figura con tres cortes
conceptos gramática del arte trabajo en papel
- fluir:)
- hender:)
- plegar:)
- conectar:)
- anudar:)
- forma entallada:)
- forma inflada:)
- tensar:)
- contorno:)
- puente entre dos elementos:)
- dirección:)
- simetría:)
- abierto:)
- cerrado:)
- forma estilizada:)
Historia de fundición
La fundición de
metales es una tecnología prehistórica, pero que recientemente en los estudios
de arqueología. Nació cuando los antiguos crearon las tecnologías del fuego,
llamadas piro tecnologías las cuales proporcionaron las bases dela fundición.
Se uso el calor para usar hierro esponjoso y el barro quemado para cerámica
Es difícil obtener
una relación exacta del perfeccionamiento de la soldadura y de las personas que
participaron, porque se estaban efectuando muchos experimentos y técnicas de
soldadura en diferentes países y al mismo tiempo. Quienes experimentos en un
país también tenían dificultades.
En aquellos lejanos
tiempos, en comunicarse con los de otros países. Aunque el trabajo los metales
y la unión de los mismos datan de hace siglos, tal parece que la soldadura, tal
como la conocemos en la actualidad, hizo su aportación alrededor del año 1900.
La historia de la
soldadura no estaría completa sin mencionar las contribuciones realizadas por
los antiguos metalúrgicos.
Existen manuscritos
que detallan el hermoso trabajo en metales realizado en tiempos de los Faraones
de Egipto, en el Antiguo Testamento el trabajo en metal se menciona
frecuentemente.
En el tiempo del
Imperio Romano ya se habían desarrollado algunos procesos, los principales eran
soldering brazing y la forja.
La forja fue muy
importante en la civilización romana es así como a Volcano, Dios del fuego, se
le atribuía gran habilidad en este proceso y otras artes realizados con
metales.
La
utilización de los metales marca en nuestro planeta a una historia
decisiva como el más sensacional descubrimiento de nuestro mundo contemporáneo
La fundición de
metales es una tecnología prehistórica, pero que recientemente en los estudios
de arqueología. Nació cuando los antiguos crearon las tecnologías del fuego,
llamadas piro tecnologías las cuales proporcionaron las bases dela
fundición. Se uso el calor para usar hierro esponjoso y el barro quemado
para cerámica
GENERALIDADES DE LA SOLDADURA
La soldadura es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos materiales, (generalmente metales o termoplasticos), usualmente logrado a través de la colalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo ambas y pudiendo agregar un material de relleno fundido (metal o plástico), para conseguir un baño de material fundido (el baño de soldadura) que, al enfriarse, se convierte en una unión fija. A veces la presión es usada conjuntamente con el calor, o por sí misma, para producir la soldadura. Esto está en contraste con la soldadura blanda y la soldadura fuerte , que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusión entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo.
Muchas fuentes de energía diferentes pueden ser usadas para la soldadura, incluyendo una llama de gas, un arco eléctrico , un laser, un rayo de electrones ,procesos de fricción o ultrasonido. La energía necesaria para formar la unión entre dos piezas de metal generalmente proviene de un arco eléctrico.La energía para soldaduras de fusión o termoplásticos generalmente proviene del contacto directo con una herramienta o un gas caliente.
Mientras que con frecuencia es un proceso industrial, la soldadura puede ser hecha en muchos ambientes diferentes, incluyendo al aire libre, debajo del agua y en el espacio.Sin importar la localización, sin embargo, la soldadura sigue siendo peligrosa, y se deben tomar precauciones para evitar quemaduras,descarga eléctrica, humos venenosos, y la sobreexposición a la luz ultravioleta.
Hasta el final del siglo XIX, el único proceso de soldadura era la soldadura de fragua, que los herreros han usado por siglos para juntar metales calentándolos y golpeándolos. La soldadura del arco y la soldadura a gas estaban entre los primeros procesos en desarrollarse tardíamente en el siglo, siguiendo poco después la soldadura por resistencia. La tecnología de la soldadura avanzó rápidamente durante el principio del siglo XX mientras que la primera guerra mundial y la segunda guerra mundial condujeron la demanda de métodos de junta confiables y baratos. Después de las guerras, fueron desarrolladas varias técnicas modernas de soldadura, incluyendo métodos manuales como la soldadura manual de metal por arco, ahora uno de los más populares métodos de soldadura, así como procesos semiautomáticos y automáticos tales como soldadura GMAW,soldadura de arco sumergido, soldadura de arco con núcleo de fundente y soldadura por electro escoria.Los progresos continuaron con la invención de la soldadura por rayo láser y la soldadura con rayos de electrones a mediados del siglo XX. Hoy en día, la ciencia continúa avanzando. La soldadura robotizada está llegando a ser más corriente en las instalaciones industriales, y los investigadores continúan desarrollando nuevos métodos de soldadura y ganando mayor comprensión de la calidad y las propiedades de la soldadura.
Se dice que es un sistema porque intervienen los elementos propios de este, es decir, las 5 M: mano de obra, materiales, máquinas, medio ambiente y medios escritos (procedimientos). La unión satisfactoria implica que debe pasar las pruebas mecánicas (tensión y doblez). Las técnicas son los diferentes procesos (SMAW, SAW, GTAW, etc.) utilizados para la situación más conveniente y favorable, lo que hace que sea lo más económico, sin dejar de lado la seguridad.
SEGURIDAD INDUSTRIAL
Seguridad
La soldadura sin las precauciones apropiadas puede ser una práctica peligrosa y dañina para la salud. Sin embargo, con el uso de la nueva tecnología y la protección apropiada, los riesgos de lesión o muerte asociados a la soldadura pueden ser prácticamente eliminados. El riesgo de quemaduras o electrocución es significativo debido a que muchos procedimientos comunes de soldadura implican un arco eléctrico o flama abiertos. Para prevenirlas, las personas que sueldan deben utilizar ropa de protección, como calzado homologado, guantes de cuero gruesos y chaquetas protectoras de mangas largas para evitar la exposición a las chispas, el calor y las posibles llamas. Además, la exposición al brillo del área de la soldadura produce una lesión llamada ojo de arco (queratitis) por efecto de la luz ultravioleta que inflama la córnea y puede quemar las retinas. Las gafas protectoras y los cascos y caretas de soldar con filtros de cristal oscuro se usan para prevenir esta exposición, y en años recientes se han comercializado nuevos modelos de cascos en los que el filtro de cristal es transparente y permite ver el área de trabajo cuando no hay radiación UV, pero se auto oscurece en cuanto esta se produce al iniciarse la soldadura. Para proteger a los espectadores, la ley de seguridad en el trabajo exige que se utilicen mamparas o cortinas translúcidas que rodeen el área de soldadura. Estas cortinas, hechas de una película plástica de cloruro de polivinilo, protegen a los trabajadores cercanos de la exposición a la luz UV del arco eléctrico, pero no deben ser usadas para reemplazar el filtro de cristal usado en los cascos y caretas del soldador.
A menudo, los soldadores también se exponen a gases peligrosos y a partículas finas suspendidas en el aire. Los procesos como la soldadura por arco de núcleo fundente y la soldadura por arco metálico blindado producen humo que contiene partículas de varios tipos de óxidos, que en algunos casos pueden producir cuadros médicos como el llamado fiebre del vapor metálico. El tamaño de las partículas en cuestión influye en la toxicidad de los vapores, pues las partículas más pequeñas presentan un peligro mayor. Además, muchos procesos producen vapores y varios gases, comúnmente dióxido de carbono, ozono y metales pesados, que pueden ser peligrosos sin la ventilación y la protección apropiados. Para este tipo de trabajos, se suele llevar mascarilla para partículas de clasificación FFP3, o bien mascarilla para soldadura. Debido al uso de gases comprimidos y llamas, en muchos procesos de soldadura se plantea un riesgo de explosión y fuego. Algunas precauciones comunes incluyen la limitación de la cantidad de oxígeno en el aire y mantener los materiales combustibles lejos del lugar de trabajo.
ELEMENTOS DE SEGURIDAD
 |
| Guantes de carnaza |
 |
| Botas punta de acero |
 |
| Careta |
 |
| Delantal de carnaza |
DOCUMENTAL SOBRE SOLDADURAS
PROCEOS DE SOLDADURAS
Soldadura
por arco
Estos procesos usan una fuente de alimentación para
soldadura para crear y mantener un arco eléctrico entre un electrodo y el
material base para derretir los metales en el punto de la soldadura. Pueden
usar tanto corriente continua (DC) como alterna (AC), y electrodos consumibles o no consumibles. A
veces, la región de la soldadura es protegida por un cierto tipo de gas inerte o semi inerte, conocido como gas de protección, y el
material de relleno a veces es usado también.
Soldeo
blando y fuerte
El soldeo blando y fuerte es un proceso en el cuál no se produce la fusión de
los metales base, sino únicamente del metal de aportación. Siendo el primer
proceso de soldeo utilizado por el hombre, ya en la antigua Sumeria.
§ El soldeo blando se da a temperaturas inferiores a 450 ºC.
§ El soldeo fuerte se da a temperaturas superiores a 450 ºC.
§ Y el soldeo fuerte
a altas temperaturas se
da a temperaturas superiores a 900 ºC.
Fuentes de energía
Para proveer la energía eléctrica necesaria para
los procesos de la soldadura de arco, pueden ser usadas un número diferentes de
fuentes de alimentación. La clasificación más común son las fuentes de
alimentación de corriente constante y las fuentes de alimentación de voltaje constante. En la soldadura de arco, la longitud del arco está
directamente relacionada con el voltaje, y la cantidad de entrada de calor está
relacionada con la corriente. Las fuentes de alimentación de corriente
constante son usadas con más frecuencia para los procesos manuales de soldadura
tales como la soldadura de arco de gas tungsteno y soldadura de arco metálico
blindado, porque ellas mantienen una corriente constante incluso mientras el
voltaje varía. Esto es importante en la soldadura manual, ya que puede ser
difícil sostener el electrodo perfectamente estable, y como resultado, la
longitud del arco y el voltaje tienden a fluctuar. Las fuentes de alimentación
de voltaje constante mantienen el voltaje constante y varían la corriente, y
como resultado, son usadas más a menudo para los procesos de soldadura
automatizados tales como la soldadura de arco metálico con gas, soldadura por
arco de núcleo fundente, y la soldadura de arco sumergido. En estos procesos,
la longitud del arco es mantenida constante, puesto que cualquier fluctuación
en la distancia entre material base es rápidamente rectificado por un cambio
grande en la corriente. Por ejemplo, si el alambre y el material base se
acercan demasiado, la corriente aumentará rápidamente, lo que a su vez causa
que aumente el calor y la extremidad del alambre se funda, volviéndolo a su
distancia de separación original.
El tipo de corriente usado en la soldadura de arco
también juega un papel importante. Los electrodos de proceso consumibles como
los de la soldadura de arco de metal blindado y la soldadura de arco metálico
con gas generalmente usan corriente directa, pero el electrodo puede ser
cargado positiva o negativamente. En la soldadura, el ánodo cargado
positivamente tendrá una concentración mayor de calor, y como resultado,
cambiar la polaridad del electrodo tiene un impacto en las propiedades de la
soldadura. Si el electrodo es cargado negativamente, el metal base estará más caliente,
incrementando la penetración y la velocidad de la soldadura. Alternativamente,
un electrodo positivamente cargado resulta en soldaduras más superficiales. Los procesos de electrodo no consumibles, tales como la soldadura de
arco de gas tungsteno, pueden usar cualquier tipo de corriente directa, así
como también corriente alterna. Sin embargo, con la corriente directa, debido a
que el electrodo solo crea el arco y no proporciona el material de relleno, un
electrodo positivamente cargado causa soldaduras superficiales, mientras que un
electrodo negativamente cargado hace soldaduras más profundas.La
corriente alterna se mueve rápidamente entre estos dos, dando por resultado las
soldaduras de mediana penetración. Una desventaja de la CA, el hecho de que el
arco debe ser reencendido después de cada paso por cero, se ha tratado con la
invención de unidades de energía especiales que producen un patrón cuadrado de
onda en vez del patrón normal de la onda de seno, haciendo posibles pasos a
cero rápidos y minimizando los efectos del problema.
Uno de los tipos más comunes de soldadura de arco
es la soldadura manual con electrodo revestido (SMAW, Shielded Metal Arc Welding), que también es
conocida como soldadura manual de arco metálico (MMA) o soldadura de electrodo.
La corriente eléctrica se usa para crear un arco entre el material base y la
varilla de electrodo consumible, que es de acero y está cubierto con un
fundente que protege el área de la soldadura contra la oxidación y la
contaminación por medio de la producción del gas CO2 durante el proceso de la soldadura. El núcleo en sí
mismo del electrodo actúa como material de relleno, haciendo innecesario un
material de relleno adicional.
El proceso es versátil y puede realizarse con un
equipo relativamente barato, haciéndolo adecuado para trabajos de taller y
trabajo de campo. Un operador puede hacerse razonablemente competente con una modesta
cantidad de entrenamiento y puede alcanzar la maestría con experiencia. Los
tiempos de soldadura son algo lentos, puesto que los electrodos consumibles
deben ser sustituidos con frecuencia y porque la escoria, el residuo del
fundente, debe ser retirada después de soldar. Además, el proceso es generalmente limitado a
materiales de soldadura ferrosos, aunque electrodos especializados han hecho
posible la soldadura del hierro
fundido, níquel, aluminio, cobre, acero inoxidable y de otros metales.
La soldadura de
arco metálico con gas (GMAW),
también conocida como soldadura de metal y gas inerte o por su sigla en inglés
MIG (Metal inert gas) , es un proceso semiautomático o automático que usa una
alimentación continua de alambre como electrodo y una mezcla de gas inerte o
semi-inerte para proteger la soldadura contra la contaminación. Como con la
SMAW, la habilidad razonable del operador puede ser alcanzada con entrenamiento
modesto. Puesto que el electrodo es continuo, las velocidades de soldado son
mayores para la GMAW que para la SMAW. También, el tamaño más pequeño del arco,
comparado a los procesos de soldadura de
arco metálico protegido, hace más fácil hacer las soldaduras fuera
de posición (ej, empalmes en lo alto, como sería soldando por debajo de una
estructura).
El equipo requerido para realizar el proceso de
GMAW es más complejo y costoso que el requerido para la SMAW, y requiere un
procedimiento más complejo de disposición. Por lo tanto, la GMAW es menos
portable y versátil, y debido al uso de un gas de blindaje separado, no es
particularmente adecuado para el trabajo al aire libre. Sin embargo, debido a
la velocidad media más alta en la que las soldaduras pueden ser terminadas, la
GMAW es adecuada para la soldadura de producción. El proceso puede ser aplicado
a una amplia variedad de metales, tanto ferrosos como no ferrosos.
Un proceso relacionado, la soldadura de
arco de núcleo fundente (FCAW),
usa un equipo similar pero utiliza un alambre que consiste en un electrodo de
acero rodeando un material de relleno en polvo. Este alambre nucleado? es más
costoso que el alambre sólido estándar y puede generar humos y/o escoria, pero
permite incluso una velocidad más alta de soldadura y mayor penetración del
metal.
La soldadura de
arco, tungsteno y gas (GTAW),
o la soldadura de tungsteno y gas inerte (TIG) (también a veces designada
erróneamente como soldadura heliarc), es un
proceso manual de soldadura que usa un electrodo de tungsteno no
consumible, una mezcla de gas inerte o semi-inerte, y un material de relleno
separado. Especialmente útil para soldar materiales finos, este método es
caracterizado por un arco estable y una soldadura de alta calidad, pero
requiere una significativa habilidad del operador y solamente puede ser lograda
en velocidades relativamente bajas.
La GTAW pueden ser usada en casi todos los metales saldables,
aunque es aplicada más a menudo a metales de acero
inoxidable y livianos.
Con frecuencia es usada cuando son extremadamente importantes las soldaduras de
calidad, por ejemplo en bicicletas, aviones y
aplicaciones navales.Un proceso relacionado, la soldadura de arco de plasma,
también usa un electrodo de tungsteno pero utiliza un gas de plasma para hacer
el arco. El arco es más concentrado que el arco de la GTAW, haciendo el control
transversal más crítico y así generalmente restringiendo la técnica a un
proceso mecanizado. Debido a su corriente estable, el método puede ser usado en
una gama más amplia de materiales gruesos que el proceso GTAW, y además, es
mucho más rápido. Puede ser aplicado a los mismos materiales que la GTAW
excepto al magnesio,
y la soldadura automatizada del acero inoxidable es una aplicación importante
del proceso. Una variación del proceso es el corte por plasma, un eficiente proceso de corte
de acero.
La soldadura de arco sumergido (SAW) es un método de soldadura de alta productividad
en el cual el arco se pulsa bajo una capa de cubierta de flujo. Esto aumenta la
calidad del arco, puesto que los contaminantes en la atmósfera son bloqueados
por el flujo. La escoria que forma la soldadura generalmente sale por sí misma,
y combinada con el uso de una alimentación de alambre continua, la velocidad de
deposición de la soldadura es alta. Las condiciones de trabajo están muy
mejoradas sobre otros procesos de soldadura de arco, puesto que el flujo oculta
el arco y casi no se produce ningún humo. El proceso es usado comúnmente en la
industria, especialmente para productos grandes y en la fabricación de los
recipientes de presión soldados. Otros
procesos de soldadura de arco incluyen la soldadura de hidrógeno atómico,
la soldadura de arco de
carbono, la soldadura de electroescoria,
la soldadura por electrogas,
y la soldadura de arco de perno.
Soldadura por resistencia La soldadura por puntos
es un popular método de soldadura por resistencia usado para juntar hojas de
metal solapadas de hasta 3 Mm de grueso. Dos electrodos son usados
simultáneamente para sujetar las hojas de metal juntas y para pasar corriente a
través de las hojas. Las ventajas del método incluyen el uso eficiente de la
energía, limitada deformación de la pieza de trabajo, altas velocidades de
producción, fácil automatización, y el no requerimiento de materiales de
relleno. La fuerza de la soldadura es perceptiblemente más baja que con otros
métodos de soldadura, haciendo el proceso solamente conveniente para ciertas
aplicaciones. Es usada extensivamente en la industria de automóviles -- Los
carros ordinarios puede tener varios miles de puntos soldados hechos por robots
industriales. Un proceso especializado, llamado soldadura de choque, puede ser
usada para los puntos de soldadura del acero inoxidable.
Los métodos de soldadura por rayo de energía,
llamados soldadura por rayo láser y soldadura con rayo de electrones, son
procesos relativamente nuevos que han llegado a ser absolutamente populares en
aplicaciones de alta producción. Los dos procesos son muy similares,
diferenciándose más notablemente en su fuente de energía. La soldadura de rayo
láser emplea un rayo láser altamente enfocado, mientras que la soldadura de
rayo de electrones es hecha en un vacío y usa un haz de electrones. Ambas
tienen una muy alta densidad de energía, haciendo posible la penetración de
soldadura profunda y minimizando el tamaño del área de la soldadura. Ambos
procesos son extremadamente rápidos, y son fáciles de automatizar, haciéndolos
altamente productivos. Las desventajas primarias son sus muy altos costos de
equipo (aunque éstos están disminuyendo) y una susceptibilidad al
agrietamiento. Los desarrollos en esta área incluyen la soldadura de láser
híbrido, que usa los principios de la soldadura de rayo láser y de la soldadura
de arco para incluso mejores propiedades de soldadura.
Soldadura
a gas
Soldadura a gas
de una armadura de acero usando el proceso deoxiacetileno.
El proceso más común de soldadura a gas es la soldadura oxiacetilénica, también conocida
como soldadura autógena o soldadura
oxi-combustible. Es uno de los más
viejos y más versátiles procesos de soldadura, pero en años recientes ha
llegado a ser menos popular en aplicaciones industriales. Todavía es usada
extensamente para soldar tuberías y tubos, como también para trabajo de
reparación. El equipo es relativamente barato y simple, generalmente empleando
la combustión del acetileno en oxígeno para producir una temperatura de la
llama de soldadura de cerca de 3100 °C. Puesto que la llama es menos
concentrada que un arco eléctrico, causa un enfriamiento más lento de la
soldadura, que puede conducir a mayores tensiones residuales y distorsión de
soldadura, aunque facilita la soldadura de aceros de alta aleación. Un proceso
similar, generalmente llamado corte de oxicombustible, es usado para cortar los
metales. Otros métodos de la soldadura a gas, tales como soldadura de
acetileno y aire, soldadura de
hidrógeno y oxígeno, y soldadura de gas a presión son muy similares, generalmente diferenciándose
solamente en el tipo de gases usados. Una antorcha de agua a veces es usada para la soldadura de precisión de
artículos como joyería. La soldadura a gas también es usada en la soldadura de plástico,
aunque la sustancia calentada es el aire, y las temperaturas son mucho más
bajas.
Soldadura
por resistencia
La soldadura por resistencia implica la generación de calor pasando corriente a
través de la resistencia causada por el contacto entre dos o más superficies de
metal. Se forman pequeños charcos de metal fundido en el área de soldadura a
medida que la elevada corriente (1.000 a 100.000 A) pasa a través del metal. En general, los métodos de la
soldadura por resistencia son eficientes y causan poca contaminación, pero sus
aplicaciones son algo limitadas y el costo del equipo puede ser alto.
Soldador de
punto.
La soldadura por puntos es un popular método de soldadura por resistencia
usado para juntar hojas de metal solapadas de hasta 3 mm de grueso. Dos
electrodos son usados simultáneamente para sujetar las hojas de metal juntas y
para pasar corriente a través de las hojas. Las ventajas del método incluyen el
uso eficiente de la energía, limitada deformación de la pieza de trabajo, altas
velocidades de producción, fácil automatización, y el no requerimiento de
materiales de relleno. La fuerza de la soldadura es perceptiblemente más baja
que con otros métodos de soldadura, haciendo el proceso solamente conveniente
para ciertas aplicaciones. Es usada extensivamente en la industria de automóviles
-- Los carros ordinarios puede tener varios miles de puntos soldados hechos por robots industriales. Un proceso especializado,
llamado soldadura de choque, puede ser usada para los
puntos de soldadura del acero
inoxidable.
Como la soldadura de punto, la soldadura de costura confía en dos electrodos para aplicar la presión y la
corriente para juntar hojas de metal. Sin embargo, en vez de electrodos de
punto, los electrodos con forma de rueda, ruedan a lo largo y a menudo
alimentan la pieza de trabajo, haciendo posible las soldaduras continuas
largas. En el pasado, este proceso fue usado en la fabricación de latas de
bebidas, pero ahora sus usos son más limitados. Otros métodos de soldadura por
resistencia incluyen la soldadura de destello, la soldadura de proyección, y
la soldadura de volcado.
Soldadura
por rayo de energía
Los métodos de soldadura por rayo de energía,
llamados soldadura por rayo láser y soldadura con rayo de electrones,
son procesos relativamente nuevos que han llegado a ser absolutamente populares
en aplicaciones de alta producción. Los dos procesos son muy similares,
diferenciándose más notablemente en su fuente de energía. La soldadura de rayo
láser emplea un rayo láser altamente enfocado, mientras que la soldadura de
rayo de electrones es hecha en un vacío y usa un haz de electrones. Ambas
tienen una muy alta densidad de energía, haciendo posible la penetración de
soldadura profunda y minimizando el tamaño del área de la soldadura. Ambos
procesos son extremadamente rápidos, y son fáciles de automatizar, haciéndolos
altamente productivos. Las desventajas primarias son sus muy altos costos de
equipo (aunque éstos están disminuyendo) y una susceptibilidad al agrietamiento.
Los desarrollos en esta área incluyen la soldadura de láser híbrido,
que usa los principios de la soldadura de rayo láser y de la soldadura de arco
para incluso mejores propiedades de soldadura.
Soldadura
de estado sólido
Como el primer proceso de soldadura, la soldadura
de fragua, algunos métodos modernos de soldadura no implican derretimiento de
los materiales que son juntados. Uno de los más populares, la soldadura ultrasónica, es usada para
conectar hojas o alambres finos hechos de metal o termoplásticos, haciéndolos
vibrar en alta frecuencia y bajo alta presión. El equipo y los métodos
implicados son similares a los de la soldadura por resistencia, pero en vez de
corriente eléctrica, la vibración proporciona la fuente de energía. Soldar
metales con este proceso no implica el derretimiento de los materiales; en su
lugar, la soldadura se forma introduciendo vibraciones mecánicas
horizontalmente bajo presión. Cuando se están soldando plásticos, los
materiales deben tener similares temperaturas de fusión, y las vibraciones son
introducidas verticalmente. La soldadura ultrasónica se usa comúnmente para
hacer conexiones eléctricas de aluminio o cobre, y también es un muy común proceso
de soldadura de polímeros.
Otro proceso común, la soldadura explosiva, implica juntar materiales
empujándolos juntos bajo una presión extremadamente alta. La energía del
impacto plastifica los materiales, formando una soldadura, aunque solamente una
limitada cantidad de calor sea generada. El proceso es usado comúnmente para
materiales disímiles de soldadura, tales como la soldadura del aluminio con
acero en cascos de naves o placas compuestas. Otros procesos de soldadura de
estado sólido incluyen la soldadura de coextrusión,
la soldadura en frío, la soldadura de difusión, la soldadura por fricción (incluyendo la soldadura por fricción-agitación en inglés Friction
Stir Welding), la soldadura por
alta frecuencia, la soldadura por
presión caliente, la soldadura por inducción, y la soldadura de rodillo.
Contaminación y Controles
La pureza de la soldadura tiene una gran efecto en la parte terminada y
el número de rechazos. Por consiguiente entender los efectos de la contaminación de
la soldadura obviamente nos puede llevar a mejorar la calidad de las
partes producidas a un costo reducido.
Se recomienda no ignorar los efectos perjudiciales de las impurezas de la
soldadura en la calidad y el índice de producción del
equipo de soldadura por inmersión o de onda. Algunos de los problemas que
prevalecen a causa de soldadura contaminada son uniones opacas o ásperas,
puentes y no poderse "mojar". Cambiar la soldadura no es
necesariamente la solución. Las soldaduras se pueden dividir en tres grupos básicos:
1).- Soldadura Reciclada
2).- Virgen.
3).- Alto Grado de Pureza.
Soldadura reciclada es desperdicio de Estaño y Plomo que se puede
comprar y refinar por medio de procedimientos metalúrgicos
regulares. Los altos niveles de impureza pueden provocar problemas en las líneas
de producción en masa. Soldadura Virgen este término se refiere a la soldadura
que están compuestas de Estaño y Plomo extraídos del mineral. El nivel de
pureza del Estaño y Plomo de esta materias primas es alto y excede, en muchos
aspectos de la magnitud y las normas (ASTM
& QQS-571). Soldadura de alto grado de pureza se selecciona Estaño y Plomo
con bajo nivel de impurezas y se produce soldadura con bajo nivel de impurezas.
Antes de discutir problemas y soluciones considere
la fuente de la contaminación metálica
en un crisol u onda durante la manufactura. Obviamente en una parte del equipo
bien fabricada, las paredes del recipiente para el metal fundido, al igual que
la bomba y todas las demás superficies que llegan a estar en contacto con la
soldadura están hechas con un metal como el acero inoxidable.
La contaminación del baño, por consiguiente, puede resultar únicamente por el
contacto con el trabajo mismo.
Esto significa que un número limitado de elementos se adquieren,
dependiendo de la línea de producción. En el crisol de inmersión, esto
significa que se podrá encontrar cobre y
zinc, al soldar con ola ensambles electrónicos y tablillas de circuitos impresos,
significa que se podrá encontrar cobre y oro. En otras palabras, un baño de soldadura
solo se puede contaminar con aquellos metales con los que esta en contacto y
los cuales son solubles en la soldadura.
Al ir subiendo el nivel de contaminación, la calidad de la soldadura se
deteriora. Sin embargo, no existe una regla clara en cuanto al nivel de
contaminación metálica donde la soldadura ya no se puede emplear.
No podemos prevenir que los materiales de
los PCB toquen el baño e inevitablemente contaminaran la soldadura hasta cierto
grado. No existen valores absolutos para todas las condiciones.
El límite depende de los requisitos de especificación, diseño del
PCB, solderabilidad, espaciado de los circuitos, tamaño de los conectores y
otros parámetros. Establezca si sus propios niveles de contaminación.
Los Efectos de Contaminantes Comunes
Cobre
|
Uniones con apariencia arenosa, la capacidad de mojarse
se ve reducida.
|
||
Aluminio
|
Uniones arenosas, aumenta la escoria en el crisol.
|
||
Cadmio
|
Reduce la capacidad de mojado de la soldadura, causa
que la unión se vea muy opaca.
|
||
Zinc
|
Provoca que el indice de escoria aumente, las uniones
se ven escarchadas.
|
||
Antimonio
|
En cantidades arriba de 0.5% puede reducir la capacidad
de mojarse de la soldadura. En pequeñas cantidades mejora la capacidad de
baja temperatura de la unión de la soldadura.
|
||
Hierro
|
Produce niveles excesivos de escoria.
|
||
Plata
|
Puede provocar uniones opacas, en concentraciones muy
altas hará que la soldadura sea menos movil. No es un contaminante malo. Se
añade a algunas aleaciones en forma deliberada.
|
||
Nickel
|
En pequeñas concentraciones, provoca pequeñas burbujas
o ampollas en la superficie de la unión.
|
||
Nota: La unión de la soldadura tiene
apariencia opaca. El antimonio elimina este efecto.
Fosforo, Bismuto, Indio, Sulfuro, arsénico, etc. Algunos de estos pueden
considerarse contaminantes, sin embargo, unos de ellos se añaden a la soldadura
en forma deliberada para fines especiales. Para soldar las tablillas a máquinas, se consideran materiales que pueden provocar
contaminación de las uniones.
La escoria es el óxido que se forma en la superficie de la soldadura. El
índice de la generación de escoria depende de la temperatura y la agitación.
Mucho de lo que aparenta ser escoria es, en realidad, pequeños globules de
soldadura contenidos en una pequeña película de óxido. Entre mas turbulenta sea
la superficie de la soldadura, mas escoria se produce. Los contaminantes también
juegan un papel importante en la formación de escoria. Los elementos que oxidan
contribuyen a esta formación. Aunque se cree que la escoria es perjudicial en
los procesos de
soldadura de ola, el óxido de la superficie protege contra oxidación futura. No
es necesario quitarla escoria con frecuencia, únicamente si interfiere con la
acción de la ola o si la ola consiste en escoria.
Quitar la escoria una vez al día es, por lo general suficiente. Las áreas
donde se puede controlar la escoria son la temperatura y la agitación. Se ha
encontrado que lo que se considera escoria es una mezcla de compuestos
intermetalicos y escoria. Es importante quitar la acumulación superficial del
crisol con herramientas que
permitan que el metal se vuelva al crisol y solamente se quite la escoria. Se
han empleado muchas cosas para reducir la escoria, pero mientras haya
exposición al oxigeno, se generara escoria.
Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú
superior
Este asegura que el proceso por soldadura de ola este en control. El
analizador térmico es una herramienta de medición (Temperatura
VS Tiempo) y detecta los cambios que presenta en proceso de soldadura en la
máquina.
Esta definido como el traza un gradiente térmico por unidad de tiempo.
Los perfiles térmicos analizan:
·
Cuantifican los Parámetros
de los Precalentadores
·
La Temperatura de la Ola.
·
El Paralelismo.
·
Tiempo de Contacto (Tiempo
de Contacto como la Velocidad del Conveyor).
Tabla de Diagnóstico
·
Flux insuficiente.
·
Precalentamiento fuera de
especificación.
·
Orientación de PCB
Incorrecta.
·
Soldadura contaminada.
·
Temperatura del crisol baja.
·
Altura de la ola incorrecta.
·
Escoria de la ola.
·
Ola desnivelada.
- Relación alta de hoyo a terminal.
- Altura de ola incorrecta.
- Ola desnivelada.
- Soldabilidad PCB/Componentes.
·
Precalentamiento fuera de
especificación.
·
Tipo de mascarilla.
·
Flux insuficiente.
·
Tiempo de contacto excesivo.
·
Uso de ola turbulenta.
·
Pobre calidad de PTH
(Fractura en Pared).
