobre es el soldar
cables o trenzas a terminales slidos en lo que se consiguen
buenos resultados, especialmente si los finos alambres que la
componen han sido previamente compactados en la punta a
soldar sea por fusin o introducindolos en un tubo ajustado.
Electrodos de tungsteno o molibdeno son los aconsejados para
estas soldaduras en las que tiene que evitarse que el electrodo
tambin quede soldado a la pieza.
Hay un gran campo de aplicacin de la soldadura por resistencia
en la fabricacin de componentes para pequeo material elctrico
y electrnica que se realiza con las llamadas mquinas para
micro-soldadura. Esta tecnologa, a pesar de sus muchos puntos
comunes se aparta del objetivo de este manual.
Captulo II
Pgina 32
2.8.
2.9.
OTROS METALES
Captulo II
Pgina 33
Captulo II
Pgina 34
CAPITULO III
SUMARIO
3.
Captulo III
Pgina 1
Captulo III
Pgina 2
Captulo III
Pgina 3
3.
DIFERENTES
TIPOS
DE
APLICACIONES QUE SE PRESENTAN
EN
LOS
PROCESOS
DE
PRODUCCIN
3.1.
TIPOS DE PUNTOS
3.1.1.
PUNTOS DIRECTOS
1-3
Siempre que lo permitan las piezas y el proceso de fabricacin
tienen que usarse este tipo de puntos, con los cuales es mas fcil
obtener buenas calidades con regularidad.
Captulo III
Pgina 4
PUNTOS INDIRECTOS
2-3
La soldadura de determinadas piezas y formas obliga en muchos
casos a emplear este tipo de soldadura, que con una bien
estudiada aplicacin consigue puntos correctos.
3.1.3.
Se llama as a aquellos
puntos que se ejecutan
simultneamente
utilizando una sola
fuente de corriente
cuya intensidad se
divide entre los puntos
que se realizan ( ver
3-3 ).
3-3
Captulo III
Pgina 5
3.1.4.
PUNTOS EN SERIE
4-3
5-3
Captulo III
Pgina 6
PUNTOS PRXIMOS
6-3
La primera consecuencia de esto es que una unin con mas
puntos y muy prximos puede tener menos resistencia que la
misma con unos puntos correctamente espaciados, y que los
puntos dados de ms esperando refuercen la unin no son tiles
( ver 7-3 ).
7-3
Captulo III
Pgina 7
3.1.6.
PUNTOS EN ANTIPARALELO,
OPUESTOS, EN PUSH-PULL.
POR
POLOS
8-3
Con este sistema se puede trabajar con tensiones de soldadura
mas bajas, y solicitando menos intensidad de la red, debido a lo
mucho que se reduce la gran impedancia del circuito de alta
intensidad que seria inevitable empleando un solo transformador (
ver 9-3 ).
Cuando no hay posibilidad de comunicacin de un transformador
con uno de los lados de la soldadura y las chapas son de mas de
1,5 mm. es indispensable el uso del procedimiento Push-Pull para
conseguir una calidad correcta.
Captulo III
Pgina 8
9-3
3.2.
PROCESOS DE FABRICACIN
SEAN LAS CHAPAS A SOLDAR
3.2.1.
SEGN
3.2.1.1.
Por puntos
Pgina 9
10-3
Dar la energa mediante impulsos de corriente permite
homogeneizar las temperaturas y evitar que se produzcan
indeseadas fusiones en el exterior antes de la interior que forma la
lenteja.
El proceso de ajuste de la mquina con los parmetros necesarios
para realizar la soldadura es similar al que puede emplearse para
chapas finas ( 1.3.2. ). En las tablas ( 10.8.2. ) se dan valores
para soldar con impulsos calientes separados por tiempos fros.
Esos valores son susceptibles de variaciones importantes que
pueden aconsejar el estudio del caso concreto.
Para el caso muy frecuente de malos acoplamientos o contactos
entre las piezas a soldar recomendamos dar un precalentamiento
mediante un impulso previo de corriente, mas o menos largo, de
un valor inferior a la corriente de soldeo hasta que la zona del
punto de soldadura entre las piezas est en intimo contacto y a
continuacin iniciar el ciclo de soldeo.
Es conveniente dar el primer impulso de corriente de soldadura
con una pendiente de subida de varios periodos para establecer
una buena zona de contacto electrodo pieza.
La refrigeracin de los electrodos es muy importante y debe
vigilarse que no se formen bolsas de vapor en el circuito del agua
durante la soldadura.
El tamao del electrodo, su dimetro exterior mximo, Dce debe
ser igual o superior a lo recomendado para facilitar la evacuacin
de calor durante el proceso y aumentar la cantidad de puntos
producidos entre reavivados.
La cara activa debe tener como mnimo el dimetro recomendado
( ver 10.8.2. ).
El tiempo de mantenimiento, o sea ,el mantener la presin entre
electrodos una vez acabada la soldadura, tiene que ser largo
para que se solidifique la lenteja bajo presin, evitar movimiento
en la zona fundida y permitir que el calor de la lenteja se disipe a
travs del electrodo y no se caliente en exceso la superficie. Si es
Captulo III
Pgina 10
3.2.1.2.
Por protuberancias
11-3
Captulo III
Pgina 11
3.2.1.3.
Por roldanas
3.2.1.4.
A tope
Captulo III
Pgina 12
3.2.2.1.
Por puntos
12-3
El no cumplir esta condicin provoca un alejamiento del centro de
calor de la superficie de contacto entre las piezas y por tanto un
descentramiento de la lenteja con disminucin de la carga de
rotura por inferior dimetro en la zona de unin de las dos piezas
( ver 13-3 y 14-3 ) y ( ver 11-1 y 12-1 ).
13-3
Captulo III
14-3
Pgina 13
Por protuberancias
3.2.2.3.
Con roldanas
3.2.2.4.
A tope
Captulo III
Pgina 14
3.2.3.
3.2.3.1.
A puntos
15-3
La distancia entre puntos para evitar problemas por desvos de
corriente, debe ser la correspondiente a la chapa mas gruesa.
Debe tenerse en cuenta que para obtener la misma corriente de
soldadura que con dos lminas se necesita una diferente
regulacin del mando de intensidad, por lo que cuando en un
proceso donde se dan varios puntos hay alguno en el que se
deben soldar mas lminas, siempre debe reclamarse otro
programa del control regulado para l.
Captulo III
Pgina 15
16-3
Es importante conocer que cuando los gruesos son diferentes,
segn estn situados ( ver 17-3 ) no es posible realizar soldaduras
con garanta e incluso ser imposible su soldeo, y que se ha de
respetar que los dimetros de las caras activas de los electrodos
sean los adecuados para el grueso de chapa con el que est en
contacto.
17-3
En ( ver 15-3 ) se indican para diversos casos los valores
recomendados aplicables correspondientes a una chapa virtual
equivalente.
El conseguir soldaduras sin huella, de buen aspecto, es
raramente posible en estas soldaduras.
Captulo III
Pgina 16
Por protuberancias
18-3
Las dimensiones de la protuberancia son las que corresponden a
la pieza que las lleva.
3.2.4.
SOLDEO DE MATERIALES
COMPOSICIN
CON
DIFERENTE
Pgina 17
3.3.
3.3.1.
19-3
Captulo III
Pgina 18
20-3
Los parmetros que se tienen que aplicar a la soldadura deben ser
recomprobados pues al quedar distribuida asimtricamente la
lenteja fundida entre las dos piezas puede quedar un botn de
unin de menos dimetro ( cap. 1.1.2 y ver 12-1 ).
Tenemos que constatar que cuando se suelda a puntos exigiendo
que una de las piezas quede sin marca alguna queda disminuida
la calidad de la soldadura respecto a la que se puede obtener
cuando se admiten ambas huellas.
Cuando se trata de una unin por protuberancias pueden
disearse til y protuberancias para que, sin merma de la calidad
Captulo III
Pgina 19
3.3.2.
21-3
Como en toda soldadura el grueso de los materiales y la calidad
determinan el esfuerzo a aplicar y la corriente que tiene que pasar
para que se produzca la lenteja deseada.
En este caso, la corriente de soldadura es diferente, inferior, a la
que mide y regula el control, pues una parte se desva antes de
atravesar las piezas ( ver 22-3 ).
La corriente desviada I2 solo interviene en el proceso de soldadura
para perjudicarlo provocando una aportacin de calor
suplementaria en la zona de contacto electrodo-pieza que produce
unos mayores desgastes y huellas.
Necesitamos regular el control para obtener de la mquina los
amperios que se necesitan en el soldeo mas los que se desvan
Captulo III
Pgina 20
22-3
A mayor separacin entre puntos menos corriente desviada
( ver 23-3 ).
23-3
Los electrodos siempre tienen que incidir sobre la lmina mas
delgada.
En la superficie inferior no accesible es indispensable el disponer
de unos electrodos unidos elctricamente por donde circule la
corriente de soldadura que tiene que formar las lentejas y que
adems soporten el esfuerzo necesario para que se realicen las
soldaduras ( ver 24-3 ).
Captulo III
Pgina 21
24-3
En la figura A podemos observar que el soporte de la presin
inferior son dos electrodos de soldadura los cuales tienen que ser
regulables en altura y tambin refrigerados. Hay diversas
modalidades para este tipo de electrodos.
En la figura B observamos que los electrodos han sido sustituidos
por una regla de cobre, un contraelectrodo llamado tambin
bajocobre, tambin refrigerado, el cual soporta el esfuerzo y
tambin permite el paso de la corriente.
Compararemos ambas soluciones.
La A concentra mejor la corriente y por tanto la lenteja queda mas
centrada pero mantener en posicin correcta la regulacin en
altura y la superficie de la cara activa requiere un buen
mantenimiento.
La solucin B, que emplea lo que se llama bajo cobre produce
una lenteja mas descentrada y por tanto de menor dimetro pero
da menos problemas de mantenimiento.
Si la chapa ms delgada es de un espesor superior a 1,5 mm.
desaconsejamos el soldeo por doble punto indirecto por sus malos
resultados y es necesario emplear la solucin por polos
opuestos,push-pull, que es una soldadura doble directa que
asegura una buena calidad con regularidad.
El procedimiento de doble punto indirecto no es aconsejable para
aleaciones ligeras de mas de 0,6 mm. de espesor.
Con los aceros de baja aleacin y los inoxidables es donde mejor
se comporta esta aplicacin.
Si es posible debe evitarse este tipo de aplicacin para las chapas
galvanizadas que requieren unos cuidados y un reglaje especiales
para evitar el peligro de encolado por el efecto piel ( ver 25-3 ) y
por la mayor importancia de la derivacin de corriente que causa
Captulo III
Pgina 22
25-3
Aunque existan folletos y mquinas en el mercado que parecen
preparadas para soldar a mano por una sola cara con puntos
indirectos, sus resultados no los consideramos aceptables, pues la
presin que se puede aplicar a mano es irregular e insuficiente.
3.3.3.
3.3.3.1.
3.3.3.2.
Pgina 23
3.3.3.3.
Para soldar con brazos muy largos tienen que emplearse corriente
continua procedente de inverter ( caps. 4.2.5. y 7.1.2.2 ) y aun
as, los problemas del peso para que sea una pinza manejable
limita el tamao mximo de las que se fabrican. Solo podremos
usar esta solucin dentro de los limites tcnicos de las
prestaciones de las mquinas que podamos conseguir en el
mercado
3.3.3.4.
Puntos directos
push-pull
con
transformadores
en
Pgina 24
26-3
3.3.3.5.
3.4.
3.4.1.
Pgina 25
27-3
En la mayora de mquinas se emplean transformadores con dos
secundarios ( cap. 6.2. ) que permiten realizar dos o cuatro
puntos simultneamente. Al conectar los portaelectrodos de los
cilindros es importante estudiar las polaridades de estas salidas
secundarias ( ver 28-3 ) para evitar pasos de corriente no
deseados a travs de las piezas y soldaduras incorrectas.
28-3
Los transformadores correspondientes a soldaduras a las que no
les ha llegado su turno de ejecucin y estn ya en contacto con las
chapas a soldar pueden recibir tensin en su secundario
( ver 29-3 ) y transformarla apareciendo tensin en su circuito
primario que tericamente no tendra que tenerla por estar en
espera de ser conectado. En algunos casos esto puede causar
problemas.
Captulo III
Pgina 26
29-3
3.4.2.
30-3
Captulo III
Pgina 27
31-3
3.4.3.
SOLDADURAS SIMULTNEAS
3.5.
3.5.1.
Captulo III
Pgina 28
32-3
En la figura observamos que a. es el coseno del ngulo alfa y que
b es 2 veces el seno de dicho ngulo. Mediante una operacin
matemtica no muy complicada que no incluimos se demuestra
que con una penetracin del 26,84% la seccin soldada es igual a
la del alambre y que con una penetracin del 15% es el 65% de la
del alambre.
Por motivos estticos o constructivos llegan a utilizarse
penetraciones de hasta un 100%, que consideramos deben
evitarse.
En la prctica se vienen usando penetraciones del 30%, y, segn
lo que se le exija al conjunto soldado, de un 15%.
Leves variaciones en la penetracin hacen variar bastante los
valores de los parmetros de regulacin necesarios.
Podremos observar que se trata de valores que nos permiten
soldar simultneamente varios cruces incluso con mquinas de
poca potencia.
En realidad no se puede considerar una soldadura con puntos en
paralelo sino una soldadura por protuberancias siendo los puntos
de cruce de las varillas unas protuberancias naturales donde se
Captulo III
Pgina 29
33-3
Una muy corta pendiente de subida de la corriente que permita
igualar los contactos entre varillas antes de soldarse es a veces
muy conveniente, y, cuando se trate de varillas aleadas puede ser
necesario un recocido o post-temple todava bajo presin.
La calidad del material, su estado superficial y el tratamiento
trmico previo que haya recibido tambin hacen variar las
necesidades de la soldadura. Tiene que emplearse un tiempo lo
mas corto posible y con estos tiempos los valores recomendados
Captulo III
Pgina 30
34-3
En el caso de varillas de mucho dimetro pueden emplearse
puntos directos con el sistema push-pull ( ver 35-3 ).
35-3
Existen en el mercado unidades modulares que se pueden equipar
con electrodos de regla, planos ( cap. 7 ) con las cuales se
pueden montar mquinas semi-especiales de estructura sencilla.
En la soldadura de piezas de alambre es importante la fijacin de
stas en el til debido a que al recibir la presin en el soldeo antes
del paso de corriente se mueven y cambian de posicin fcilmente
y, con el calentamiento que produce la soldadura, especialmente
si son varillas extrusionadas en fro sin recocer o procedentes de
rollos de alambre con dureza irregular, cambia sus tensiones
internas y se deforman irregularmente.
Las deformaciones comentadas son las que complican el diseo
de los tiles para soldar piezas complejas como las armaduras
para asientos de automvil.
Se puede resumir la problemtica de la soldadura de alambres y
varillas diciendo que lo que se precisa es ser un experto en el
trabajo del alambre, pues obtener buenas soldaduras es sencillo y
sin complicaciones.
La fabricacin en proceso continuo de mallas metlicas o de
mallazos para la construccin se realiza con unas mquinas
Captulo III
Pgina 31
3.5.2.
36-3
En este caso es necesario crear unas protuberancias
longitudinales en la plancha con las que se cruza la varilla o
alambre y aplicando los datos de un soldeo de varillas que se
cruzan ortogonalmente, ya visto.
3.5.3.
A TOPE
Pgina 32
3.6.
SOLDEO DE TUBOS
3.6.1.
GENERALIDADES
37-3
1) Soldadura de testa del tubo con una chapa plana.
2) Soldadura de una generatriz del tubo con una chapa plana.
3) Soldadura de tubos en T.
4) Soldadura de tubos en cruz.
En ( cap.10.10. ) se encuentran valores aplicables en estas
soldaduras aunque tendrn que experimentar los que mas
convienen a su fabricacin debido a las importantes variaciones
que pueden sufrir segn sea la preparacin del material, la
mquina y sus necesidades.
Estas soldaduras son prcticamente en su mayora asimilables a
una soldadura por resaltes o protuberancias.
En ( cap. 1 ) qued bien establecida la indispensable necesidad
de aplicar en el soldeo una fuerza de forja simultnea con la
corriente y con el tiempo de mantenimiento, de enfriamiento. En el
soldeo de tubos es difcil o imposible cumplir totalmente esa
condicin en algunas zonas que se pretenden soldar.
Captulo III
Pgina 33
38-3
3.6.2.
39-3
Captulo III
Pgina 34
3.6.3.
40-3
Captulo III
Pgina 35
41-3
Captulo III
Pgina 36
42-3
Se pueden conseguir soldaduras en las que la lenteja sea una
corona que coincide con la zona exterior del cruce de los tubos,
sin material soldado en el centro, empleando mquinas de muy
veloz seguimiento, y elevada intensidad y presin. No lo
aconsejamos por la irregularidad y poca fiabilidad de los
resultados debido a la facilidad con que se producen pegados y
agujeros en vez de soldaduras o soldadura con agujeros.
Sea cual sea el procedimiento usado, en una parte importante de
las aplicaciones con tubos soldados no es suficiente a efectos de
seguridad la resistencia a la torsin de estas soldaduras y se
emplea principalmente para conseguir una buena regularidad
dimensional, reforzndola posteriormente con soldadura al arco.
Para evitar el problema de tener que emplear soldadura al arco
con sus graves problemas de su coste, de la destruccin de la
proteccin superficial, dificultad en el pintado y aparicin de
posibles deformaciones, se pueden obtener unas soldadura de
tubos en cruz de gran resistencia a la torsin y garanta mediante
la preparacin previa de los tubos a soldar ( ver 43-3 ) que permite
obtener cuatro buenos puntos con la tcnica del soldeo por
protuberancias, incluso en tubos cromados sin prcticamente
deteriorar esa proteccin.
Captulo III
Pgina 37
43-3
3.6.5.
SOLDADURA DE TUBOS EN T
Captulo III
Pgina 38
44-3
3.6.6.
A TOPE
3.7.
SOLDEO DE
BULONES
TUERCAS,
TORNILLOS
Captulo III
Pgina 39
45-3
3.7.1.
TUERCAS
46-3
Cada una de estas formas pueden tener un nmero y unas formas
de protuberancias distintos; pero, a pesar de sus diferencias no
son excluyentes unas de otras.
Tambin existen una apreciable cantidad de piezas auxiliares
roscadas que sin que se le llamen tuercas tienen necesidad de
tratamientos similares y se pueden agrupar en este apartado ( ver
47-3 ).
3.7.1.1.
Pgina 40
47-3
No hay una solucin nica para el electrodo a emplear y cada
usuario emplea su propia solucin sin que hasta ahora se haya
encontrado una que por su seguridad, costo y calidad desplace a
las dems.
Pueden establecerse dos familias de electrodos, los que sueldan
tuercas con collarn ( ver 48-3 ) las cuales se autocentran y las
que por no llevarlo tienen que soldarse con un electrodo que las
centre. No obstante todos los electrodos llevan centrador para
asegurar su posicionamiento geomtrico, perpendicularidad, y
para evitar el paso de partculas.
48-3
En los diferentes electrodos ( ver 48-3 y 49-3 ) todos los
centradores tiene que estar aislados pues rozan los hilos de la
Captulo III
Pgina 41
49-3
Estos centradores se pueden clasificar en fijos y retrctiles. Los
fijos suelen no sobrepasar la altura de la tuerca y los retrctiles la
sobrepasan y son empujados por el electrodo superior cuando
desciende. Estos retrctiles tienen mas longitud cilndrica para el
centraje y mas longitud cnica para facilitar la carga de la tuerca
( ver 49-3 ).
50-3
Captulo III
Pgina 42
3.7.2.
TORNILLOS Y BULONES
52-3
Captulo III
Pgina 43
3.7.2.1.
53-3
Un factor comn de estos electrodos es la necesidad de un
alojamiento del vstago roscado en el interior del electrodo. Este
alojamiento es necesario que est aislado para evitar deterioros
por chispeos en los hilos de la rosca. Aunque no sea
indispensable aconsejamos que el interior del alojamiento en
contacto ajustado con el tornillo sea de acero inoxidable no
magntico y que sea este fino tubo de acero el que se asla del
electrodo, pues el contacto de la rosca del tornillo directamente
con un aislante lo deteriora y crea huelgos con el uso ( ver 53-3 ).
Cuando la carga del tornillo es en la parte superior debemos evitar
su cada y para ello se pueden emplear varios modelos de
retenedores ( ver 54-3 ).
54-3
Captulo III
Pgina 44
51-3
Nos limitaremos a dar valores para un modelo y repetimos la
necesidad de las pruebas en la misma mquina que deber
soldarlos.
Hay otras soldaduras que utilizan el borde de un orificio como una
protuberancia natural ( ver 55-3 ).
55-3
Captulo III
Pgina 45
Captulo III
Pgina 46
56-3
El complejo estudio de estos alimentadores no es objeto de
nuestro manual, y solo nos limitamos a aconsejar que se estudie
bien por cual de los existentes en el mercado se deciden, pues los
hay que van mejor para un tipo de tuercas o tornillos que para
otros.
Captulo III
Pgina 47
Captulo III
Pgina 48
CAPITULO IV
SUMARIO
4.
REDES DE DISTRIBUCIN........................................... 3
Pgina 1
Captulo IV
Pgina 2
4.
4.1.
REDES DE DISTRIBUCIN
4.1.1.
DE CORRIENTE ALTERNA
1-4
Nunca confundir el neutro el cual incluso puede no estar
instalado en la red trifsica, con el conductor de tierra siempre
sealizado con unos llamativos colores amarillo-verde.
La frecuencia es de 50 Periodos ( hertzios, ciclos ).
Se distribuye desde los centros de produccin mediante redes con
voltajes que varan desde los 440.000 Voltios hasta los 6.000
Voltios en centros de distribucin urbanos.
Captulo IV
Pgina 3
4.1.2.
DE CORRIENTE CONTINUA
2-4
Por sus variaciones y ondulacin, esas corrientes continuas que
producimos procedentes de corrientes alternas rectificadas no se
comportan exactamente como una corriente continua perfecta
desde el mismo instante de la conexin, variando tambin el
nmero de milisegundos que necesita para alcanzar su valor
eficaz segn el sistema empleado para generar y aplicar esa
corriente continua.
Captulo IV
Pgina 4
TIPOS DE CORRIENTES
SOLDADURA
EMPLEADOS
EN
LA
3-4
Tiene diferentes necesidades un trabajo de soldadura que precise
por ejemplo 30.000 A. si se puede hacer con un escote de
maquina de 300 mm. que el mismo trabajo con un escote de 800
mm. y tambin es muy diferente el ciclo trmico en la realizacin
de un punto cuando necesitamos realizarlo en un tiempo de 0,02
s. que cuando lo podemos hacer en un tiempo de 0,4 s., veinte
veces mayor.
Tambin pueden ser diferentes las soluciones aplicadas segn se
disponga de una red de alimentacin muy potente o tengamos
dificultades en conseguir elevadas potencias de nuestra red.
Captulo IV
Pgina 5
4-4
A pesar de lo obvio que resulta para un tcnico queremos recordar
que el consumo entre dos conductores de una red trifsica es un
consumo monofsico, debiendo desterrarse la palabra bifsico, la
cual responde a un sistema que aunque tericamente existe no
tenemos noticias de que se emplee en parte alguna.
El estudio terico de lo que es una corriente alterna no es objeto
de este manual y se puede encontrar en muchos libros de fsica.
Adjuntamos un diagrama ( ver 5-4 ) y solo tocaremos aquellos
puntos de indispensable entendimiento para comprender
determinados aspectos de la soldadura.
Pueden observar que todos los valores instantneos en una
corriente alterna estn en permanente variacin durante un
periodo y que eso se repite 50 60 veces por segundo y por ello
uno de los valores importantes son la tensin, (Vrms). o
intensidad (Irms). eficaces las cuales son las que generan igual
cantidad de calor sobre una resistencia pura que una corriente
continua del mismo valor.
Captulo IV
Pgina 6
5-4
Adems, para regular la potencia recortamos el tiempo de paso de
corriente durante el periodo ( ver 6-4 ) por lo que nos encontramos
con una diferencia mayor entre la puntas de mxima corriente y
tensin y las eficaces.
6-4
Captulo IV
Pgina 7
7-4
En el caso de soldaduras con tiempo muy corto e intensidades
elevadas como es el caso del aluminio esta irregularidad adquiere
gran importancia y, en todos los casos, esas puntas de corriente
innecesarias desgastan mas la cara til del electrodo y afectan a
la soldadura provocando expulsiones de material o grietas en el
material fundido y solidificado.
Otro aspecto importante a conocer es la impedancia de los
circuitos al paso de una corriente alterna debido a las muy
elevadas intensidades y bajos voltajes que se emplean en la
soldadura.
Es fcil de comprender lo que es una resistencia al paso de una
corriente mediante un smil hidrulico ( ver 8-4 ); pero, los circuitos
elctricos, adems de tener esa resistencia pura que afecta al
paso de cualquier corriente, tienen otra resistencia que solo lo es
para corrientes alternas, que se le llama reactancia y se
simboliza con una X, que no es tan fcil de comprender si no se
tienen estudios de electricidad, no de muy alto nivel pero si bien
asentados, y que no depende de las secciones de cobre de los
conductores sino que depende del rea interior que abarca el
Captulo IV
Pgina 8
8-4
Como las caractersticas mecnicas de la mquina o el trabajo a
realizar exigen unas dimensiones determinadas es difcil disminuir
los valores de esa reactancia, aunque le dediquemos la atencin
que se merece. Esa reactancia, que tambin se mide en ohmios
se suma a la resistencia a 90, y no genera calor alguno. La suma
tal como se indica ( ver 9-4 ) de la resistencia pura y la
reactancia nos da la impedancia, la cual es la resistencia de ese
circuito al paso de una corriente alterna.
9-4
Captulo IV
Pgina 9
10-4
En ( ver 3-4 ) se observa en una mquina imaginaria que al doblar
la superficie abarcada por los brazos y porta-electrodos hasta el
frontal de la mquina queda disminuida la intensidad que podemos
obtener en aproximadamente un 50%.
El uso para soldar de corriente alterna a frecuencia de la red tiene:
- Ventajas
- Inconvenientes
- Uso
Captulo IV
Econmico y simple.
Problemas con la red para grandes potencias.
Muy fuertes variaciones de intensidad y calor
en las soldaduras que tengamos que realizar
con tiempos muy cortos.
Muy generalizado sobre todo para la soldadura
de aleaciones frricas con potencias medianas
y pequeas en la industria en general.
Pgina 10
11-4
4.2.2.
- Inconvenientes
- Uso
Captulo IV
12-4
4.2.3.
13-4
- Ventajas
- Inconvenientes
Captulo IV
4.2.4.
14-4
La corriente continua producida tiene una ligera ondulacin pero
esta pequea diferencia entre el mximo y el mnimo valor de la
corriente solo se hace notar cuando se trabaja con el control de
potencia recortando mucho la onda por lo que es recomendable
trabajar con la regulacin del transformador en una toma con la
menor tensin posible y con el regulador de potencia cerca del
mximo como se aconseja tambin para las mquinas que
sueldan con corriente alterna monofsica ( ver 15-4 ).
A este tipo de corriente no le afecta la reactancia, solo la
resistencia pura, por lo que necesitamos menos tensin para
obtener la misma corriente de soldadura.
La ausencia de picos del suministro de la corriente por su poca
ondulacin y esa menor tensin necesaria para que pase la
Captulo IV
Pgina 13
15-4
Debe observarse que la corriente producida tiene una pendiente
de incremento natural y no reducible ( ver 16-4 ) que en
determinados casos puede perjudicar el proceso de soldadura (
cap. 3.7.1. ).
En la conexin a la red de estas mquinas es indispensable
respetar el orden de conexin de las fases que habr indicado el
fabricante para evitar un consumo de la red desequilibrado y una
menor potencia mxima.
Captulo IV
Pgina 14
16-4
Captulo IV
Pgina 15
- Inconvenientes
- Uso
4.2.5.
17-4
Captulo IV
Pgina 16
18-4
- Ventajas
- Inconvenientes
Captulo IV
Pgina 17
4.2.6.
UN
IMPULSO
NICO
DE
CORRIENTE
PROCEDENTE DE LA DESCARGA SBITA DE
UNA BATERA DE CONDENSADORES
19-4
Captulo IV
Pgina 18
- Ventajas
- Inconvenientes
4.2.7.
20-4
Captulo IV
Pgina 19
- Inconvenientes
- Uso
4.2.8.
Pgina 20
21-4
En el caso de mquina nuevas no existe problema alguno pues
vienen ajustadas de fbrica; pero, cuando a una mquina antigua
se le quiere aplicar un nuevo control se tienen que seguir las
instrucciones del fabricante de ste para proceder a su ajuste a fin
de obtener el mejor rendimiento de ella y, en el peor de los casos
evitar que se avere por iniciar su conduccin un tiristor del SCR
cuando todava conduce el opuesto o por exceso de consumo
desequilibrado en las ondas positivas y negativas que saturen el
ncleo.
Como orientacin podemos suponer que una mquina de soldar
por puntos con brazos cortos, de 300 mm., tiene un coseno de
de 0,85, y si los brazos son de 600, de 0,7 y que una prensa con
escote de 250mm. lo tiene de 0,7 y ser 0,5 con escote de
500mm.
Captulo IV
Pgina 21
Pgina 22
Captulo IV
Pgina 23
Captulo IV
Pgina 24
CAPITULO V
SUMARIO
5.
INTRODUCCIN ............................................................ 3
5.3.
5.4.
FUNCIONES Y SECUENCIAS....................................... 6
Captulo V
Pgina 1
5.6.
TIPOS DE CONTROLES.............................................. 19
5.8.
5.9.
Captulo V
Pgina 2
5.
5.1.
INTRODUCCIN
5.1.1.
DEFINICIONES
Captulo V
Pgina 3
5.1.2.
GENERALIDADES
5.2.
CONTROL BSICO
Pgina 4
1-5
Las 5 funciones son:
(02) Tiempo de Acercamiento (Squeeze Time)
Es el tiempo que se necesita para establecer la fuerza entre
las dos piezas a soldar. Permite acercar las piezas
apretndolas con la fuerza necesaria antes de que circule la
corriente de soldadura.
(07) Tiempo de Soldadura (Weld Time)
Es el tiempo en que esta circulando la corriente de soldadura.
Este tiempo siempre es regulable.
(08) Regulacin de corriente
Con esta funcin se programa la corriente que circular y
formar el punto de soldadura.
(15) Tiempo de Mantenimiento (Hold Time)
Corresponde al tiempo en que se mantiene la fuerza sobre
los electrodos una vez ha terminado el tiempo de soldadura.
Este tiempo es esencial para terminar la forja, las chapas
deben enfriarse bajo la presin de los electrodos.
(16) Tiempo de Pausa (Off Time)
Corresponde al tiempo que transcurre entre un ciclo y el
siguiente. Este tiempo de pausa acta solamente si se ha
seleccionado la funcin de ciclo repetido en el selector de
ciclo nico o ciclo repetido. El ciclo repetido se emplea
para realizar una sucesin de puntos mientras el operario
mantenga pisado el pedal de inicio o start. En el momento
que el operario suelta el pedal se interrumpe la realizacin de
puntos. Cuando se hace una sucesin de puntos el operario
se limita a desplazar la pieza a soldar
Captulo V
Pgina 5
5.3.
5.4.
FUNCIONES Y SECUENCIAS
2-5
3-5
Captulo V
Pgina 6
4-5
5.4.1.
SECUENCIA MUESTRA
1 Acercamiento (Squeeze 1)
El tiempo del primer acercamiento representa el intervalo de
tiempo entre la seal del inicio de ciclo y por lo tanto del
inicio del descenso del electrodo y la seal para el
acercamiento (02).
El valor introducido debe ser lo suficientemente largo para
permitir que los electrodos alcancen la pieza a soldar.
02.
Acercamiento (Squeeze)
Este tiempo de acercamiento representa el tiempo que
transcurre entre el apriete de los electrodos y el inicio de la
soldadura. Este tiempo tiene que asegurar que la circulacin
de la corriente de soldadura se realice bajo la presin
deseada. Un reglaje insuficiente de este tiempo produce
chispeo y deterioro de los electrodos.
Captulo V
Pgina 7
5-5
Captulo V
Pgina 8
04.
05.
06.
07.
08.
09.
Captulo V
Pgina 9
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Intervalo (Off)
Tambin llamado tiempo de PAUSA, regula el intervalo de
tiempo entre una soldadura y la siguiente cuando se trabaja
en ciclo repetitivo o automtico.
Captulo V
Pgina 10
5.4.2.
Incrementos de corriente
Esta funcin permite programar unos incrementos de
corriente cada determinado
nmero
de
soldaduras
efectuadas ( por escalones )
o siguiendo unas curvas
predeterminadas, lo cual
sirve para compensar el
desgaste de los electrodos.
Al incrementar gradualmente la corriente a medida
que va aumentando la
seccin de la cara activa de
los electrodos se puede
6-5
Captulo V
Pgina 11
23.
24.
25.
Captulo V
Pgina 12
5.4.3.
FUNCIONES INFORMATIVAS
Pgina 13
5.4.4.
FUNCIONES DE VIGILANCIA
5.4.5.
Captulo V
Pgina 14
REGULACION,CONTROL
CORRIENTE DE SOLDEO
MEDICION
DE
LA
7-5
Los tiristores que conectados en antiparalelo conforman el SCR
inician el paso de corriente cuando reciben una seal elctrica de
caractersticas determinadas proveniente de la unidad de
encendido del control y una vez empiezan a conducir solo dejan
de hacerlo cuando desaparece, pasa por cero, la corriente a
travs de ellos y por lo tanto se les tiene que ordenar que
conduzcan en cada semi-periodo. El control, a travs del mdulo
de encendido, enva unas seales perfectamente simtricas que
regulan el punto de la senoide de tensin en el cual se inicia la
conduccin con lo que se puede regular muy finamente la tensin
e intensidad de la soldadura ( ver 8-5 ).
El conseguir las pendientes de subida o bajada de la intensidad (
slope up o down ) se obtiene por la variacin semiperiodo a
semiperiodo de los ngulos de encendido ( ver 9-5 ).
As pues podemos considerar que intervienen tres elementos
principales en la regulacin de la corriente.
A.- El control que de forma independiente de las secuencias de
tiempo, aunque luego se interrelacionen, enva una seal
Captulo V
Pgina 15
8-5
B.- La unidad de encendido que transforma esa seal en los
impulsos que precisa el buen funcionamiento del SCR y que suele
estar mas cerca del SCR que del control.
9-5
C.- Un SCR que en otro lugar de la mquina y equipado con sus
seguros de temperatura y su refrigeracin se limita a dejar pasar la
corriente justo cuando se lo ordenan.
Captulo V
Pgina 16
5.5.1.
10-5
Generalmente el procedimiento a seguir es el siguiente: programar
el control con su mxima potencia pero realizar los ciclos de
soldadura en vaco interrumpiendo para ello el circuito secundario
interponiendo un aislante entre los electrodos e ir regulando, sea
por el teclado o por el potencimetro, hasta conseguir que la
absorcin de lnea de la semionda positiva y de la negativa estn
equilibradas.
Captulo V
Pgina 17
5.5.2.
MEDICIN DE LA CORRIENTE
Pgina 18
11-5
5.6.
TIPOS DE CONTROLES
Pgina 19
5.6.1.
CONTROLES
CONVENCIONALES
AUTOVIGILANCIA
CON
Captulo V
Pgina 20
5.6.1.2.
5.6.1.3.
5.6.1.4.
Captulo V
Pgina 21
5.6.1.6.
Nmero de soldaduras
5.6.1.7.
Multiprogramas
Captulo V
Pgina 22
5.6.2.
CONTROLES
CONSTANTE
FUNCIONANDO
CORRIENTE
Pgina 23
5.6.2.1.
12-5
Otro factor importante es la variacin del dimetro de la cara
activa del electrodo que al aumentar hace disminuir la densidad de
corriente en el punto puesto que el control no deja que la cantidad
de corriente vare.
5.6.2.2.
Pgina 24
5.6.2.2.1.
Captulo V
Pgina 25
13-5
5.6.2.2.2.
Pgina 26
14-5
Entonces el operador sustituye o reaviva los electrodos a su
dimetro original, pone a cero el contador de puntos y se puede
iniciar otra vez el mismo proceso.
5.6.3.
Pgina 27
5.6.3.1.
Funcionamiento
resistencia
variacin
negativa
de
la
15-5
Despus de este tramo se inicia la subida debido al aumento de
las Rm1 y Rm2 motivado por calentamiento que se est
produciendo en el propio metal hasta alcanzar un punto mximo a
partir del cual se produce un descenso. El descenso aparece justo
cuando se funde el material, es decir, cuando se inicia la unin
entre las piezas. Se han unido las chapas formando una pequea
lenteja y por lo tanto ha desaparecido la resistencia de contacto
entre las chapas Rp. La temperatura de fusin es una constante
fsica por lo que la resistencia ya no se incrementa por efectos de
la temperatura; sino que disminuye a medida que va aumentando
el dimetro de la lenteja, de la seccin de paso de la corriente a
travs de material fundido. Con esta disminucin de la resistencia
tenemos una nueva variable que podemos utilizar para controlar la
soldadura dada su repetitividad en condiciones similares.
Captulo V
Pgina 28
Captulo V
Pgina 29
16-5
Cuando el dimetro de la cara activa de los electrodos pasa a ser
de 8 mm, los nuevos valores son:
Dimetro de los electrodos:
8 mm.
Corriente de soldadura:
11.800 A (eficaces).
Fuerza entre los electrodos:
420 daN.
Tiempo de soldadura:
16 periodos.
Diagrama de la curva de resistencia, ( ver 17-5 ) correspondiente
a dimetro 8mm.
Despus de otro cierto nmero de puntos el dimetro de la cara
activa de los electrodos habr aumentado otra vez, sigue el
Captulo V
Pgina 30
17-5
Cuando el dimetro de la cara activa de los electrodos pasa a ser
de 9 mm, los nuevos valores son:
Dimetro de los electrodos:
9 mm
Corriente de soldadura:
12.300 A (eficaces)
Fuerza entre los electrodos:
420 daN
Tiempo de soldadura:
18 periodos
Diagrama de la curva de resistencia, ( ver 18-5 ) correspondiente
a dimetro 9mm.
En el caso que el lmite de tiempo mximo se haya programado a
18 periodos el control no podr continuar su adaptacin por
encima de este valor y dar una seal de error.
18-5
Captulo V
Pgina 31
5.6.3.2.
19-5
Captulo V
Pgina 32
5.6.4.
ESFUERZO
Pgina 33
5.7.
CONTROLES
PARA
EQUIPOS
FRECUENCIA INVERTERS
DE
MEDIA
5.8.
Pgina 34
Captulo V
Pgina 35
20-5
Captulo V
Pgina 36
5.9.
SEGURO DE TIERRA
Captulo V
Pgina 37
Captulo V
Pgina 38
CAPITULO VI
SUMARIO
6.
CARACTERSTICAS
CONSTRUCTIVAS
ESPECFICAS DE LAS MQUINAS DE SOLDAR POR
RESISTENCIA Y SUS COMPONENTES............................ 5
6.1.
BASTIDOR ..................................................................... 5
TRANSFORMADOR .................................................... 10
Captulo VI
Pgina 1
6.3.
Pgina 2
EQUILIBRADORES...................................................... 57
MOVIMIENTOS Y GUAS............................................. 61
Captulo VI
Pgina 3
Captulo VI
Pgina 4
6.
CARACTERSTICAS CONSTRUCTIVAS
ESPECFICAS DE LAS MQUINAS DE
SOLDAR POR RESISTENCIA Y SUS
COMPONENTES
6.1.
BASTIDOR
1-6
Captulo VI
Pgina 5
2-6
Aun cuando no sean frecuentes las averas que obliguen a
acceder al interior de la mquina, es necesario que sea fcil
cualquier servicio que deba hacerse en el interior, especialmente
el acceso a las conexiones flexibles, a las zonas de contacto en el
circuito de la corriente de soldadura y a las SCR.
Por tratarse de mquinas que se ensucian con facilidad es
importante tenerlas siempre bien pintadas y limpias y cuidadas.
Captulo VI
Pgina 6
3-6
Al exigrsele estas dos misiones, y por la importancia que tiene la
resistencia elctrica al paso de la corriente de soldadura, el
material de los brazos tiene que ser de algn tipo de aleacin
cprica, emplendose aleaciones de cobre al berilio o al cromo en
las mquinas de mayor calidad y, en mquinas de poca potencia,
latones, aleaciones de cobre con cinc.
En las mquinas de pedestal con brazos oscilantes, sean de pedal
o neumticas, las articulaciones, con cojinetes sin huelgos y
ajustables a ser posible, y el bastidor tienen que ser slidos pues
cualquier deformacin durante el soldeo se amplia notablemente y
perjudica al electrodo y a la calidad de la soldadura.
Captulo VI
Pgina 7
6.1.2.
DE LAS PRENSAS
6.1.3.
6.1.4.
DE SOLDAR A TOPE
Pgina 8
4-6
Las expulsiones de chispas que pueden producirse aleatoriamente
en los otros tipos de soldadura, en estas mquinas su
funcionamiento obliga a que se produzcan en gran cantidad, por
lo que la estanqueidad y el proteger de ellas al resto de
componentes es una necesidad primordial aadida al bastidor de
estas mquinas.
6.1.5.
6.1.6.
Tienen que estar muy bien estudiados los dos circuitos principales
para la soldadura: El de esfuerzo y el de corriente.
En las mquinas para trabajo automtico se tiene que tener en
cuenta que los posibles esfuerzos dinmicos y vibraciones,
resonantes o no, pueden causar problemas los cules siempre se
Captulo VI
Pgina 9
5-6
6.2.
TRANSFORMADOR
Pgina 10
Pgina 11
6-6
7-6
Captulo VI
Pgina 12
8-6
En 9-6 puede verse un transformador de 63 kVA para aplicaciones
especiales que se caracteriza por sus solo 92 mm. de anchura.
En 10-6 esta un clsico transformador para trabajar con cables
bipolares para soldar con pinzas. Su potencia es de 180 kVA y se
fabrican entre 125 y 240 kVA. A sus salidas secundarias
normalizadas se le pueden conectar cables de cualquier
procedencia fabricados segn normas ISO.
Y por ltimo incluimos un transformador ( 11-6 ) de 53 kVA para
pinza robot, en los cules aun cuando ya haya normas igualadoras
es donde mayor variedad se puede encontrar. Hacemos notar en
la particularidad de que la puesta a tierra del secundario es
desconectable. Los fabricantes del transformador la entregan
siempre conectada y es responsabilidad del usuario o del
integrador el desconectarla si es preciso para tener algn otro tipo
de seguridad de tierra ( cap. 5.9. ).
Captulo VI
Pgina 13
9-6
10-6
Captulo VI
Pgina 14
11-6
6.2.1.
6.2.1.1.
Terminales secundarios
Captulo VI
Pgina 15
12-6
13-6
6.2.1.2.
6.2.1.3.
Entradas primarias
Captulo VI
Pgina 16
14-6
6.2.1.4.
Salidas auxiliares
6.2.1.5.
6.2.2.
Captulo VI
Pgina 17
6.2.3.
Captulo VI
Pgina 18
15-6
6.2.4.
TRANSFORMADORES PARA
SOLDAR POR ROLDANAS
MAQUINAS
DE
Pgina 19
6.2.5.
CARACTERSTICAS ELCTRICAS
6.2.6.
MANEJO
Y
CONSERVACIN
TRANSFORMADORES
DE
LOS
Captulo VI
Pgina 20
6.3.1.
Unas zonas a las que se debe prestar especial atencin son las
de contacto, de unin, entre las diferentes partes del circuito.
Los empalmes y zonas de contacto son susceptibles a sufrir
averas. Un sobrecalentamiento o mal montaje produce un
aumento de resistencia en la zona y una disminucin de la
corriente de soldadura y generalmente las deteriora muy
rpidamente.
Los contactos cobre con cobre tienen menos resistencia elctrica
y se calientan menos que los de latn con latn y son mas
aconsejables.
El cobre, el aluminio y el hierro tienen un potencial electroqumico
diferente y al estar en contacto en ambientes que contengan
humedad y gases, prcticamente todos los industriales, se
produce una corrosin que llega a soldar los contactos cobrealuminio y corroer los hierro-aluminio. Tiene que emplearse
tornilleria inoxidable o cadmiada y evitar la entrada de aire en las
zonas de contacto mediante un buen acabado superficial de estas.
Para evitar corrosiones electroqumicas y engripamientos, en
todos los casos se aconseja untar las zonas de contacto con una
grasa especial, ltica, de elevada temperatura de goteo para que
no desaparezca al calentarse, y con contenido de grafito o, mejor,
Captulo VI
Pgina 21
6.3.2.
EN MQUINAS FIJAS
16-6
Captulo VI
Pgina 22
17-6
Una prueba simple es la llamada del tabaco en el argot de los
talleres, que consiste en soplar el humo del cigarrillo a travs del
grueso de la conexin y el humo debe atravesar por el interior sin
dificultad.
Un leve aumento o disminucin de su longitud o curvatura, de su
seccin o masa, o una ligera modificacin de las pletinas de
apriete deflectoras pueden producir insospechados cambios en la
duracin de la conexin. En principio debe suponerse que el
fabricante ya ha experimentado la conexin que emplea.
Los materiales empleados para el paso de corriente, cobre y
aluminio y sus aleaciones, fluyen con el tiempo y los aprietes
pierden su presin inicial por ligersimas prdidas de grueso de las
piezas en contacto. Esto se compensa empleando arandelas
elsticas en las conexiones que deben ser sustituidas por otras
nuevas iguales cuando se remontan.
Captulo VI
Pgina 23
6.3.3.
18-6
La distancia necesaria desde la pinza hasta el transformador para
poder trabajar con comodidad obliga a emplear unos cables cuya
longitud oscila entre los 1800 mm. y los 3000 mm.
Con esas distancias a recorrer por la corriente de soldadura se
comprende la importancia que tienen la seccin de cobre del cable
y la reactancia que implica una separacin entre conductores.
La seccin de cobre que se emplea esta limitada por la
manejabilidad y flexibilidad del cable y hace indispensable que
estn refrigerados por agua, teniendo mucha influencia el caudal
de agua de refrigeracin en la cantidad de amperios a que pueden
trabajar ( ver 19-6 ).
19-6
La determinacin del cable a emplear para unas intensidades
determinadas debe basarse en las recomendaciones del
Captulo VI
Pgina 24
Donde
Is es la corriente de soldadura
T el tiempo de soldadura en periodos
S las soldaduras que se realizan por minuto
It la corriente en servicio continuo
El emplear tiempos excesivos en los puntos que se realizan no
solamente aumenta el desgaste de los electrodos sino que afecta
mucho a la vida til de los cables por su aumento de temperatura
y por la posibilidad de que se formen bolsas de vapor en el circuito
del agua en los cables refrigerados.
Para cables refrigerados por aire se puede determinar la seccin
de cable necesaria en el grfico ( ver 20-6 ) una vez conocidas la
longitud y la It. Las piezas donde se conectan ambos extremos del
cable tienen que estar refrigeradas por agua.
20-6
Cuando los cables estn refrigerados por agua deben emplearse
los grficos ( ver 21-6 y 22-6 ); pero, tenemos un factor mas a
tener en cuenta y muy importante, la circulacin de agua por el
cable. La It tiene que multiplicarse por ese factor de caudal, Fc.,
(19-6) antes de entrar con ella en esos grficos para determinar el
cable necesario.
Captulo VI
Pgina 25
21-6
22-6
Existen varios fabricantes de estos cables y emplean diferentes
sistemas ( ver 23-6 ) para la circulacin de agua por el cable y
para reducir al mximo la impedancia. Estos valores son
diferentes para cada tipo de cable debido a sus distintas formas de
refrigerar los conductores.
Tanto los valores que indicamos para el agua como los referentes
impedancias y temperaturas son una orientacin, vlida, por si
falta informacin del suministrador que es quien tiene la
informacin especfica para su producto.
La reactancia es muy importante si se emplean cables separados
pero se reduce extraordinariamente empleando cables coaxiales o
cables bipolares que al mismo tiempo reducen el problema de los
movimientos debido al paso brusco de la corriente.
Captulo VI
Pgina 26
23-6
A nuestro juicio aun cuando haya diferencias apreciables de hasta
un 20% en las impedancias y en la capacidad de carga en
amperios casi todos los sistemas que se encuentran en el
mercado son vlidos.
El valor de la impedancia, a 20 y para 50 ciclos, puede suponerse
alrededor de 400 micro-ohmios para 1000 mm de largo y 100 mm2
de seccin.
Un ejemplo nos indicara como calcular la impedancia aproximada
de un cable.
Para 2400mm. de longitud y 250 mm2 de seccin, Z= 400 x 2,4/2,5
= 384 micro-ohmios.
Son de notar las diferencias que se encuentran entre los cables
debido a los materiales empleados y al sistema de montaje y
fabricacin, y las diferencias en la flexibilidad, pues el resto de sus
caractersticas, entre otras las dimensionales, estn reflejadas en
la normativa ISO ( cap. 11.8. ).
El problema de permitir torsin no conocemos que haya sido
correctamente solucionado y es una limitacin importante para su
uso cmodo.
Recomendamos no comprar solo por precio o costumbre y probar
la vida de los diferentes cables que nos puedan suministrar
comparndolos en condiciones de trabajo iguales. La prueba es
laboriosa y larga; pero podemos encontrar variaciones de un
200% en la vida til de diferentes modelos en algunos puestos de
trabajo.
El uso de estos cables esta descendiendo rpidamente por el
mayor uso de las pinzas con transformador incorporado y de los
robots, especialmente para aquellos puestos de soldadura que por
su trabajo deterioran muy pronto los cables.
Captulo VI
Pgina 27
EN
PINZAS
INCORPORADO
CON
TRANSFORMADOR
24-6
En otras, una parte de ese circuito est construida en aluminio
inyectado por el cual circula la corriente y forma parte de la
estructura mecnica de esfuerzo que soporta los brazos de cobre
( ver 25-6 ).
Un tercer caso son aquellas que por necesitar escotes largos, de
500 mm. o mas se las equipa con brazos de aluminio
estructurados por donde circula la corriente de soldadura o bien
son de acero inoxidable estructurado para el esfuerzo mecnico y
cobre adosado a el para el paso de corriente.
Todo lo indicado para las zonas de contacto en estos circuitos de
alta intensidad adquiere especial relevancia en el caso de las
pinzas donde es indispensable aplicar todos los consejos al
respecto.
Captulo VI
Pgina 28
25-6
6.3.5.
EN MQUINAS ESPECIALES
Pgina 29
26-6
Estos electrodos tienen que recibir al menos un esfuerzo por mm2
equivalente al de una soldadura y estar bien refrigerados y
dimensionados, tanto el contacto como las conexiones que lo
alimentan, de acuerdo con la intensidad y el factor de marcha que
soportan, pues generalmente en esa pieza o til se dan mas de un
punto y por ese contacto pasan todas las corrientes de los
diversos puntos que se den. En el caso de emplear el contacto
plano es muy importante aplicar una presin que evite que los
esfuerzos electrodinmicos desplacen el contacto justo cuando
pasa la corriente y se desgaste por chispeos.
Para conectar los transformadores con los porta-electrodos
montados en los cilindros de soldadura, se emplean unos cables
normalizados en ISO, trenzas, ( ver 27-6 ) que solo se enfran por
el aire ambiente y a travs de las piezas adonde se conectan que
necesariamente han de estar refrigeradas con agua ( ver 28-6 ).
27-6
Captulo VI
Pgina 30
28-6
Tambin se emplean trenzas refrigeradas por agua pero su uso no
es tan habitual.
En cada operacin de soldeo sufren un movimiento brusco debido
al campo electromagntico de la corriente y este movimiento es el
que principalmente acorta la vida til de estas conexiones por
sucesivas roturas por fatiga de los hilos de cobre que lo
componen. En el caso de poca duracin de alguna conexin debe
reestudiarse su longitud, seccin y forma y orientacin de sus
terminales, pues a priori no se puede asegurar que un aumento de
seccin o longitud mejore su vida; puede empeorarla.
Estos mismos esfuerzos electrodinmicos que tanto afectan a las
conexiones flexibles existen tambin en todo el circuito de alta
intensidad, el cual debe estar slidamente fijado a la estructura de
la mquina.
6.4.
Pgina 31
6.4.1.
6.4.2.
Captulo VI
Pgina 32
29-6
En los esquemas 30-6 y 31-6 se pueden observar unos circuitos
de donde se pueden deducir los circuitos bsicos en que puede
repartirse la refrigeracin de una mquina.
30-6
A.- El que refrigera los SCRs.
Unos tiristores sin agua pueden explotar ( acostumbra a ser
ruidosa su avera ) en la primera soldadura, y la nica reparacin
posible es su sustitucin por otros de sus mismas caractersticas.
Cuando los SCRs pertenecen a un tipo que tiene sus partes
metlicas con tensin elctrica en contacto con el agua de
refrigeracin debe prestarse especial atencin a no cambiar la
calidad, longitud y forma que tienen los tubos de goma que los
conectan.
Captulo VI
Pgina 33
31-6
B.- La refrigeracin del transformador.
La refrigeracin del transformador y de sus terminales secundarios
es un verdadero laberinto con pasos de agua de poco dimetro, 6
u 8 mm., debido al escaso espacio de que se dispone por lo
importante que es reducir la impedancia. Si se eliminan o no
funcionan los seguros que lo protegen, un transformador
encapsulado se avera en solo minutos de funcionamiento sin
agua y debe ser sustituido por otro debido a su muy difcil
reparacin.
C.- Refrigeracin de zonas de contacto, brazos, porta-electrodos,
electrodos y tiles de soldadura.
En todas estas zonas es tambin indispensable una buena
refrigeracin por las elevadas intensidades puesta en juego y
tambin es motivo de problemas y de probable avera un fallo de
agua en esos circuitos. Una elevacin de la temperatura en esos
circuitos disminuye la corriente de soldadura y deteriora las zonas
de contacto.
Los electrodos y tiles se convierten en un circuito independiente
cuando es posible.
D.- En mquinas de continua una zona nica e independiente es
la refrigeracin del equipo de diodos rectificadores.
Una avera de los diodos es muy costosa y la falta de agua la
provoca en pocos segundos.
Captulo VI
Pgina 34
Captulo VI
Pgina 35
6.4.3.
6.4.3.1.
De un circuito cerrado
Pgina 36
32-6
Un clculo que se demuestra bueno es aceptar 45 frigoras por
kVA de potencia nominal Pn en el caso de mquinas de alterna
monofsica y de 60 frigoras por kVA de Pn en el caso de
mquinas que sueldan con corriente continua. En ( cap.8.6. ) hay
mas completa informacin sobre este tema.
En segn que fabricaciones, pases o poca del ao el calor que
se desprende del equipo de refrigeracin puede utilizarse para
calefaccin u otros usos.
Consideramos este sistema como el mas recomendable, pues la
mayor inversin inicial es amortizable con los ahorros de agua, de
mantenimiento y de electrodos aunque el clculo de esta
amortizacin sea difcil.
6.4.3.2.
Captulo VI
Pgina 37
33-6
El agua evaporada se tiene que ir sustituyendo con agua de la red
y se precisa un sistema de filtro o de decantacin para quitar los
lodos si el ambiente y por tanto el aire de los ventiladores lleva
polvo en suspensin, lo cual es frecuente en reas industriales.
Tiene como limitacin importante el poco descenso de
temperatura del agua que se consigue incluso en el caso favorable
gozar de un punto de roco bajo.
El punto de roco de un aire ambiente es la temperatura a la cual
se empieza a condensar la humedad que contiene o sea que ese
aire a la temperatura del punto de roco no admite mas humedad,
no admite evaporacin.
Captulo VI
Pgina 38
6.5.
SISTEMAS DE ESFUERZO
Pgina 39
6.5.1.
CILINDROS NEUMTICOS
Captulo VI
Pgina 40
35-6
Para conseguir dos carreras de acercamiento diferenciadas son
muy empleados unos cilindros en los que en una sola cmara se
alojan dos mbolos, uno de ellos unido al eje que aplica la presin
y otro con cuyo avance se limita el retroceso del principal,
permitiendo una carrera de trabajo mas corta que la inicial que
puede haber sido larga para salvar algn obstculo a la entrada de
los electrodos a su posicin de soldadura ( ver 50-6 ).
En las mquinas multipuntos y
en montajes especiales se
emplean casi exclusivamente
unos cilindros especialmente
diseados para la soldadura
por resistencia ( ver 36-6 ).
Las
normas
ISO
dejan
perfectamente definidos las
dimensiones mecnicas y sus
sistemas de fijacin, tanto del
cilindro a la mquina como del
porta-electrodo al eje del
cilindro por lo que son
generalmente
fcilmente
intercambiables cilindros de
diferentes fabricantes ( ver 376 ).
En ( ver 38-6 ) pueden
observar una gama de cilindros
con un solo sistema de
Captulo VI
36-6
Pgina 41
37-6
38-6
Captulo VI
Pgina 42
39-6
Las principales, e importantes, diferencias de estos cilindros
respecto a un cilindro neumtico para otras aplicaciones son :
Aislamiento elctrico entre el eje y el resto del cilindro.
Sistema antigiro del eje muy eficaz.
Dimetro reducido para permitir puntos prximos.
Utilizacin de una, dos, o, tres cmaras en serie para obtener
esfuerzos elevados con poco dimetro.
Garanta de 5 o mas millones de maniobras sin averas ( depende
del fabricante ).
Facilidad de sustitucin y de mantenimiento.
Entradas y escapes bien dimensionados para maniobras rpidas.
Etc...
Los fabricantes y por tanto la oferta de estos cilindros estn
disminuyendo debido a la fuerte disminucin del uso de mquinas
multipuntos ante el avance de las instalaciones robotizadas, pero
siguen siendo de uso indispensable para multitud de montajes
especiales no necesariamente de gran envergadura.
Captulo VI
Pgina 43
COMPONENTES NEUMTICOS
6.5.2.1.
Reguladores de presin
6.5.2.2.
Filtro y deshumidificador.
40-6
Captulo VI
6.5.2.3.
Lubrificador
42-6
43-6
6.5.2.4.
44-6
Captulo VI
Son
como
interruptores
o
conmutadores de un circuito por el
que circula aire en vez de
electricidad ( ver 44-6 ).
Lo mas conveniente es utilizar
siempre tipos de la normativa ISO
que
permite
una
total
intercambiabilidad entre diferentes
marcas y utilizar tipos montados
sobre placa de conexiones ( ver
45-6 ). Este criterio de utilizar
Pgina 45
45-6
6.5.2.5.
Electrovlvula proporcional
6.5.2.6.
Vlvulas diferenciales
6.5.2.7.
Pgina 46
6.5.2.8.
Reguladores de caudal
6.5.2.9.
Silenciadores
6.5.2.10.
Instalacin
Captulo VI
Pgina 47
46-6
Captulo VI
Pgina 48
47-6
Captulo VI
Pgina 49
6.5.3.
CIRCUITOS NEUMTICOS
6.5.3.1.
49-6
Captulo VI
Pgina 50
La mquina va equipada con un cilindro de doble cmara ( ver 506 ). Toda la carrera del mbolo de la cmara superior sirve para
variar la altura de la cmara principal, disminuyndolo y,
permitindole al electrodo una abertura inicial grande para la
introduccin de una pieza con aletas o formas que lo exijan, y
efectuar despus todos las soldaduras con una carrera corta y una
mayor cadencia.
50-6
El accionamiento del mbolo de la cmara superior que reduce la
carrera de trabajo se efecta a voluntad con un mando o mediante
electrovlvula gobernada por llave o por un pedal o pulsador
mecnico que gobiernen una electrovlvula y con aire con toda la
presin de la red sin pasar por el manmetro regulador.
6.5.3.3.
Pgina 51
51-6
52-6
Captulo VI
Pgina 52
53-6
6.5.3.5.
Pgina 53
54-6
Los circuitos indicados son reales y en uso pero no son las nicas
soluciones y pueden realizarse otros que se adapten mas
exactamente a lo que se precise o que cumplan el mismo
cometido de forma distinta.
Conociendo los mencionados no representar dificultad alguna
interpretar las otras soluciones posibles incluso con variantes para
aadir los elementos necesarios que se precisen para
Captulo VI
Pgina 54
6.5.4.
CILINDRO
ELCTRICO
(ACCIONAMIENTO
MEDIANTE MOTOR ELCTRICO)
Pgina 55
55-6
Este control puede ir integrado en el del robot o con el de
soldadura, o independiente e interconectado con ellos.
Como en el caso de los controles de soldadura mas desarrollados
es indispensable el disponer de un equipo tcnico de nivel
Captulo VI
Pgina 56
6.6.
EQUILIBRADORES
6.6.1.
Pgina 57
6.6.2.
COMO SON
MUELLE
LOS
EQUILIBRADORES
CON
56-6
Captulo VI
57-6
Pgina 58
CARACTERSTICAS PRINCIPALES
58-6
La gama de pesos en que puede ser utilizado un equilibrador es
estrecha y tiene una amplitud de unos 5 Kg. para cargas a
equilibrar de unos 30 Kg. hasta unos 20 Kg para los que equilibran
mas de 100 Kg. Es importante estudiar bien el catlogo u oferta
del fabricante y elegir el tipo mas apropiado.
59-6
Dentro de la aparente sencillez de este componente, tiene dos
puntos clave que fijan su calidad y fiabilidad que son el muelle,
Captulo VI
Pgina 59
60-6
6.6.4.
COMO USARLOS
61-6
Otro sistema de seguridad del que debe estar equipado es el
Captulo VI
Pgina 60
6.6.5.
62-6
6.7.
MOVIMIENTOS Y GUAS
Pgina 61
6.7.1.
63-6
En estas maquinas la distancia entre el punto donde se aplica el
esfuerzo y el eje de giro es muy importante respecto a la anchura
del cojinete de giro o de sus soportes, por lo que muy leves
huelgos, deformaciones o tolerancias se amplan mucho y motivan
que el electrodo se desplace al aplicar el esfuerzo y al
reblandecerse la zona de contacto electrodo-pieza, lo cual afecta
mucho a la vida til del electrodo y a la calidad de la soldadura.
Tanto el fabricante como el usuario deben prestar atencin
especial a esa parte de la mquina.
6.7.2.
Pgina 62
64-6
Las guas, generalmente de tipo prismtico son simtricas
respecto al eje del esfuerzo y, lo mas alejadas del eje de presin
que la construccin permita. Es importante que tanto si las guas
son de friccin como si son de rodadura, sean finamente
regulables y ajustables para poder minimizar los indeseados
movimientos de giro.
A pesar de la aparente mejor calidad de la rodadura sobre la
friccin son muy usadas las de friccin, en parte por el indiscutible
progreso y calidad de muchos de los productos usados y
principalmente por lo marcadas que llegan a quedar las guas de
rodadura cuando se aplica el esfuerzo repetidamente en el mismo
punto, y sin movimiento apreciable, cuando no se tiene la
precaucin de irlo cambiando con ligeros cambios en las carreras
de trabajo.
6.7.3.
PROTECCIONES
Pgina 63
6.8.1.
Captulo VI
Pgina 64
MATERIAL
Pgina 65
Pgina 66
65-6
Clase 10, 11 y 12, B11 y B 12, Tungsteno con cobre ( WCu ) Son
productos sinterizados que tiene unas elevadas dureza y
resistencia a altas temperaturas y con una conductibilidad ( 35% al
20% IACS ) que permite su uso en electrodos para soldar aceros
inoxidables de alta resistencia y en mandbulas para soldar a tope
o en recalcadoras.
Clase 13, B14 Tungsteno. Muy duro y no mecanizable. Se usa
para soldar cobre y sus aleaciones ( ver 66-6 ).
Clase 14, B13 Molibdeno. Es mecanizable y menos duro que el
tungsteno y tiene prcticamente los mismos usos.
Es importante para comprender el comportamiento de estas
aleaciones el prestar atencin a unas de sus curvas
caractersticas ( ver 16-1 ) y observar que la dureza en fro de un
A1/1, Cu es de unos 53 Rockwell B( 85 HB ) y que la de un A2/2,
CuCrZr, es de 80 rockwell B, o sea tiene una dureza tan solo un
Captulo VI
Pgina 67
66-6
Hay determinadas aleaciones, como las A4/1 y 4/2 que se
emplean principalmente para brazos de pinzas, porta-electrodos, y
en general donde se requiera mucha resistencia mecnica, que no
debemos confundir con la resistencia al desgaste o dureza.
Segn el material de las piezas a soldar, su estado superficial y
principalmente su conductibilidad elctrica y trmica tendremos
que emplear una aleacin u otra. En el captulo dedicado al soldeo
de los diversos metales, ( cap. 10 ) se encuentra indicado el tipo
de material de los electrodos que se debe emplear para cada uno
de ellos.
Para aplicaciones en mandbulas de recalcadoras y mquinas de
soldar a tope, tiles para soldar por protuberancias y soldadura de
chapas de materiales distintos puede ocurrir que el balance
trmico ( cap. 1.1.2. ) sea el factor mas importante para elegir el
material apropiado.
6.8.3.
DIMENSIONES
6.8.3.1.
Pgina 68
6.8.3.2.
67-6
6.8.3.3.
Los electrodos para soldar a puntos se acoplan a su portaelectrodos ( ver 68-6 ) mediante una forma cnica en su extremo y
tiene una extraordinaria importancia que toda la superficie del
Captulo VI
Pgina 69
68-6
El dimetro del cono de empalme o de acoplamiento viene
determinado principalmente, pero no necesariamente, por el
dimetro exterior del electrodo. Las normativas sobre las
dimensiones de esos acoplamientos son varias y de ellas
recomendamos las RWMA y la ISO 1089-1991 ( ver 69-6 y 70-6 ).
69-6
Captulo VI
Pgina 70
70-6
Es importante proveerse de unas galgas ( ver ISO o RWMA ) o
tiles de comprobacin de las conicidades pues ligeras
variaciones en los dimetros, aun respetando la conicidad,
conducen a diferentes alturas de la cara activa respecto al portaelectrodo ( ver 71-6 ), defecto poco importante cuando se usan
mquinas manuales pero que puede ser grave para multipuntos o
automticas. Este problema no acostumbra a producirse con
proveedores de accesorios de buen nivel industrial.
Es obvio, pero lo repetimos, que las zonas de contacto
conductoras tienen que acoplarse perfectamente, estar limpias y
que no se debe emplear ningn tipo de material para asegurar la
estanqueidad.
En el caso de mandbulas, mordazas, tiles para soldar por
protuberancias, bajocobres, etc..., es el diseo el que fija las
dimensiones y acoplamiento.
Captulo VI
Pgina 71
71-6
6.8.4.
FORMAS
72-6
73-6
Captulo VI
Pgina 72
74-6
Las cpsulas se conforman por estampacin en fro con un
aprovechamiento ntegro del material y la obtencin de una mayor
dureza con un coste bajo que hace muy interesante su uso.
Las hay de varias formas, unas que siguen la norma ISO 1089
( ver 75-6 ) y otras tambin muy usadas segn en que
aplicaciones ( ver 76-6 ) y ( 77-6 ).
75-6
Captulo VI
Pgina 73
76-6
Hay empresas especializadas que ofrecen reciclar varias veces un
porcentaje de las puntas ISO usadas y pueden realizar despus
de cada reciclaje una cantidad de soldaduras equivalente a las
conseguidas con una punta nueva.
77-6
Estas cpsulas pueden ser de refrigeracin directa, cuando el
agua que las enfra entra en contacto con ellas, o de refrigeracin
indirecta, cuando se enfran por su contacto con el adaptador en el
que van montadas que es el que esta en contacto directo con el
agua ( ver 78-6 ).
78-6
Obviamente la cadencia admitida es superior en las de
refrigeracin directa, pero las de refrigeracin indirectas son muy
usadas cuando la cadencia del trabajo lo permite, por la facilidad y
rapidez de su sustitucin e intercambio sin prdidas ni manejos
con el agua.
Cuando no es posible emplear electrodos estndar se tiene que
acudir a los de forma especial muchas de cuyas formas ya se
Captulo VI
Pgina 74
79-6
80-6
Hay algunos electrodos que aunque considerados especiales son
estndar para determinados trabajos como los que se emplean en
la soldadura de tubos, de alambres o los oscilantes planos para
soldadura sin huella ( ver 81-6 y 82-6 ).
81-6
Captulo VI
Pgina 75
82-6
Nos podemos encontrar con problemas de accesibilidad a la zona
donde debemos situar los puntos, y en el caso que no sea posible
modificar la pieza para facilitar el proceso de soldadura, es
necesario modificar la posicin de los brazos, cambiarlos o
emplear piezas o porta-electrodos auxiliares que permitan la
realizacin del trabajo ( ver del 83 al 91-6 ).
83-6
84-6
Captulo VI
Pgina 76
85-6
86-6
87-6
Captulo VI
Pgina 77
88-6
89-6
90-6
Captulo VI
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91-6
El criterio a emplear es el de buscar la combinacin de piezas mas
simple posible y siempre empleando materiales estndar que se
puedan encontrar en el mercado, y, no solo por la posible ventaja
de poder obtener precios mas competitivos o un buen plazo de
entrega sino que las piezas de catlogo normalmente ya estn
probadas y el fabricante puede informar sobre la idoneidad de su
uso para ese caso particular.
Es prudente intentar adaptarse siempre a unas mismas piezas que
pueden tenerse almacenadas y no adaptar cada vez soluciones
que precisen nuevas piezas especiales.
Es conveniente disponer de una breve relacin, no
necesariamente exhaustiva, de fabricantes de electrodos, portaelectrodos y piezas auxiliares, de quienes se pueden obtener unos
buenos catlogos que facilitan la eleccin pues la variacin en
cuanto a formas y dimensiones es muy grande, y aunque hay
algn tipo de piezas normalizado hay una gran familia de piezas
estndar parecidas pero diferentes en las normativas particulares
de los grandes usuarios y de los fabricantes.
Captulo VI
Pgina 79
92-6
93-6
94-6
Captulo VI
Pgina 80
6.8.5.
6.8.6.
Pgina 81
95-6
En la programacin de los robots para soldar a puntos tiene que
prestarse atencin a que la incidencia angular de los electrodos
sobre la pieza sea siempre con la misma orientacin. Es muy
frecuente que expertos programadores de trayectorias solo se
preocupen de que los electrodos lleguen a su objetivo y no den
importancia a que lo hagan respetando la posicin de la cara
activa respecto a la pieza, lo cual es absolutamente necesario
para obtener buenas soldaduras y un gasto de electrodos normal (
ver 96-6 ).
96-6
Captulo VI
Pgina 82
97-6
Para evitar problemas con el acoplamiento del electrodo en su
porta-electrodos es muy importante evitar el uso del martillo u
otros medios violentos para desmontar el electrodo usado cuando
deba sustituirse por otro. Existen herramientas auxiliares muy
simples que facilitan esa operacin.
Si por cualquier defecto se produce una prdida de agua en la
unin electrodo-porta-electrodo debe descartarse cualquier otra
solucin que no sea la de reconstruir el alojamiento del electrodo o
emplear electrodos bien mecanizados.
En el caso de electrodos para prensas o mandbulas para
mquinas de tope, las superficies planas de los contactos entre
piezas se cubren con una muy ligera capa de grasa conductora (
cap. 6.3.1. ) que es expulsada en el apriete pero que protege de
la oxidacin por cualquier leve intersticio que pueda quedar y que
seria el inicio de una penetracin de esta oxidacin en el resto del
contacto.
El cobre y la mayora de sus aleaciones son de una dureza muy
inferior a la de los aceros y es conveniente que su
almacenamiento, tanto con formas como en barra se haga con las
debidas precauciones para evitar daos en su superficie,
especialmente en las zonas que luego han de ser de contacto, por
donde pasar la corriente, y para ello se emplean tubos de
plstico donde se introducen una corta cantidad de electrodos,
bandejas de madera con alojamiento para los electrodos y cintas
de papel o arpillera para envolver piezas mayores, y en todo lo
posible evitar su almacenamiento en espacios exteriores,
hmedos o de atmsfera agresiva que oxidan, ennegrecen y
perjudican su superficie.
Los electrodos que deban almacenarse o situarse en el puesto de
trabajo tienen que estar en contenedores, tubos o bandejas que
los mantengan en su posicin y no se golpeen entre s.
Captulo VI
Pgina 83
Pgina 84
98-6
El cambio de electrodos, salvo en el caso de utilizar puntas, caps,
de refrigeracin indirecta se efecta con el agua de refrigeracin
sin circular y es muy conveniente que la instalacin tenga algn
tipo de preparacin para que se interrumpa tan solo el agua de los
electrodos y que para reanudar el trabajo sea necesario que
vuelva a estar circulando para evitar la destruccin del electrodo
recin cambiado y de la pieza, si por descuido se suelda sin agua.
En algunas mquinas se dispone en la instalacin de un soplado
con aire que vaca de agua el circuito de refrigeracin de los
electrodos como paso previo para su desmontaje y cambio.
99-6
Captulo VI
Pgina 85
6.8.8.
Pgina 86
Pgina 87
6.8.9.
100-6
No obstante creemos que esta convencin o norma que se viene
aplicando hasta ahora tendr que ser objeto de nuevos ensayos
dados los importantes cambios que estn ocurriendo en cuanto al
uso de los reavivados automticos, al precio de los materiales
cpricos, a los nuevos materiales que se sueldan o que se
emplean en los electrodos, a la aplicacin de potencias y
parmetros en la soldadura apreciablemente distintos, etc... etc...
Estos nuevos ensayos pueden reconfirmar esa distancia aplicada
comnmente hasta ahora, modificarla, o, determinar que segn
sea el modo como se suelda sea conveniente desde un punto de
vista econmico aplicar distancias distintas ( ver 77-6 ).
Captulo VI
Pgina 88
Pgina 89
101-6
102-6
Una prueba de la elasticidad en la aplicacin de valores y de los
resultados de los estudios es que siendo las curvas 102 y 103
reales, al corresponder a estudios de usuarios distintos son de
forma diferente, una convexa y la otra cncava, aunque en
conjunto son muy coincidentes.
Captulo VI
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103-6
No obstante actualmente se tiende al empleo de reavivados y
cada vez mas frecuentes, con menos soldeos entre ellos y sin
dejar de aplicar los incrementos de potencia para garantizar una
buena calidad y puede considerarse como normal realizar 200
soldaduras entre reavivados y alcanzar los 20 a 25 reavivados por
electrodo con lo que se alcanzan las 4000 a 5000 soldaduras por
electrodo como valor medio soldando chapas galvanizadas de 0,8
a 1,2 mm. utilizando mquinas apropiadas con sus parmetros de
regulacin correctos. En chapa pulida se pueden lograr de 2,5 a 3
veces mas puntos por electrodo que con la galvanizada.
Aun sin llegar a la profundidad del estudio que hemos comentado
es indispensable un estudio correcto del trabajo que se realiza.
Tenemos que recordar que la vida de los puntos siempre depende
mucho de la calidad y potencia de la mquina, del tipo de corriente
con que se suelda, de los parmetros que se aplican y de la
bondad de la refrigeracin, por lo que la pregunta de cuanto debe
durar un electrodo, sigue sin respuesta clara y un ejemplo real
vuelve a confirmar lo que decimos.
Un industrial estaba soldando unas piezas de chapa galvanizada
de 1,6+1,6 y estaba empleando el control electrnico en su
modalidad de corriente constante ( cap. 5.6.2. ) y tenia que
reavivar el punto despus de cada 400 soldaduras. Haciendo
exactamente el mismo trabajo y con el mismo control en la misma
mquina lo pusieron a trabajar en la modalidad de energa
constante y los reavivados solo fueron necesarios cada 1000
soldaduras. Ante tal diferencia se pens que el sistema a
intensidad constante de ese control no funcionaba correctamente
Captulo VI
Pgina 91
Captulo VI
Pgina 92
6.9.
COMPONENTES
ESPECIALES
6.9.1.
PARA
TILES
MQUINAS
BRIDAS Y SUJECIONES
El mero hecho de tener que unir dos piezas o chapas, misin que
debe cumplir la soldadura, presupone que para que la geometra
del conjunto resultante sea la deseada dichas piezas a unir tienen
que estar posicionadas correctamente y con la suficiente solidez
para que no se muevan durante los desplazamientos previos al
soldeo o durante la realizacin de ste.
Para el posicionamiento se usan unos centradores o referencias
de posicin de material de gran dureza y resistencia al desgaste.
Su aislamiento solo es preciso en algunos casos en que puedan
ser pasos de corrientes derivadas. Su forma depende de si centra
por agujeros, esquinas o cualquier otra referencia.
El sujetar y sostener ambas piezas a unir simplemente a mano
solo puede realizarse con piezas y operaciones de soldeo simples,
siendo necesario en la gran mayora de casos el empleo de
medios mecnicos para ello.
El sistema mas usado es el emplear unas bridas, apretadores,
gatos, serrajes, clampas, etc..., algunos nombres que se le
aplican. Nosotros le llamaremos bridas y desde luego creemos
que los dos ltimos nombres son extranjerismos con poco futuro.
Estas bridas tienen que cumplir bsicamente con la misin de
sujetar con suficiente fuerza las piezas, pero, es necesario que
cumpla una serie de requisitos que las hacen especiales para este
trabajo.
a.- Su brazo mvil debe abrir 90 o mas para que se puedan
extraer del til las piezas ya soldadas.
b.- Su velocidad de maniobra debe ser rpida por su influencia en
la duracin total del proceso.
Captulo VI
Pgina 93
104-6
e.- Es muy conveniente, y necesario en muchos de sus usos, que
pueda dar informaciones al control sobre su posicin abierta o
cerrada y, o, sobre presencia de pieza en condiciones correctas
( ver 105-6 ) .
105-6
f.- Es indispensable que sus sistemas de montaje y fijacin sobre
el til permitan con facilidad las mas variadas posiciones ( ver
106-6 ).
Captulo VI
Pgina 94
106-6
i.- Su esfuerzo de cierre es muy elevado y en las de
accionamiento neumtico tiene que evitarse que hieran a quien
pueda introducir cualquier parte de la mano en la zona de apriete
durante la carga de las piezas. Para ello el cierre se efecta con
poco esfuerzo hasta los ltimos mm. de su carrera.
Se emplean de varios tamaos segn el esfuerzo de cierre y
longitud de boca necesarios aunque con solo un par de tipos
bsicos se cubre el 80% de las necesidades ( ver 107-6 ). Es
absolutamente necesaria la intercambiabilidad de las bridas y de
todos sus componentes y que estn garantizadas para su uso
durante mas de 5.000.000 de maniobras sin atencin alguna.
107-6
Hay tambin bridas con cierre y apertura manuales, otras con
cierre manual y apertura neumtica ( ver 108-6 ). El uso de unas u
Captulo VI
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108-6
6.9.2.
CLULAS FOTOELCTRICAS
6.9.3.
DETECTORES DE POSICIN
Captulo VI
Pgina 96
6.9.4.
ALIMENTADORES DE TUERCAS
109-6
Captulo VI
Pgina 97
Pgina 98
6.9.4.1.
Alimentadores de tornillos
6.9.5.
REAVIVADORES DE ELECTRODOS
6.9.5.1.
A mano
Captulo VI
Pgina 99
110-6
6.9.5.2.
Neumticamente a mano
111-6
Captulo VI
Pgina 100
Automticos
112-6
Cuando este equipo se monta en una instalacin robotizada, la
pinza acude al equipo cuando alcanza un nmero de maniobras
predeterminado y se cierra sobre las fresas con un esfuerzo de
unos 60 a 150daN y el giro de las fresa reaviva ambos electrodos
simultneamente.
El conjunto lleva los detectores de presencia de pinza y de
electrodos y aspirador o soplador para las partculas metlicas
Captulo VI
Pgina 101
6.9.6.
CAMBIADORES DE ELECTRODOS
6.9.6.1.
Cambio manual
113-6
Captulo VI
Pgina 102
6.9.6.2.
Cambio automtico
114-6
Cuando el robot ha completado el numero de puntos
preestablecido, o cuando recibe una orden concreta de cambio, se
dirige hacia un til fijo provisto de unas mordazas que cuando se
cierra la pinza abrazan a los electrodos y les dan un pequeo giro
que los desclava. Se vuelve a abrir la pinza y se desplaza a otro
lugar del mismo til donde se cierra sobre un electrodo all
dispuesto sobre un peine que contiene varios. Esta operacin se
realiza primero con un electrodo y despus con el otro, aunque
tambin podran cambiarse los dos simultneamente.
Captulo VI
Pgina 103
PROTECCIONES
Captulo VI
Pgina 104
CAPITULO VII
SUMARIO
7.
Captulo VII
Pgina 1
MQUINAS ESPECIALES........................................... 33
Pgina 2
SOLDADURA A TOPE................................................. 60
Captulo VII
Pgina 3
7.
7.1.
Captulo VII
Pgina 4
MQUINAS FIJAS
7.1.1.1.
1-7
Captulo VII
Pgina 5
2-7
Las versiones ms econmicas de estas mquinas, prcticamente
desaparecidas de todos los mercados, no utilizan interruptor
electrnico de la corriente de soldadura ni estn equipadas con
temporizador que regule y limite el tiempo de soldadura; ste lo
limita el operador de la mquina levantando el pie del pedal
cuando los signos externos del punto que esta realizando y su
experiencia lo aconsejan (Las normas EMC tampoco admiten este
tipo de control).
El funcionamiento mecnico bsico de estas mquinas ( ver 3-7 )
consiste en un sistema de palancas que accionado por un pedal,
acerca un brazo superior oscilante equipado con su portaelectrodos y electrodo a la pieza a soldar la cual esta apoyada en
el electrodo situado en el brazo inferior.
Captulo VII
Pgina 6
3-7
Se emplean diferentes sistema de palancas con resultados
parecidos y en todos se trasmite el esfuerzo a travs de un medio
elstico, el cual se comprime al estar ya los dos electrodos
tocando la pieza y seguir apretando con el pedal. Cuando ese
medio flexible tiene una deformacin determinada que es la que
fija la presin en la soldadura acciona un contacto elctrico que
inicia el proceso de la soldadura.
Desde un punto de vista mecnico se tiene que prestar atencin a
las deformaciones del sistema bajo presin, las cuales pueden
originar desplazamientos de los electrodos durante la soldadura
acortando su vida y perjudicando la calidad de la soldadura.
Desde un punto de vista elctrico aconsejamos dar preferencia a
las mquinas cuyos transformadores tengan sus bobinas
moldeados con resinas epoxi, para aumentar la seguridad y
conseguir mas amperios soldando con menos potencia de lnea y
que utilicen un control electrnico que pueda regular la corriente y
el tiempo de soldadura.
Estas mquinas, con mayor motivo que en las de mayor categora,
deben compararse midiendo los amperios en cortocircuito
secundarios con igualdad de escote en la mquina pues los kVA
de los folletos inducen a confusiones.
Captulo VII
Pgina 7
7.1.1.2.
4-7
En las usadas para micro-soldadura el muelle de presin trabaja a
la inversa, o sea, el muelle garantiza una presin siempre igual al
presionar la pieza y con el pedal se contrae para introducirla y
liberarla la pieza ( ver 5-7 ).
Captulo VII
Pgina 8
5-7
7.1.1.3.
6-7
Un segundo grupo de mquinas lo componen aquellas en que el
cilindro neumtico acta directamente sobre el brazo superior y el
control ya es el bsico con cuatro tiempos y regulacin de
corriente ( ver 7-7 ) Se construyen en la misma gama de bajas de
potencias.
Captulo VII
Pgina 9
7-7
Su esquema elctrico es simple, pero en el esquema que
adjuntamos ( ver 8-7 ) se puede observar que el pedal tiene doble
contacto para permitir un acercamiento sin corriente y a
continuacin poder darla cuando sabemos que la pieza y el
electrodo estn bien situados.
8-7
Para esquema neumtico y de refrigeracin ( ver cap. 6.5.3. y
6.4.2. ).
Otro grupo de mquinas, con mucha aceptacin entre los
usuarios, son las que abarcan una gama de potencias entre
30kVA y 50 kVA.
Captulo VII
Pgina 10
Pgina 11
7.1.1.4.
9-7
Las mquinas de mayor potencia pueden estar equipadas con
unas piezas porta-brazos en forma de pequeas plataformas que
pueden utilizarse para la fijacin de tiles para soldar por
protuberancias. Son mquinas mixtas.
Las mquinas se componen bsicamente de un bastidor vertical (
ver 10-7 ), preparado para ser sujetado al pavimento, con un
slido frontis plano en el cual, en la parte superior, lleva de forma
fija o desmontable una pluma o estructura slida de acero en cuyo
extremo y a la distancia que exige el escote de la mquina, esta
montado un cabezal compuesto por un sistema de guas antiCaptulo VII
Pgina 12
10-7
Slidamente empotrado a la parte mvil de esas guas hay una
placa de acero sobre el que se sujeta la pieza porta-electrodos de
cobre o aleacin cprica debidamente aislada elctricamente.
En la parte central de ese frontis, a una altura algo inferior a la
altura de trabajo, esta montada en forma fija o, mas normalmente,
regulable en altura, otra pluma o mnsula de mayor o menor
longitud segn se monte en ella un brazo redondo portaelectrodos o sirva de soporte para una pieza porta-electrodos.
Los fabricantes acostumbran a tener varias modelos de
bastidores, plumas o mnsulas con diferentes longitudes y
unidades de empuje y aplican la combinacin ms conveniente
segn el escote, el esfuerzo necesario y el transformador a
emplear. El estudio de las dimensiones y solidez de bastidor y
mnsulas, y del circuito de esfuerzo y sus guas es tanto o ms
importante que el estudio de la potencia del transformador y su
control.
La profundidad del escote y su altura condiciona mucho la Icc
obtenible y como podrn observar en la tabla que exponemos a
continuacin, cuando se trabaja con corriente alterna ( ver T2-7 y
T3-7 ) prcticamente se reduce a la mitad con el doble de escote,
lo cual ocurre en tan alta proporcin por la muy poca cada interna
del transformador.
Tambin podrn comparar en la misma tabla la muy importante
diferencia de comportamiento en este aspecto de las mquinas
Captulo VII
Pgina 13
Caractersticas comunes
a.- Se las puede equipar con cualquier modelo de control
electrnico.
b.- La altura H. de la garganta o escote es regulable entre 200 y
500 mm. y la profundidad, poco regulable, puede elegirse entre
400 mm. y 800 mm.
c.- A igualdad de potencia nominal pueden tener bastidores y
estructuras mecnicas diferentes pues con los mismos kVA.
puede ser de 700 daN y 400 mm. de profundidad o de 1300 daN y
800 mm.
d.- La Icc. se toma con la H. mnima.
e.- Las mquinas con latn en los circuitos secundarios obtienen
Icc. inferiores.
f.- Pueden ser equipadas con diversos sistemas de esfuerzo
( cap.6.5. ).
g.- Admiten gran variedad de extras aunque obviamente algunos
solo se aplican en las mquinas de mayor precio.
Tabla T3-7
Mquinas trifsicas soldando con corriente continua
Caractersticas comunes
a.- El control tiene que ser o estar adaptado para mquinas
trifsicas.
b.- La altura H. del escote se regula entre 200 mm. y 500 mm.
Captulo VII
Pgina 14
Pgina 15
7.1.1.5.
De sobremesa
Aunque tambin las hay con brazo superior oscilante ( ver 11-7 )
generalmente se emplean con electrodo superior de descenso
rectilneo ( ver 12-7 ). Estas mquinas, que no se incluyen en las
dedicadas a la micro-soldadura, se hacen con potencias entre 20 y
160 kVA. Sus estructuras son muy compactas, de una sola pieza y
son de escote no regulable y de carrera reducida.
11-7
12-7
Captulo VII
Pgina 16
13-7
7.1.2.
MQUINAS MVILES
7.1.2.1.
Pgina 17
14-7
El control de estas mquinas es muy simple y lo llevan
incorporado. Todas regulan el tiempo de paso de corriente y en
algunas se puede controlar la intensidad.
En su construccin se emplean aleaciones especiales de aluminio
para evitar peso y el transformador tiene que responder a unas
elevadas exigencias constructivas y de seguridad.
Es conveniente equiparlas con una buena dotacin de brazos para
poder acceder al lugar donde se deba soldar ( ver 15-7 ).
Es absolutamente necesario el que este conectada a una buena
tierra y que se conecte a la red a travs de un rel diferencial
sensible de 30mA., as como revisar peridicamente el estado del
cable flexible de alimentacin de la mquina.
Estas pinzas manuales porttiles tambin se encuentran con
accionamiento neumtico e incluso refrigeradas.
Captulo VII
Pgina 18
15-7
7.1.2.2.
16-7
En las mquinas de buena calidad las piezas principales estn
fabricadas con aluminio inyectado a presin, lo cual aparte de
facilitar el suministro de importantes cantidades en plazos cortos
permite suministrar recambios sin problemas despus de aos de
Captulo VII
Pgina 19
17-7
Estas mquinas son para produccin industrial, para trabajar duro.
La gama mas alta, ( ver 18-7 ) que es la mayormente empleada
en las plantas de carroceras de la industria del automvil, no tiene
aluminio en parte alguna del circuito de alta intensidad,
emplendose las aleaciones de aluminio en los circuitos que
trasmiten esfuerzos mecnicos y para protecciones y soportes de
otros elementos. Los elementos que la componen no quedan al
arbitrio del fabricante de la pinza, el cual tiene que emplear tan
solo elementos que correspondan a una norma ISO u otra
Captulo VII
Pgina 20
18-7
El peso es un factor importante, pero tambin lo es la
maniobrabilidad por lo que una menor longitud total del cuerpo o
un menor dimetro del aro giratorio de suspensin son decisivos
por mejorar la accesibilidad.
Otro factor importante a tener en cuenta es lo protegidos que
estn, por situacin o por carenado, los conductos de aire y agua
montados en la mquina y que los no deseados pero inevitables
chispeos acabaran dandolos.
Debido a los elevados esfuerzos e intensidades conseguidos, con
la gama alta es posible soldar con garanta lminas
electrocincadas o galvanizadas en caliente Si se le aplica un
transformador de media frecuencia ( cap. 4.2.5. ) con salida
rectificada, sueldan aluminio con muy elevada calidad y fiabilidad,
gracias a las mucho mayores intensidades alcanzables y al tipo de
corriente usado y por ello su empleo es cada vez mas frecuente
en la industria del automvil, quienes pueden obtener una calidad
de soldadura soldando esos materiales que no pueden conseguir
Captulo VII
Pgina 21
19-7
7.1.2.3.
Pinzas
porttiles
independiente
con
transformador
Captulo VII
Pgina 22
20-7
Estos equipos para talleres de reparacin incluyen, junto a las
pinzas, otros tiles para ser usados con el mismo transformador,
tales. entre otros. como el mono-punto y un martillo extractor para
desabollar carroceras estirando de las arandelas o pernos que se
sueldan con el mono-punto.
7.1.2.4.
Pinzas
suspendidas
independiente
con
transformador
Captulo VII
Pgina 23
22-7
El cuerpo de la pinza se fabrica con aleaciones cpricas o de
aluminio de alta resistencia mecnica y los cilindros en aluminio.
Puede ir refrigerado por agua o que sta tan solo enfre los
brazos.
Captulo VII
Pgina 24
Captulo VII
Pgina 25
7.1.2.6.
7.2.
Pgina 26
23-7
La necesidad de mayores esfuerzos e intensidades en su
utilizacin exigen bastidores ms slidos y escotes ms cortos.
La mnsula inferior de las prensas de soldadura ( ver 24-7 )
soporta una plataforma inferior de cobre aleado, o aleacin
cprica, conectada a una salida del transformador y dotada de
ranuras en T ( ver 25-7 ), sobre la cual se sujeta la parte inferior
del dispositivo que soporta y sita la pieza inferior a soldar.
24-7
Esta mnsula esta rgidamente sujeta al bastidor de la prensa y
normalmente puede regularse en altura mediante un sistema de
elevacin mecnico o hidrulico para poder utilizar utillajes de muy
diferentes tamaos y poder ajustar siempre al mnimo el rea
abarcada por la corriente secundaria.
Este desplazamiento vertical, en las mquinas grandes o de
mayor calidad, se efecta sobre guas prismticas para simplificar
el trabajo de alineacin de tiles y plataformas cuando se ha
utilizado ese desplazamiento.
Captulo VII
Pgina 27
25-7
26-7
Esta plataforma es generalmente igual a la inferior pero con sus
ranuras de fijacin en T orientadas a 90 respecto a las de la otra
plataforma para facilitar la alineacin de los tiles, sujetndose en
ella la otra parte del utillaje. Esta plataforma ( ver 27-7 ) esta
Captulo VII
Pgina 28
27-7
La parte mvil formada por esa plataforma con su utillaje, el eje,
las guas y las piezas mviles de la unidad de empuje,
generalmente un cilindro neumtico, tiene una importante masa
debido al dimensionamiento que a sus componentes exigen las
elevadas corrientes y fuerzas en juego y a ello se le debe prestar
mucha atencin pues ah, en esa masa, tenemos el punto que en
la prctica puede ocasionar problemas de seguimiento en el
proceso de soldeo.
Para los sistemas neumticos y cilindros empleados en las
prensas de soldadura conviene utilizar soluciones que permitan
realizar ciclos de esfuerzo complejos para conseguir buenos
resultados ( cap. 6.5.3.4. ). Un depsito auxiliar de aire
comprimido es muy conveniente.
Los controles empleados para estas mquinas son generalmente
de la gama alta puesto que el elevado precio de una buena prensa
de soldadura justifica no ahorrar en el control, el cual aumenta las
posibilidades de sta.
Los sistemas de seguridad en cuanto a mandos a dos manos,
pulsador de emergencia, magneto trmico, etc son
complementos obligados de estas mquinas.
Cuando se precisan intensidades soldando de ms de 60000 A.,
es aconsejable emplear mquinas trifsicas con rectificador ( cap.
4.2.4. ). Aplicndoles unas piezas porta-brazos y porta-electrodos
Captulo VII
Pgina 29
7.3.
28-7
Tanto el bastidor ( cap. 6.1.3. ) como el transformador ( cap.
6.2.4. ) tienen particularidades especificas a tener muy en cuenta.
No precisan programas de esfuerzo complicados y un circuito
simple es suficiente pues el tiempo empleado para un
acercamiento lento que evite un golpeo en la roldana y pieza es
irrelevante sobre el tiempo total del ciclo de trabajo.
Los controles actuales mas sencillos cumplen perfectamente con
las necesidades de este tipo de soldadura. Es importante disponer
de la posibilidad de unas pendientes de subida y bajada largas
cuando el inicio y el final del cordn deben superponerse.
Captulo VII
Pgina 30
CABEZALES PORTA-ROLDANAS
29-7
La presin entre las zonas de contacto es totalmente
independiente de la de soldadura. El conjunto en ambos casos
esta cerrado en un cuerpo de cobre fundido bien refrigerado con
agua y el eje lleva unos cuellos con grueso revestimiento de
cromo duro por donde gira respecto al cuerpo con cojinetes
generalmente no magnticos si pasa la corriente por su interior. El
engrase de los cojinetes es permanente y en las zonas de
contacto se emplea un aceite conductor especial.
Para soldaduras longitudinales donde no es posible otro tipo de
cabezal se emplean los llamados de cuchara, de aleacin cprica
y rodillo loco, sin traccin, con los que se tiene un elevado
consumo de ejes de contacto. Convienen ejes del mximo
dimetro, bien enfriados, empleando materiales de distinta dureza
Captulo VII
Pgina 31
7.3.2.
TRACCIN
30-7
Traccin por los dos cabezales. ( ver 31-7 ) En este caso las
dos roldanas son tractoras y el arrastre es mas perfecto en las dos
piezas, aun cuando se trabaje con roldanas de muy diferente
dimetro. Se pueden reavivar bien los perfiles de las dos
roldanas. Los ejes de ambos cabezales tienen que estar
conectados mecnicamente a un motor de velocidad regulable a
travs de un mecanismo diferencial que garantice la misma
velocidad perifrica de las dos roldanas aunque sus dimetros
Captulo VII
Pgina 32
31-7
Traccin perifrica. La traccin se le comunica a la roldana
mediante una rueda perfil moleteado la cual ayuda a mantener el
perfil correcto de la roldana. Cuando las dos roldanas son
tractoras no es preciso el uso de mecanismo diferencial.
7.4.
MQUINAS ESPECIALES
7.4.1.
DEFINICIN
Pgina 33
7.4.2.
7.4.3.
CONSTITUCIN
Captulo VII
Pgina 34
32-7
7.4.3.1.
til
7.4.3.2.
Elementos Soldantes
Debemos remarcar que cuando una pieza tiene que avanzar entre
electrodos para ser soldada, no basta un movimiento de traslacin
en un solo plano, sea por mesa giratoria o longitudinal, pues uno
de los electrodos, generalmente el inferior, es fijo y por tanto se
debe prever un movimiento vertical de ese electrodo o la situacin
en flotacin de la pieza para que entre sin rozar y se le pueda
aplicar la presin de soldadura con el poco o mucho
desplazamiento vertical necesario.
Captulo VII
Pgina 35
34-7
Las semipinzas ( ver 35-7 ) son como su nombre indica la mitad
de una pinza formada por un brazo articulado accionado por un
cilindro neumtico. Obviamente necesita un contra-electrodo o
bajocobre que soporta la pieza y contra quien aplica el esfuerzo
ese brazo articulado.
Un elemento muy usado en maquinas especiales es el cilindro de
soldadura ( cap. 6.5.1. ) el cual se diferencia de los cilindros
Captulo VII
Pgina 36
7.4.3.3.
Estructura
Captulo VII
Pgina 37
Transferencias
Equipamiento Elctrico
Pgina 38
- Inconvenientes
Pgina 39
- Inconvenientes
7.4.3.6.
Protecciones
Captulo VII
Pgina 40
7.4.4.
PARA
36-7
Captulo VII
Pgina 41
Pgina 42
7.4.6.
Pgina 43
37-7
7.4.7.
7.4.7.1.
Trabajo de oficina
Captulo VII
Pgina 44
Pgina 45
7.5.
INSTALACIONES ROBOTIZADAS
Captulo VII
Pgina 46
38-7
7.5.1.
EL ROBOT
39-7
Captulo VII
Pgina 47
Pgina 48
7.5.2.
PINZAS AL SUELO
7.5.3.
Pgina 49
7.5.3.1.
Calidad necesaria
7.5.3.2.
Particularidades en su trabajo
Pgina 50
40-7
Al estudiar el programa de acercamiento de la pinza a la pieza
debe prestarse atencin a que las masas y pesos de las partes
mviles de la pinza, que son desiguales acten de la forma mas
favorable para evitar deformaciones si aadimos peso al
movimiento en vez de restarlo.
7.5.3.3.
Pgina 51
41-7
7.5.3.4.
Detalles constructivos
Pgina 52
42-7
Una parte muy importante, ya mencionada anteriormente, de estas
pinzas son sus conexiones para el aire, agua, energa elctrica y
circuitos de control las cuales se agrupan en un mazo integrado
en el cual las calidades, secciones y sujeciones estn estudiadas
para reducir al mnimo las averas que se producen por la gran
cantidad de movimientos en todas direcciones que comporta un
programa de robot ( ver 43-7 ).
43-7
Captulo VII
Pgina 53
44-7
7.5.3.5.
Pgina 54
45-7
Captulo VII
Pgina 55
PROGRAMACIN
7.5.4.1.
Una vez conocidos los datos del robot y la pinza que se van a
utilizar, el estudio de la forma de los brazos y la determinacin de
la posicin mas correcta del robot respecto a la pieza y el estudio
de las trayectorias es conveniente que las haga un especialista
con uno de los programas de soft preparados para ello, que sirve
adems para corroborar si las elecciones iniciales fueron correctas
o es preciso cambiar el modelo elegido.
Estas trayectorias o programas deben cumplir que en todos los
soldeos con la misma pinza la superficie de contacto entre la pieza
y la cara activa del electrodo sea correcta, o sea, ataquen con el
mismo ngulo de incidencia.
En todos los puntos conviene que el brazo con mayor peso y
masa mviles acte en contra de la gravedad y, si no es posible,
buscando las posiciones que permitan cerrar los brazos con ms
regularidad y menos golpe.
Las trayectorias que se obtienen con los programas de soft
creados con ese objeto no son unas malas trayectorias y son una
buena base de partida para proceder al afino de stas.
Es necesario y probablemente indispensable que un buen
programador las reestudie y mejore algunos aspectos que pueden
afectar al comportamiento del mazo de conexiones, a algunos de
los movimientos de los brazos o a las soldaduras realizadas.
Generalmente las instalaciones aceptadas como correctas
siempre han mejorado mucho en cuanto a movimientos de robot
despus de unos das o semanas de prestarles atencin un
programador.
Todo lo indicado para la programacin de las movimientos del
robot y trayectorias para las pinzas es aplicable en el caso de que
lo que transporte el robot sean unas garras porta-piezas que
lleven las piezas hasta una pinza al suelo.
7.5.4.2.
Programacin de la soldadura
Pgina 56
7.5.5.
EQUIPAMIENTO ELCTRICO
Captulo VII
Pgina 57
ELEMENTOS AUXILIARES
46-7
7.5.7.
LAS PROTECCIONES
Pgina 58
7.5.8.
7.5.9.
LOS
MECANISMOS
TRANSPORTE
DE
TRASLACIN
Captulo VII
Pgina 59
SOLDADURA A TOPE
7.6.1.
CARACTERSTICAS
MQUINAS
ESPECIALES
DE
ESTAS
7.6.1.1.
El movimiento de avance
Pgina 60
7.6.1.2.
Mordazas
7.7.
Pgina 61
Captulo VII
Pgina 62
CAPITULO VIII
SUMARIO
8.
COMPRA ........................................................................ 5
Captulo VIII
Pgina 1
Captulo VIII
Pgina 2
INSTALACIN NEUMTICA....................................... 40
8.7.1. DATOS
EXISTENTES
PREVIOS
A
LA
INSTALACIN ....................................................... 50
8.7.2. DATOS QUE SON CARACTERSTICOS DE LA
MQUINA Y QUE TIENEN QUE OBTENERSE
DEL SUMINISTRADOR......................................... 51
8.7.2.1. Consideraciones sobre la potencia
necesaria del transformador..................... 52
8.8.
8.9.
Captulo VIII
Pgina 3
Captulo VIII
Pgina 4
8.
CONSIDERACIONES
Y
AYUDAS
PARA LA COMPRA, INSTALACIN Y
MANTENIMIENTO DE LAS MQUINAS
8.1.
COMPRA
8.1.1.
RECOPILACIN
DE
DATOS
PROPOSICIN DE COMPRA
PARA
UNA
Pgina 5
8.1.1.1.
8.1.1.2.
Pgina 6
8.1.2.
Pgina 7
Captulo VIII
Pgina 8
TAMAO DE LA MAQUINA
Captulo VIII
Pgina 9
Pgina 10
Aplicando la frmula:
Aplicando el 25% a A.
Its necesarios = 2400 x 1,25 = 3000 A.
daN necesarios = 300 x 1,25 = 375 daN
Icc. necesarios = 12000 / 0,54 = 22000 A.
Entrando con estos datos en los catlogos veremos que
necesitaremos una mquina de unos 350 a 400 mm de escote,
neumtica y de unos 50 kVA de potencia nominal, despus de
comprobar que las de aprox. 30kVA cumplen la condicin de dar
los daN necesarios y admiten los Its., pero que su Icc x 0,54 es
inferior a los 12000 A. que necesitamos.
Si la soldadura fuese en chapa sin galvanizar al repetirse los
clculos con los valores necesarios para ella nos pediran una
mquina ms pequea.
En el ejemplo anterior hemos visto como al elegir una mquina
deben cumplirse las tres condiciones.
A.- Que se puedan obtener los Amperios soldando.
B.- Que se disponga de los daN necesarios.
C.- Que admita a efectos de calentamiento la produccin deseada.
D.- Que esos valores se obtengan con el escote necesario y, para
cada uno de esos puntos debemos adoptar unos mrgenes de
seguridad a nuestra conveniencia.
La ayuda de un asesor especialista o el tratar con un proveedor de
confianza, y que sea experto, facilita la eleccin en casos que no
sean tan simples como el del ejemplo.
8.1.3.1.
Pgina 11
8.1.4.
8.1.5.
Captulo VIII
Pgina 12
1-8
Por su menor solicitud a la red son aconsejables las mquinas de
consumo sobre las tres fases, trifsicas, y con corriente rectificada
cuando la potencia que nos va a exigir la mquina de soldadura es
muy elevada respecto a la que ya disponemos o a la de la red que
nos la tiene que suministrar.
Tiene que evitarse el comprar una mquina sin estar seguro de
que se dispone, o se dispondr, de una instalacin que le permitir
trabajar sin problemas, tanto desde el punto de vista del trabajo
que debe realizar la mquina como de lo que afecte al resto de
consumos que se carguen sobre esa misma red ( cap. 8.4.4. ).
No obstante, nuestra experiencia es que en bastantes casos que
tericamente la mquina tenia que producir molestias a otros
usuarios de la misma red, una vez instalada no las producan
debido a que la red de alimentacin exterior a la empresa era
bastante mas potente de lo que la informacin recibida deca, lo
cual generalmente ocurre cuando no se dispone de buenos datos
y el responsable de darlos los da con un excesivo margen de
seguridad, o que las horas de trabajo a potencia elevada de la
mquina no coincidan con aquellas en que hubieran causado
molestias, o que se trabajaba con potencias inferiores a la mxima
posible.
Captulo VIII
Pgina 13
8.1.6.
OPCIONES
SUMINISTRO
PARA
COMPLEMENTAR
EL
8.1.7.
CONTROL ELECTRNICO
8.1.8.
Captulo VIII
Pgina 14
8.1.9.
8.1.10.
8.1.11.
SISTEMAS DE SEGURIDAD
Captulo VIII
Pgina 15
NORMATIVA
8.1.13.
GARANTAS
8.1.13.1.
Econmicas
Pgina 16
8.1.13.2.
Plazo de la garanta
Cobertura
8.1.13.4.
Desplazamientos
Pgina 17
8.1.13.5.
Materiales de desgaste
8.1.13.6.
8.2.
8.2.1.
8.2.2.
Pgina 18
8.2.3.
8.2.4.
SOLDADURA A TOPE
Captulo VIII
Pgina 19
INSTALACIONES AUTOMATIZADAS
8.2.6.
MQUINAS MULTIPUNTO
Pgina 20
8.2.7.
INSTALACIONES ROBOTIZADAS
8.2.8.
ESTUDIOS COMPARATIVOS
Pgina 21
Captulo VIII
Pgina 22
8.3.1.
PUESTO DE TRABAJO
8.3.2.
Captulo VIII
Pgina 23
8.3.3.
8.3.4.
Pgina 24
Captulo VIII
Pgina 25
3-8
Un sistema de guas de rodadura que cubren la zona de trabajo de
donde van directamente suspendidos los transformadores y a
travs de equilibradores de peso ( ver 4-8 ) las pinzas. En el caso
de pinzas sin transformador tambin se precisa un equilibrador
para los cables secundarios.
4-7
Los cables de acero de seguridad que evitan la cada de
transformadores o equilibradores con su carga caso de rotura
fortuita de su sujecin normal ( ver 5-8 ).
Captulo VIII
Pgina 26
5-8
La correcta situacin y eleccin de los equilibradores del peso de
los cables y pinzas puede exigir el que tengan que ir montados
sobre carrillos de rodadura que permitan su desplazamiento ( ver
4-8 ).
Para la eleccin del tipo de equilibrador adecuado ( ver cap. 6.6.
).
Es conveniente que cada pinza tenga un lugar de reposo donde
situarla para cambiar electrodos u otras operaciones con ella ( ver
2-8 ).
A efectos de instalacin debe pensarse que los cables que unen
las pinzas con su transformador separado son de gran seccin,
refrigerados con agua ( ver 10-6.3. ) y admiten flexin pero no
torsin lo cual condiciona mucho la ergonoma del puesto de
trabajo y la forma de brazos y electrodos.
La operacin de cambio de esos cables de soldadura es la de
mayor frecuencia en los trabajos de mantenimiento y debe estar
bien estudiada y evitarle impedimentos que la dificulten.
8.3.5.
DE
LAS
MQUINAS
MULTIPUNTO
INSTALACIONES ROBOTIZADAS
Captulo VIII
Pgina 27
Pgina 28
8.4.1.
POTENCIA DE LA MQUINA
Los datos bsicos de los que derivan todos los dems son:
El voltaje secundario (Es.) mximo en vaco en las mquinas de
alterna.
El voltaje simple, entre centro de la estrella y el otro extremo de
los devanados, (Esat) en las mquinas de corriente continua por
rectificacin de un sistema exafsico.
El voltaje (Esdc) entre brazos en las mquinas alimentadas por un
inverter que sueldan con corriente continua.
La intensidad trmica secundaria (Its.) y
la intensidad mxima en cortocircuito (Icc.)
Estos datos los acostumbran a especificar en el folleto u oferta los
fabricantes con garanta y se pueden solicitar si no se dispone de
ellos.
Despus de definir las diferentes potencias estableceremos unos
ejemplos sobre maquinas reales.
8.4.1.1.
Captulo VIII
Pgina 29
8.4.1.2.
Los productos
Es. x Its. = Pt., Para monofsicas de alterna
Esdc x Its / cos = Pt., Para las de continua con inverter
Esat x Its x 1.34 = Pt. en las de continua trifsicas es la
potencia trmica, o sea, la potencia que la mquina soporta
conectada permanentemente sin que su temperatura exceda los
valores normalizados. Estas mquinas nunca trabajan en estas
condiciones.
8.4.1.3.
8.4.1.4.
Potencia de conexin. Pc
Pgina 30
8.4.2.
SECCIONADOR,
FUSIBLES,
DISYUNTOR
MAGNETO TRMICO Y REL DIFERENCIAL
Captulo VIII
Pgina 31
Seccionador
8.4.2.2.
Fusibles
Pgina 32
6-8
Captulo VIII
Pgina 33
7-8
8.4.2.3.
Pgina 34
8.4.2.4.
Rel diferencial
8.4.3.
POTENCIA
DEL
DISTRIBUCIN
TRANSFORMADOR
DE
Pgina 35
8.4.4.
PARPADEO
9-8
Captulo VIII
Pgina 36
8.4.5.
Pgina 37
10-8
En la lnea de alimentacin de las mquinas de soldar no es
conveniente conectar otros aparatos o consumos a los que
puedan afectar las cadas de tensin instantneas que producen.
8.4.5.1.
Captulo VIII
Pgina 38
Tabla 11-8
Si el aire ambiente no sobrepasa los 25 C. admiten un 10% ms.
Si los conductores forman un solo cable admiten un 10% menos.
Hay cables con un aislamiento que permite unas temperaturas de
90 de trabajo, 130 C. en emergencias y 250 C. en cortocircuitos
y admiten un 30% ms de carga.
Si estn agrupados con otros cables y la bandeja no esta
perforada, deben disminuirse algo los valores.
Los valores de secciones normalizados no son solamente los de
los nmeros preferentes y comprenden la oferta actual.
Tomando los valores inferiores recomendados la instalacin ser
correcta con prcticamente todos los tipos de cable y aislamientos
que se usan.
Calculo por cada de tensin en la lnea.
Tabla 12-8
Captulo VIII
Pgina 39
8.4.6.
TOMA DE TIERRA
8.5.
INSTALACIN NEUMTICA
Pgina 40
8.5.1.
CARACTERSTICAS
Pgina 41
8.5.2.
La velocidad del aire en las tuberas puede oscilar entre los 8 m/s.
en las principales y los 16 m. /s. en las conducciones derivadas
para los equipos.
Se recomienda que la cada de presin entre el depsito principal
de la instalacin y un punto de consumo no exceda del 6%.
Los dimetros de tubera aconsejables para la instalacin
dependen de la prdida de carga, bajada de la presin en la lnea
desde la salida del compresor, circulando el caudal necesario para
cada maniobra, no el promedio.
No creemos aconsejable el uso de tubera de 3/8 y al menos
debe instalarse la de 1/2.
La prdida de carga se mide en Pascales. por metro de tubera.
Con un baco ( ver 13-8 ) relacionamos los valores de Presin,
Caudal, Dimetro de tubera y Prdida de carga.
Para calcular la perdida de carga de los codos, Tes, manguitos,
vlvulas, etc... transformaremos cada uno de estos elementos en
metros de tubera equivalente que produciran una misma perdida
de carga.
Captulo VIII
Pgina 42
2 m.
0,25 m.
0,50 m.
2,0 m.
3 m.
1 m.
Pgina 43
13-8
No es conveniente ahorrar en dimetro de tubera pues sirve de
depsito de aire y facilita mejorar un tiempo de acercamiento que
siempre se quiere acortar y permite la posibilidad de conectar
algn otro consumo a la red no previsto; pero, repetimos si no
preocupa en absoluto la produccin y disponemos de largos
tiempos para que el cilindro alcance su presin antes de soldar,
casi cualquier dimetro de tubera sirve.
Las medidas de tubera se dan en medidas inglesas por ser
todava el standard mas usado. Los dimetros interiores de los
tubos no corresponde a la medida exacta en pulgadas, por
ejemplo el 1/2 tiene aproximadamente 15 mm. de dimetro
interior y 12 mm. el de 3/8.
8.6.
INSTALACIN
DEL
REFRIGERACIN
AGUA
PARA
LA
Pgina 44
8.6.1.
CAUDALES NECESARIOS
Captulo VIII
Pgina 45
Pgina 46
15-8
Estos bacos son un compromiso que funciona y nos sirve para
nuestro objetivo y no se aparta demasiado de lo que resulta de la
aplicacin de las muy numerosas y complicadas frmulas que
existen para el clculo de las conducciones de fluidos. El estado
superficial interno de las tuberas as como el material de que se
componen influyen en estas prdidas de carga por lo que las
prdidas de carga reales varan segn los materiales.
A la longitud total de la tubera se le debe sumar para el clculo de
la prdida de carga, la longitud equivalente en metros de los
codos, vlvulas, Tes, caudalimetros, etc
Una regla muy poco terica pero muy prctica y vlida es suponer
1m. por cada codo a 90 y 3 m. para cada vlvula, T, llave, etc...
Los datos que hemos dado son aptos y dan resultados
satisfactorios para instalar una mquina de soldadura pero no son
suficientes en absoluto para calcular redes de agua ms
complejas.
Captulo VIII
Pgina 47
8.6.3.
8.6.3.1.
- Ventajas:
Captulo VIII
Pgina 48
8.6.3.3.
8.6.3.4.
8.6.4.
Captulo VIII
Pgina 49
8.7.
8.7.1.
Ep.
Ll.
P agua
L agua
P aire
L aire
Captulo VIII
Pgina 50
Es.
Esdc.
Pgina 51
Punteadoras de pedestal.
Mquina monofsica a pedal de 20 kVA
Datos segn 8.7.1., 8.7.2. y 8.7.3.
Ep. (tensin de la red de alimentacin) 380 V.
Ll. (longitud de la lnea elctrica necesaria para la conexin) 50 m.
Es.
4 V.
Icc.
14.500 A.
Its.
3.500 A.
Fm.
8 %. En estas mquinas se alcanza fcilmente este
valor.
Valores calculados.
Pt. (potencia trmica)
Pt = Es. x Its. = 4 x 3.500 = 14.000 VA = 14 kVA
Pn. (potencia nominal)
Pn. = Pt. x 2 = 14 x 1,41 = 20 kVA
La Pn. coincide con la denominacin comercial; pero, no siempre
es as.
Pm. (potencia mxima de soldadura).
Pm. = Icc. x Es. x 0,8 = 14.500 x 4 x 0,8 = 46400 VA = 46,4 kVA
Captulo VIII
Pgina 52
Pgina 53
Q aire
Valores calculados
Pt. (potencia trmica)
Pt = Es. x Its. = 10 x 7000 = 70.000 VA = 70 kVA
Pn. (potencia nominal)
Pn. = Pt. x 2 = 70 x 1,41 = 98 kVA
La Pn. casi coincide con la denominacin comercial; pero, no
siempre es as.
Pm. (potencia mxima de soldadura)
Pm = Icc. x Es. x 0,8 = 35.000. x 10 x 0,8 = 280.000 VA = 280 kVA
Pc. (potencia de conexin)
Pc. = Pm x Fm = 280 x 0,08 = 280 x 0,283 = 79 kVA
Itp. (Intensidad trmica primaria)
Itp. = Pt. / Ep. = 70.000 / 400 = 175 A.
Ic (Intensidad de conexin)
Ic. = Pc. / Ep. = 79.000 / 400 = 198 A.
Imp. (Intensidad mxima primaria)
Imp. = Pm. / Ep. = 280.000 / 400 = 700 A.
Componentes a emplear en la instalacin.
Seccionador: Itp = 200 A.
Fusibles retardados: Ic. = 200 A.
Magnetotrmico: Ic. = 200 A.
Regulacin magnetotrmico: Itp. = 175 A.
Capacidad libre necesaria en el transformador trifsico de
distribucin
Pt. x 3 = 70 x 1,73 = 120 kVA.
Potencia necesaria del transformador trifsico de distribucin
Pm. x 3 = 280 x 1,73 = 480 kVA ( ver 8.7.2.1. ).
Seccin de los cables de alimentacin por criterio de
calentamiento.
Entrando en tabla 8.4.5.A. con Itp. x 1,05 = 175 x 1,05 = 184 A.
es admisible un cable de 70 mm2.
Seccin de los cables por criterio de cada de tensin.
Entrando en la tabla 8.4.5.B con Imp. x Ll. = 700 x 40 = 28.000
observamos que con esos 70 mm2 tenemos una cada de unos 16
V. Lo cual es admisible.
La lnea tiene que ser con cable de 70 mm2
Captulo VIII
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88.000 A.
16.200 A.
4 %. En estas mquinas es difcil superar este valor.
Valores calculados
Pt. (potencia trmica)
Pt. = Es. x Its. = 13.8 x 16.200 = 223.560 VA = 224 kVA
Pn. (potencia nominal)
Pn. = Pt. x 2 = 224 x 1,41 = 315 kVA
La Pn. coincide con la denominacin comercial; pero, no siempre
es as.
Pm. (potencia mxima de soldadura)
Pm. = Icc. x Es. x 0,8 = 88.000 x 13.8 x 0,8 = 971.500 VA = 970
kVA
Pc. (potencia de conexin)
Pc. = Pm x Fm = 970 x 0,04 = 970 x 0,2 = 194 kVA
Itp. (Intensidad trmica primaria)
Itp. = Pt. / Ep. = 224.000 / 400 = 560 A.
Ic. (Intensidad de conexin)
Ic. = Pc. / Ep. = 194.000 / 400 = 485 A.
Imp. (Intensidad mxima primaria)
Imp. = Pm. / Ep. = 970.000 / 400 = 2.450 A.
Componentes a emplear en la instalacin.
Seccionador: Itp = 630 A.
Fusibles retardados: Ic. pero prximo a Itp = 500 A.
Magnetotrmico: Ic. Itp. = 630 A.
Regulacin magnetotrmico Itp. = 560 A.
Capacidad libre necesaria en el transformador trifsico de
distribucin
Pt. x 3 = 224 x 1,73 = 388 kVA.
Potencia necesaria del transformador trifsico de distribucin
Pm. x 3 = 970 x 1,73 = 1.680 kVA ( ver 8.7.2.1. )
Seccin de los cables de alimentacin por criterio de
calentamiento
Entrando en tabla 8.4.5.A. con Itp. x 1,05 = 560 x 1,05 = 590 A.
es admisible un cable de 500 mm2.
Seccin de los cables por criterio de cada de tensin.
Entrando en la tabla 8.4.5.B con Imp. x Ll. = 2450 x 40 = 98.000
observamos que con esos 500 mm2 tenemos una cada de unos 6
V. Como este valor es muy reducido podemos dividir la lnea y
conducir los 590 A. con dos cables en paralelo que conduciran
cada uno 290 A. y que por criterio de calentamiento seran de 150
mm2.
Captulo VIII
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Valores calculados
Pt. (potencia trmica)
Pt. = Es. x Its. = 5.6 x 4.000 = 22.400 VA = 22.4 kVA
Pn. (potencia nominal)
Pn. = Pt. x 2 = 22.4 x 1,41 = 31.6 kVA
La Pn. coincide con la denominacin comercial; pero, no siempre
es as
Pm. (potencia mxima de soldadura)
Pm. = Icc. x Es. x 0,8 = 20.000 x 5.6 x 0,8 = 89.600 VA = 90 kVA
Pc. (potencia de conexin)
Pc. = Pm x Fm = 90 x 0,08 = 90 x 0,283 = 26 kVA
Itp. (Intensidad trmica primaria)
Itp. = Pt. / Ep. = 22.400 / 380 = 59 A.
Ic (Intensidad de conexin)
Ic. = Pc. / Ep. = 26.000 / 380 = 68 A.
Imp. (Intensidad mxima primaria)
Imp. = Pm. / Ep. = 89.600 / 380 = 236 A.
Captulo VIII
Pgina 60
Pgina 61
Pgina 62
8.8.
SEGURIDADES Y PROTECCIONES
Pgina 63
Pgina 64
Pgina 65
8.9.
MANTENIMIENTO
Pgina 66
Pgina 67
8.9.1.
TEMPERATURAS ADMISIBLES
Pgina 68
8.10.
8.10.1.
COSTES DIRECTOS
8.10.1.1.
Energa elctrica
donde:
Es., la tensin secundaria del transformador en el punto de
regulacin en que se esta soldando.
Is., es la intensidad de soldadura en amperios.
Tp., el tiempo de soldadura en periodos, y cos fi es el factor de
potencia, relacin entre la potencia aparente y la real, el cual lo
Captulo VIII
Pgina 69
8.10.1.2.
Agua
8.10.1.3.
Aire comprimido
8.10.1.4.
Captulo VIII
Pgina 70
8.10.1.5.
8.10.2.
COSTES INDIRECTOS
Captulo VIII
Pgina 71
Amortizacin
de
la
instalacin
elctrica,
neumtica, de refrigeracin y de la mquina
8.10.2.2.
8.10.2.3.
Pgina 72
8.10.2.4.
8.10.2.5.
Contribucin al
mantenimiento
gasto
de
los
equipos
de
8.10.3.
Captulo VIII
Pgina 73
Energa elctrica
8.10.3.2.
Agua
9 h. x 60 m. x 8 l. = 4320 l. / da = 4,32 m3 / da
11 m3 x 1 = 11 Euro/1000 piezas
8.10.3.3.
Aire
8.10.3.4.
Electrodos
Captulo VIII
Pgina 74
Mano de obra
8.10.3.6.
Amortizacin mquina
3,07
Euros
11,00
Euros
1,25
Euros
15,33
Euros
400,00 Euros
12,00
Euros
442,65 Euros
Pgina 75
Captulo VIII
Pgina 76
CAPITULO IX
SUMARIO
9.
Captulo IX
Pgina 1
9.4.1. ESFUERZO.............................................................. 15
9.4.2. REFRIGERACIN ................................................... 16
9.4.3. PIEZAS .................................................................... 16
9.4.4. CALOR, ENERGA .................................................. 17
9.4.5. CADAS DE TENSIN EN LA RED ........................ 17
9.4.6. ELECTRODOS ........................................................ 18
9.4.7. CIRCUITO MECNICO DE LAS MQUINAS ......... 18
9.5.
ADIESTRAMIENTO...................................................... 18
Captulo IX
Pgina 2
9.
CONTROL
DE
CALIDAD
Y
DETECCIN DE DEFECTOS EN LOS
RESULTADOS OBTENIDOS Y EN LOS
MEDIOS EMPLEADOS
Pgina 3
9.1.
9.1.1.
ASPECTO SUPERFICIAL
9.1.2.
RESISTENCIA DE LA SOLDADURA
Pgina 4
1-9
2-9
Captulo IX
Pgina 5
3-9
9.2.
Pgina 6
4-9
5-9
6-9
7-9
Captulo IX
Pgina 7
8-9
5.- Corte de una lenteja ( ver 9-9 ) y preparacin de la superficie
para realizar una macrografia para determinar las inclusiones u
oquedades que se hayan podido producir. Con esta misma
muestra son determinables caractersticas fsicas de la lenteja
como son sus medidas y las del crisol que la envuelve, y las
huellas y bordes.
En funcin de la calidad exigida y de los medios fsicos y humanos
de que disponga la empresa se escogern las pruebas a realizar
dentro de las indicadas.
9-9
Independientemente de lo importante que es el realizar un control
peridico de la calidad, el mejor modo de obtenerla es realizando
un buen estudio previo a la produccin para determinar los
parmetros a aplicar en los controles de gobierno de la mquina y
una vez comprobado que son los correctos mediante pruebas
destructivas, vigilar que las mquinas estn en buen estado y
trabajen siempre de acuerdo con lo ordenado, prestando especial
atencin a los aspectos mas susceptibles de variacin como son
Captulo IX
Pgina 8
9.2.1.
CONTROL VISUAL
Captulo IX
Pgina 9
Captulo IX
Pgina 10
10-9
Captulo IX
Pgina 11
11-9
9.2.2.
9.2.3.
CONTROL DESTRUCTIVO
Pgina 12
12-9
13-9
Seguir las normas ISO 14.271 / 2.000, ISO 14.272 / 2.000 y la ISO
14.273 / 2.000 o aplicar los muy completos estndar de la R. W.
M. A. da una elevada seguridad a la calidad obtenida.
En los grficos de las reas de soldabilidad ( ver cap. 10 ) para
cada grueso y material se da una indicacin de las resistencias a
la rotura por traccin obtenibles para los diferentes dimetros de
lenteja y diferentes gruesos de chapas.
En el proyecto de uniones soldadas generalmente se calcula que
los puntos de soldadura trabajen a una carga equivalente al 30%
de la rotura mnima en los casos de soldaduras sin compromiso y
Captulo IX
Pgina 13
9.3.
9.3.1.
POR ULTRASONIDOS
9.3.2.
9.3.3.
Captulo IX
Pgina 14
POR RAYOS X
9.3.5.
9.4.
9.4.1.
ESFUERZO
Captulo IX
Pgina 15
9.4.2.
REFRIGERACIN
9.4.3.
PIEZAS
Pgina 16
9.4.4.
CALOR, ENERGA
9.4.5.
Captulo IX
Pgina 17
9.4.6.
ELECTRODOS
9.4.7.
9.5.
ADIESTRAMIENTO
Captulo IX
Pgina 18
CAPITULO X
SUMARIO
10.
Captulo X
Pgina 1
Captulo X
Pgina 2
Captulo X
Pgina 3
10.
Pgina 4
1-10
El valor mnimo de Lb se considera que es el dimetro de la
lenteja que queremos obtener. Aconsejamos disear las piezas
para valores algo superiores pues es muy frecuente que la
conformacin y presentacin de las piezas no corresponda
exactamente a lo que se proyect sobre el papel y pequeas
irregularidades producen vaciados y malas soldaduras.
El valor Lp admite variaciones, incluso apreciables, si son
necesarios ms puntos en menos espacio; pero tendremos que
efectuar las soldaduras posteriores a la primera con un programa
del control con parmetros que compensen esa mayor proximidad
entre lentejas.
El Dca. corresponde generalmente al que produce una lenteja con
la resistencia apropiada al grueso de la chapa para que la
resistencia a la rotura del ncleo de la lenteja sea similar a la de la
corona perimetral de esta ( ver 2-10 ). En chapas gruesas para
cumplir esa condicin el dimetro Dca tiene que ser mayor al
recomendado segn la formula 2e + 3 pero aconsejamos seguir lo
indicado en las tablas. Mayores dimetro no reportan ventajas
apreciables y hacerlo menor causa problemas por un mayor
Captulo X
Pgina 5
2-10
El Dce. lo limita la ubicacin de los puntos de soldadura, su
penetrabilidad al punto de trabajo o distancia a superficies
verticales prximas que pueden impedir el uso de electrodos de
mayor dimetro. Otra limitacin es el mayor precio, que en
muchos casos no es tal limitacin por la muy superior duracin
que se consigue al tener una refrigeracin o evacuacin de calor
ms efectiva ( ver 3-10 ).
3-10
Todo lo que se hace y se escribe en la tecnologa de la Soldadura
por Resistencia es para conseguir durante el proceso de
fabricacin unos puntos de unin entre las chapas con un
dimetro DL que tengan, con regularidad, las dimensiones y
resistencia mecnica deseadas.
Los valores aconsejados son para una serie de gruesos de
chapas, Ech, coincidentes con nmeros preferentes, aunque nos
Captulo X
Pgina 6
10.1.
SOLDEO DE
ALEACIN
10.1.1.
ACEROS
DESNUDOS
DE
BAJA
CONSIDERACIONES GENERALES
Pgina 7
Captulo X
Pgina 8
Captulo X
Pgina 9
Captulo X
Pgina 10
10.2.
10.2.1.
CONSIDERACIONES GENERALES
Pgina 11
10.2.2.
0.8 mm.
CuCrZr.
5,5 mm.
12 mm.
15 mm.
4.5 mm.
1 mm.
CuCrZr.
6 mm.
14 mm.
Captulo X
Pgina 12
20 mm.
5 mm.
1,25 mm.
CuCrZr.
6 mm.
15 mm.
25 mm.
5,5 mm.
Captulo X
Pgina 13
1,6 mm.
CuCrZr.
7 mm.
18 mm.
32 mm.
6 mm.
2 mm.
CuCrZr.
Dca. 8 mm.
19 mm.
36 mm.
7 mm.
Captulo X
Pgina 14
2,5 mm.
CuCrZr.
9 mm.
25 mm.
46 mm.
8, mm.
10.3.
Pgina 15
10.3.1.
CONSIDERACIONES GENERALES
Pgina 16
4-10
10.3.2.
Pgina 17
10.4.
Pgina 18
CONSIDERACIONES GENERALES
Captulo X
Pgina 19
5-10
10.4.2.
Captulo X
Pgina 20
Captulo X
Pgina 21
Captulo X
Pgina 22
Captulo X
Pgina 23
10.5.
10.6.
Captulo X
Pgina 24
10.6.2.
PROTUBERANCIAS MLTIPLES
Pgina 25
10.6.3.
10.6.4.
Tabla 7-10
Rango de valores aplicables a protuberancias realizadas segn
norma ISO 8167.
Captulo X
Pgina 26
Captulo X
Pgina 27
10.7.
Pgina 28
10.7.2.
10.7.3.
11-10
Captulo X
Pgina 29
Captulo X
Pgina 30
10.8.
10.8.1.
CONSIDERACIONES GENERALES
Pgina 31
10.8.2.
Captulo X
Pgina 32
Captulo X
Pgina 33
10.9.
10.9.1.
Pgina 34
12-10
13-10
Captulo X
Pgina 35
10.9.3.
10.9.4.
Pgina 36
Captulo X
Pgina 37
SOLDEO DE TUBOS
10.10.1.
CONSIDERACIONES GENERALES
10.10.2.
El tubo tiene que tener un afilado centrado con una longitud del
25% del grueso de su pared ( ver 39-3 ).
Material de las mordazas para el tubo.- Clase 1 o clase 2.
Material para la pieza plana que soporta la chapa.- clase 2 o clase
3.
Las mordazas que sujetan el tubo lo tienen que hacer con un
esfuerzo doble del que se aplica en la soldadura, salvo que haya
un tope posterior mecnico que impida el deslizamiento de la
pieza. En ese caso el esfuerzo debe ser igual al de la soldadura.
Con el electrodo clase 3 los gruesos pueden llegar a ser iguales.
Para otras dimensiones de tubos extrapolar valores con el rea de
la seccin del tubo x x grueso pared.
10.10.3.
Captulo X
Pgina 38
10.10.4.
SOLDEO DE TUBOS EN T
Captulo X
Pgina 39
Pgina 40
10.11.
10.11.1.
CONSIDERACIONES GENERALES
Pgina 41
10.11.2.
DESVO DE CORRIENTE
10.11.3.
Captulo X
10.300 A.
9.800 A.
9.400 A.
9.000 A.
8.700 A.
8.400 A.
Pgina 42
Chapa de 1 mm.
Dimetro de la cara activa de los electrodos, Dca. 5 mm.
Esfuerzo 200 daN.
Tiempo de soldadura 10 per.
Corriente total de soldadura sin derivaciones 9.000 A.
Corriente total de soldadura con derivacin de corriente entre
puntos situados a:
63 mm.
12.000 A.
75 mm.
11.250 A.
100 mm.
10.600 A.
150 mm.
10.000 A.
200 mm.
9.700 A.
Chapa de 1,6 mm
Dimetro de la cara activa de los electrodos 6,5 mm.
Esfuerzo 300 daN
Tiempo de soldadura 15 per.
Corriente total de soldadura sin derivaciones 10.500 A.
Corriente total de soldadura con derivacin
de corriente entre puntos situados a:
100 mm
14.000 A.
150 mm.
12.700 A.
200 mm.
12.000 A.
El material de los electrodos tiene que ser el CuCrZr. clase 2
Las distancias al borde ms prximo son las recomendadas para
el soldeo normal de chapas desnudas del mismo grueso.
Captulo X
Pgina 43
10.12.
10.12.1.
DATOS GENERALES
Pgina 44
Pgina 45
10.12.2.1.
10.12.2.2.
Soldadura estanca
galvanizado
con
chapas
de
acero
Pgina 46
10.12.2.3.
Captulo X
Pgina 47
Captulo X
Pgina 48
CAPITULO XI
SUMARIO
11.
Captulo XI
Pgina 1
Pgina 2
Captulo XI
Pgina 3
11.
INFORMACIN AUXILIAR
11.1.
Captulo XI
Pgina 4
Captulo XI
Pgina 5
Captulo XI
Pgina 6
11.2.
GALGAS
Captulo XI
Pgina 7
11.3.
NMEROS PREFERENTES
Pgina 8
11.4.
CARACTERSTICAS
METALES
FSICAS
DE
ALGUNOS
Captulo XI
Pgina 9
11.5.
DENSIDADES
SECUNDARIOS
ELCTRICAS
EN
CIRCUITOS
11.6.
INSTRUMENTACIN Y HERRAMENTAL
Captulo XI
Pgina 10
11.6.1.
INSTRUMENTACIN
11.6.1.1.
Ampermetro electrnico
Captulo XI
Pgina 11
11.6.1.2.
Medidores de esfuerzo
Pgina 12
11.6.2.
HERRAMENTAL
11.7.
PARA
Pgina 13
Captulo XI
Pgina 14
Captulo XI
Pgina 15
cambiados
Tiempos de soldeo, E.
Chapas de menos de 1 mm. 1,9 s. +/- 0,3
Chapas de 1,6 mm. 2,5 s. +/- 0,4
Chapas de 2,4 mm. 3,8 s. +/- 0,4
Estos tiempos se corresponden a los de mquinas estticas
soldando en un solo movimiento. Cuando se trata de mquinas
con varios cilindros o movimientos se evalan de forma diferente.
Caso de soldar con Pinza Colgante el tiempo mquina aumenta
sensiblemente en funcin de las dimensiones de la pinza, longitud
de sus brazos, situacin de los puntos y dificultad en el
posicionamiento.
Tomar una pinza, situarla en posicin de soldadura, soldar y
retirarla ocupa entre 3,5 y 6 s.
Una vez en posicin la pinza se pueden realizar puntos prximos
en 2,5 s.
Cambio de los dos electrodos manualmente aprox. 5 minutos
Tiempo aprox. para un reavivado de electrodos aprox. 1 m. en
automtico.
Colgar una pinza manual 1,2 s.
Descolgar una pinza 0,6 s.
Accionar una fijacin de pieza 1,7 s.
A cualquier tabla de tiempos se le tienen que aplicar coeficientes
por fatiga, dificultad, factor de marcha, etc...
Captulo XI
Pgina 16
Ejemplos
Soldar dos piezas de chapa desnuda de 0,8 mm., de menos de
1Kg en una punteadora de pedestal tomadas de dos cajones a
menos de 0,5 m. donde estn desordenadas, introducirlas a mano
en la mquina, soldarlas, y depositarlas sin orden en otro cajn a
esa misma distancia.
Se precisan 9,3 s. y, si las piezas tienen mano serian 10,6 s. y si,
adems, se pide que despus de soldadas se coloquen
ordenadamente por manos serian 12,1 s. Cada aumento de
categora de la distancia aade 1,6 s. a estos tiempos.
Soldeo en una prensa donde se coloca en un til una pieza con
chapa de 1,6 mm. y 6 Kg de peso procedente de una cinta
transportadora a 1,5 m. de distancia a la cual se le sueldan dos
piezas de menos de 1 Kg tomadas de unos contenedores situados
a 0,8 m. donde estn situadas ordenadamente. El extraer el
conjunto soldado de la prensa requiere atencin y un ligero
esfuerzo y la pieza ya soldada se tiene que situar en una cadena
area en movimiento, que transcurre a 1m.
El tiempo necesario son unos 22 s.
Carga en una mquina especial con un solo operador de una
pieza de 15 Kg tomada de un carro donde estn juntas,
superpuestas, y situado a 2 m. a la que se le aaden para ser
soldadas 2 piezas de menos de 1 Kg y 3 piezas de 3 Kg tomadas
de unos contenedores independientes situados a 1,5 m. donde
estn desordenadas.
El tiempo aprox. es de unos 45 s.
En este caso mientras la mquina suelda y se descarga, el
operador esta ya tomando la pieza mayor y acercndola a la
mquina.
Un buen estudio de los puestos de trabajo y del mtodo operativo
en los puntos de produccin mas repetitivos es siempre
aconsejable e insistimos en que los datos que damos son solo
orientativos, y mejorables, pues piezas con los mismos datos que
hemos supuesto pueden presentar dificultades muy diferentes y la
instalacin del entorno de la mquina, la mquina y los medios de
aporte de las piezas son importantes condicionantes de los
tiempos de produccin.
Captulo XI
Pgina 17
11.8.
NORMAS ISO
11.8.1.
IRAM
IBNORCA
ABNT
INN
ICONTEC
INTECO
NC
DIGENOR
INEN
CONACTI
Pgina 18
11.8.2.
AENOR
COGUANOR
COHCIT
DGN
INNOQ
DGCYT
COPANIT
INTN
INDECOPI
IPQ
UNIT
General
ISO 7286-1986 Smbolos grficos para equip. sold. Resistencia.
ISO 669-2000 Especificaciones mecnicas y elctricas.
ISO 4063-1998 Nomenclatura de procedimientos.
ISO 14454-1 y 2 Calidad requerida a los materiales.
Transformadores
ISO 7284-1993 Transfos con dos secundarios para multipuntos.
ISO 10656-1996 Transfos integrados para pinzas.
ISO 12166-1997 Transfos con un secundario para multipuntos.
ISO 5826-1999 Especificaciones generales para Transfos Sold.
Cilindros
ISO 7285-1995 Cilindros neumticos para multipuntos.
Prensas
ISO 865-1981 Ranuras para plataformas de prensa.
ISO 8167-1989 Medidas de protuberancias.
ISO 7931-1985 Aislantes para tiles.
Control de calidad
ISO 10447-1991 Pruebas por arranque manual.
ISO 14554,1 y 2,-2000 Especificaciones sobre calidad.
ISO 14270 al 14273-2000 Mtodos operativos y elementos para
comprobacin de calidad.
Cables
ISO 8205, 1,2 y 3 -1993 Cables refrigerados con agua.
ISO 5828-2001 Cables sin refrigerar.
Captulo XI
Pgina 19
11.9.
Captulo XI
Pgina 20
11.10.
MINI
DICCIONARIO
INGLS-ESPAOL
TRMINOS EMPLEADOS EN LA SOLDADURA
DE
11.10.1.
MODALIDADES DE SOLDADURA
Welding. Weld.
Resistance Welding RW
Spot Welding
Projection Welding
Seam Welding
Butt. Upset Welding
Captulo XI
Soldeo. Soldadura
Soldeo por resistencia (SpR)
Soldeo por puntos
Soldeo por protuberancias
resaltes
Soldeo por roldanas
Soldadura a tope
Pgina 21
11.10.2.
TIPOS DE MAQUINAS
Captulo XI
Pgina 22
ELECTRODOS
Electrodo plano
Electrodo curvado
Electrodo descentrado
Contra-electrodo, Bajocobre
Electrodo para soldar a
puntos
Contact electrode
Electrodo para dar corriente
Electrode shank
Altura desde la punta al
porta-electrodo
Electrode with a female taper
Electrodo con cono hembra
Electrode with a male taper
Electrodo con cono macho
Electrode tip
Punta del electrodo
Weld Contact Area
Cara activa. Seccin de
paso de la corriente de
soldeo
Tip diameter, Electrode Contact Area Dimetro de la cara activa
del electrodo
Electrode Face
Cara activa del electrodo
Dome tipped electrode
Electrodo
con
punta
esfrica, abombada
Electrode insert
Insertos en pastillas o
electrodos
Wearing depth
Desgaste del electrodo
Electrodo Wear Allowance
Desgaste admisible del
electrodo
Electrode Holder
Porta-electrodo
Female or Male electrode Holder
Porta-electrodo con cono
hembra o macho
Projection Welding Die
Electrodos para soldeo por
protuberancias.
Projection Welding Fixture
til posicionador par el
soldeo por protuberancias
Electrodo Insert
Electrodo con una insercin
de otro material
11.10.4.
Top arm
Bottom arm, Lower arm
Rocker arm
Knee
Slotted Platen
Jig, Fixture
Clamping
Welding clamp
Captulo XI
Brazo superior
Brazo inferior
Brazo basculante
Soporte brazo inferior
Plataformas Ranuradas
til, dispositivo, utillaje.
Amarre, Apriete, Fijacin
Bridas, Mordazas
Pgina 23
Throat Depth
Electrode holder
Offset electrode holder
Bend electrode holder
Electrode wheel head
Rotary welding transformer
Platen
Projection welding die
Bolster
Mandrel
Equalising bolster
High lift head
High lift stroke
Work clearance stroke
Electrode gap
Die gap
Self equalising gun
Stroke
Forward Force
Forward Pressure
Bakward Force
Upsetting
Spatter
Flashing travel
Upset travel
Loading
Unloading
Captulo XI
Pastillas de apriete en la
mordaza
Tope
Leva
Separacin entre plataformas
Altura del escote, Distancia
entre brazos o plataformas
Distancia desde los ejes de
electrodos o plataformas
hasta el 1 obstculo en la
mquina
Profundidad del escote
Porta-electrodos
Porta-electrodos
descentrado
Porta-electrodos curvado
Cabezal porta-roldanas
Soldadura con roldanas con
transformador giratorio
Plataformas,
Platos
de
prensa
til
para
soldar
por
protuberancias
Bloque
para
acoplarle
electrodos
y
portaelectrodos
Mandril
Bloque para compensar
electrodos
Cabezal de doble carrera
Carrera total
Carrera de aproximacin
Paso entre electrodos
Paso entre los tiles de una
prensa
Pinza auto-centrante
Carrera,
Cursa
del
electrodo.
Fuerza del cabezal
Presin en la soldadura
Fuerza de retroceso
Recalcado
Salpicaduras, Proyecciones
Carrera de centelleo
Carrera de recalcado
Carga de las piezas
Descarga de las piezas
Pgina 24
11.10.5.
Superficie de contacto
Seccin del rea soldada
Plate
Gauge
Lap, Lap joint
Weld nugget, nugged
Lmina, Chapa
Galga, Calibre
Solape, Unin a solape
Ncleo
de
soldadura,
Lenteja
Nugget size
Dimetro de la lenteja que
une las piezas
Plug
Botn
Weld nugget thickness
Grueso de la lenteja
Spot Weld Pitch, Pitch
Paso
entre
puntos
sucesivos
Edge distance
Distancia hasta el borde
Lap width
Anchura del solape
Indentation
Huella
Cross Wire Weld
Soldadura de alambres en
cruz
Single spot welding
Soldadura punto a punto
Projection
Protuberancia
Splash, Spatter
Proyecciones, chispas
Electrode Skid
Deslizamiento del electrodo
soldando
Welding Primer
Imprimacin que permite
soldar
Electrode redressing
Reavivador de electrodos
Electrode pick-up
Contaminacin
de
la
superficie
activa
del
electrodo
Surface pick-up
Contaminacin de la pieza
por el electrodo
Loading and Unloading of workpieces Carga y descarga de las
piezas
Faying surface
Zonas de las piezas en
contacto, donde deben ser
soldadas.
Fusion face
Seccin soldada
Projection
Protuberancia, Resalte
Electrode skid
Deslizamiento del electrodo
durante el soldeo
Captulo XI
Pgina 25
PROGRAMADOR
SOLDADURA
Progamme control
Step power control
CONTROL
DE
LA
Control de programacin
Aumento automtico por
escalones
Control
del
calor
por
defasaje
Single spot welding, Non repeat oper. Ciclo nico, soldar punto a
punto
Repeat operation
Ciclo
repetitivo,
ciclo
automtico
First Squeeze
Acercamiento
Second squeeze
Segundo tiempo para el
acercamiento
Hold, Dwell
Mantenimiento
Forge
Forja
Chill
Enfriamiento
Slope up
Incremento gradual de la
corriente
Pendiente
de
subida
Slope down
Reduccin gradual de la
corriente
Rate of slope
Porcentaje de variacin de
la corriente
Initial slope current
Corriente inicial
Welding cycle time
Tiempo del ciclo
Pause time,
Pausa
Quench time
Tiempo de enfriamiento
Temper time
Tiempo para templar
Heat time
Tiempo caliente
Cool time
Tiempo fro
Off time
Intervalo,
en
ciclos
repetitivos
Up slope time
Tiempo del incremento de
corriente
Decay time
Tiempo de la disminucin de
corriente
Phase angle
ngulo de encendido
Phase shift
Defasaje
Feed- back control
Autorregulacin
por
informacin permanente de
lo que va sucediendo
Constant current control
Control
a
corriente
constante
Welding current meter
Ampermetro para corriente
de soldadura
Captulo XI
Pgina 26
Pulse
Impulse
Cycle
Preheating
Posheating
Interval
Welding Force
11.10.7.
Duty cicle
Cycle
Three -Phase
Rated
Rated supply voltage
Primary no load voltage
On load primary voltage
Secondary open -circuit voltage
Supply voltage decrease
Power
Short circuit current
Taps, Tappings
Two handed switch
Pedal, Foot, switch
Permanent and continous current
11.11.
Parmetros recomendados
para unas Soldaduras
Programa o ciclo de soldeo,
con todas las operaciones
hasta su retorno al inicio
Impulso
Pulsacin (varios impulsos
seguidos)
periodo, hertz
Calentamiento previo
Calentamiento posterior al
del soldeo
tiempo entre pulsaciones,
calores, etc.
Esfuerzo durante el soldeo
Factor de marcha
Ciclo ,Periodo, Hertzio
Trifsica
Nominal
Tensin
nominal
de
alimentacin
Tensin de la red sin soldar
Tensin de la red soldando
Tensin entre electrodos en
vaco
Cada de tensin de la red
Potencia
Corriente de cortocircuito
Bornes,
Tomas
del
transformador.
Interruptor a dos manos
Interruptor a pedal
Corriente trmica o en
servicio continuo
Pgina 27
Pgina 28
PUBLICACIONES
PERIDICAS
DEDICADAS
TOTAL O PARCIALMENTE A LA SOLDADURA
POR RESISTENCIA
Pgina 29
11.12.
SIMBOLOGA
Captulo XI
Pgina 30
11-1
En los cuadros de mandos de las instalaciones se emplean
siempre que es posible mensajes visuales adems de los escritos
que se pretende sean de muy fcil interpretacin ( ver 2-11 ). No
conocemos una normativa comn para ellos pero los creemos
muy tiles y esperamos se lleguen a normalizar los que usan
segn normas propias los diversos fabricantes y usuarios.
Captulo XI
Pgina 31
11-12
En lo correspondiente a la seguridad de las personas ya existen
normativas mas comunes sobre los pictogramas a emplear.
11.13.
BIBLIOGRAFA
11.14.
RELACIN
DE
EMPRESAS
FABRICANTES
DEDICADAS PRINCIPALMENTE A LA SOLDADURA
POR RESISTENCIA
Pgina 32
11.14.1.
11.14.2.
11.14.3.
11.14.4.
11.14.5.
11.14.6.
FABRICANTES DE TRANSFORMADORES
11.14.7.
FABRICANTES
DE
CILINDROS,
BRIDAS,
SUJETADORES, ALIMENTADORES DE TUERCAS,
REAVIVADORES Y OTROS ACCESORIOS
11.14.8.
LABORATORIOS
DE
METROLOGIA
CALIBRADO DE INSTRUMENTOS
Captulo XI
Pgina 33
Captulo XI
Pgina 34