5 Procesos Principales de Soldadura por Resistencia
Este artículo arroja luz sobre los cinco procesos principales de soldadura por resistencia. Los procesos son: 1. Soldadura por puntos 2. Soldadura por costura 3. Soldadura por proyección 4. Soldadura a tope 5. Soldadura rápida.
Proceso # 1. Soldadura por puntos:
La soldadura por puntos es el método de soldadura por resistencia más simple y más utilizado. Se utiliza para unir dos o más hojas superpuestas.
Las placas a unir se colocan juntas entre los dos electrodos conductores hechos de cobre o aleación de cobre. Se pasa una corriente alta de baja tensión entre los electrodos. El metal se funde en el área central de la interfaz entre las dos placas.
Al mismo tiempo se aplica una alta presión para completar la soldadura. El proceso se muestra en la figura 7.29 (a), (b) también muestra los pasos para realizar una soldadura por puntos. La figura 7.29 (c) representa el gráfico de corriente en función del tiempo para un ciclo de soldadura por puntos.
Los electrodos utilizados deben poseer buena conductividad eléctrica y térmica. El calor generado en la cara exterior de las placas debe transferirse al electrodo, para evitar la fusión en un área no requerida.
Los electrodos generalmente son huecos y se enfrían con agua, a fin de transferir el calor de los electrodos al agua. Las máquinas de soldadura por puntos tienen una capacidad de hasta más de 600 kVA y utilizan un voltaje de 1 a 12 voltios. Se utiliza un transformador reductor para reducir el voltaje.
Aplicación y usos:
La soldadura por puntos es el proceso de soldadura por resistencia más ampliamente utilizado en la industria. Las planchas de acero al carbono con un grosor de hasta 4 mm pueden soldarse por puntos con éxito. Sin embargo, las placas de acero de hasta 12 mm de grosor pueden soldarse por puntos de manera satisfactoria como reemplazo del remachado.
Por lo tanto, la soldadura por puntos ha encontrado una amplia aplicación en las industrias de automóviles, aeronaves y electrónica. Se utiliza económicamente en trabajos de chapa, fabricación de contenedores metálicos y juguetes, etc.
Ventajas de la soldadura por puntos:
(1) Todos los metales comerciales, como cobre, acero, acero galvanizado, acero inoxidable se pueden soldar.
(2) No se necesita preparación especial, excepto para la limpieza adecuada de las superficies.
Desventajas de la soldadura por puntos:
(1) Sólo son posibles las juntas de soldadura de solape.
(2) El proceso no funciona satisfactoriamente con el aluminio y requiere algunas modificaciones.
Proceso # 2. Soldadura de costura:
La soldadura por costura es un proceso de soldadura por resistencia en el que se obtiene una soldadura continua en dos piezas de chapa de metal superpuestas o con tope. Es un proceso de soldadura por puntos modificado en el que se obtiene una soldadura continua. En este proceso, las láminas superpuestas se pasan entre ruedas de cobre giratorias que actúan como electrodos.
Una corriente de alto amperio fluye a través de las ruedas y se aplicaron a la presión deseada para producir soldadura. Puede emplearse una corriente de soldadura de hasta 5000 Amperios, y la fuerza de presión que actúa sobre las ruedas del electrodo puede llegar hasta 6 KN (más de media tonelada).
Una velocidad de soldadura de aproximadamente 12 pies por minuto es bastante común. El calor generado hace que el metal plástico y la presión de los electrodos circulares (ruedas) completen la soldadura. Las ruedas de los electrodos pueden enfriarse con aire o agua para evitar el sobrecalentamiento.
La corriente no es continua pero está regulada por un temporizador electrónico. Si la corriente se enciende y se apaga rápidamente, se obtiene una zona de fusión continua entre las dos placas superpuestas como se muestra en la Fig. 7.30.
(a) Se le conoce como soldadura Stich. La junta producida por soldadura de punto es hermética al aire y a los líquidos. La soldadura Stich se utiliza para fabricar tuberías, cilindros a presión, tanques a prueba de fugas y recipientes a presión. Si la corriente se enciende y apaga de forma intermitente, durante un período de tiempo definido, provocará la producción de nuggets individuales, como se muestra en la Fig. 7.30.
(b) Es conocido como soldadura en rollo. La junta producida por la soldadura de rodillo no es hermética al aire ni al gas ni al agua.
Aplicación y usos:
(1) La soldadura por costura es más adecuada y se adopta para espesores de metal que van desde 0.025 mm hasta 3 mm.
(2) La soldadura de costura se emplea en la producción de uniones herméticas a la presión utilizadas en contenedores, cajas, tubos, tuberías, silenciadores, cilindros y similares.
Ventajas de la soldadura de costura:
Las ventajas de la soldadura de costura incluyen el bajo costo, la alta tasa de producción y la idoneidad para la automatización.
Desventajas de la soldadura de costura:
El grosor de la lámina a soldar con costura se limita a 4 mm en el caso de aleaciones de alta conductividad porque requieren una corriente de amperios extremadamente alta. La lámina de acero de 4 mm requiere 20, 000 amp, mientras que las láminas de aluminio de 4 mm requieren 75, 000 amp.
Proceso # 3. Soldadura por proyección:
La soldadura por proyección es un proceso de soldadura por resistencia similar a la soldadura por puntos, pero produce una cantidad de puntos soldados a la vez.
En la soldadura de proyección, una o ambas piezas de trabajo provistas de pequeñas proyecciones para que el flujo de corriente y el calentamiento se localicen en esos puntos. Las proyecciones se producen generalmente mediante prensado a presión o cualquier otro método similar. El proceso se muestra en la figura 7.31 (a) y (b).
Cuando se pasa una corriente de alta densidad (menos que la corriente de soldadura por puntos), el calentamiento localizado tiene lugar en los puntos de contacto.
Las proyecciones se colapsan bajo la fuerza externa aplicada, formando un contacto cercano de superficie a superficie que produce una soldadura terminada y bien definida similar a la soldadura multipunto.
Cuando se desconecta la corriente, la soldadura se enfría y la solidificación tiene lugar bajo la fuerza aplicada.
La fuerza del electrodo se libera, y la pieza de trabajo soldada se retira. Al igual que en el caso de la soldadura por puntos, todo el proceso de soldadura por proyección toma solo una fracción de segundo. La Fig. 7.31 (c) muestra las diferentes etapas en la soldadura de proyección.
Aplicación y usos:
(1) Las hojas que son demasiado gruesas para unirlas mediante soldadura por puntos se pueden soldar utilizando el proceso de soldadura por proyección.
(2) Las piezas de hierro galvanizado, acero al carbono bajo y alto, láminas de estaño, acero inoxidable, fundición a presión de zinc y aluminio extruido pueden proyectarse con éxito.
(3) Las aplicaciones comunes de la soldadura de proyección son; Soldadura de pernos pequeños, tuercas, tornillos especiales y componentes de máquinas.
Ventajas de la soldadura de proyección:
1. Es un proceso rápido y la cantidad de soldaduras se puede hacer simultáneamente.
2. Es adecuado para la producción en grandes cantidades.
3. No tiene limitación de espesor, por lo general.
4. Tiene una vida útil más larga de los electrodos en comparación con los electrodos de soldadura por puntos.
5. Es posible soldar más cerca de lo posible con la soldadura por puntos.
6. Proporciona una excelente precisión de las soldaduras de localización.
7. Además, la presencia de grasa, suciedad o película de óxido en la superficie de las piezas de trabajo tiene menos efecto en la calidad de la soldadura que en el caso de la soldadura por puntos.
Desventajas de la soldadura de proyección:
El cobre y el latón no pueden soldarse por proyección ya que se colapsan bajo presión.
Proceso # 4. Soldadura a tope:
La soldadura a tope pertenece al grupo de soldadura por resistencia como punto. Soldadura de costura y proyección. La soldadura a tope se logra sujetando dos piezas metálicas de la misma área de sección transversal, y presionándolas juntas mientras el calor es generado por una resistencia eléctrica entre las superficies de contacto. La soldadura a tope también conocida como soldadura a tope molesta se muestra en la figura 7.32.
En la soldadura a tope, las piezas se sujetan en electrodos de matriz especialmente diseñados y se unen en contacto sólido, y se conecta una corriente alterna de bajo voltaje (1 a 3 V) a través del área de contacto.
Como resultado del calor generado, el metal en la zona de soldadura adopta un estado plástico (870 a 900 ° C), las dos piezas se presionan juntas (perturbando) mientras la corriente aún fluye y la presión continúa incluso después de que se apaga la corriente. apagado.
Las piezas soldadas son liberadas. La tasa de flujo de corriente o calentamiento depende del tipo de metal, condición de la superficie y presión aplicada.
Aplicación y usos:
La soldadura a tope está especialmente adaptada a varillas, tubos, pequeñas formas estructurales y muchas otras partes de sección uniforme.
Ventajas de la soldadura a tope:
1. Es el mejor método para partes de área de sección transversal uniforme.
2. Es un método bastante rápido para soldar tubos y varillas.
Desventajas de la soldadura a tope
1. La soldadura a tope no sería exitosa para secciones más grandes porque estas no pueden calentarse de manera uniforme y requieren una corriente de amperaje extremadamente alta.
2. El proceso de soldadura a tope se limita a alambres y varillas de soldadura de hasta 10 mm de diámetro.
3. El proceso de soldadura a tope garantiza la soldadura solo cuando las dos superficies que se están soldando juntas tienen la misma área de la sección transversal, así como insignificante o sin excentricidad.
4. El proceso de soldadura a tope requiere la misma resistencia de ambas placas de calentamiento para garantizar un calentamiento uniforme y una soldadura sólida.
Proceso # 5. Soldadura rápida:
La soldadura instantánea pertenece al grupo de soldadura por resistencia similar a la soldadura de tope. La soldadura instantánea es similar a la soldadura a tope, excepto que la manera de calentar el metal es diferente.
Las piezas se ponen primero en contacto con la luz y se pasa una alta tensión. Esto produce una acción de destello (arco) y las partes se calientan localmente al estado plástico. Una fuerza o presión alta aplicada durante el flujo de corriente, produciendo una soldadura sólida.
Se deja una pequeña proyección alrededor de la junta y se puede quitar fácilmente con el proceso de esmerilado. El proceso se muestra en la figura 7.33 (a).
El equipo para la soldadura instantánea incluye un transformador de bajo voltaje (5 a 10 V), un dispositivo de temporización actual y un mecanismo de presión para comprimir las dos piezas de trabajo una contra otra. La figura 7.33 (b) ilustra las diferentes etapas involucradas en un ciclo de soldadura instantánea. Podemos ver que la presión aplicada al principio es baja. Por lo tanto, hay un número limitado de puntos de contacto que actúan como puentes localizados para que fluya la corriente.
En consecuencia, el metal se calienta en esos puntos cuando se conecta la corriente, y la temperatura aumenta con la corriente creciente hasta que excede el punto de fusión del metal.
En esta etapa, el metal fundido es expulsado de la zona de soldadura, causando "destellos". Se producen nuevos puentes y se mueven rápidamente a través de toda la interfaz, dando como resultado un calentamiento uniforme en todas partes. Cuando toda el área de contacto se calienta por encima de la línea de líquidos, la corriente eléctrica se apaga y la presión aumenta repentinamente para exprimir el metal fundido, alterar las partes en contacto y soldarlas entre sí.
Aplicación y usos:
1. La soldadura rápida se utiliza para unir secciones grandes, rieles, eslabones de cadenas, llantas de acero, muebles tubulares de acero, eje trasero, tubos de paredes delgadas y similares.
2. La soldadura instantánea también se puede aplicar para soldar metales desemejantes.
3. La soldadura instantánea puede aplicarse adecuadamente a muchos metales no ferrosos.
Ventajas de la soldadura flash:
1. Mayor productividad y aceleración en la operación.
2. Capacidad para producir soldaduras de alta calidad.
3. Los metales dis-similares también pueden ser soldados.
Desventajas de la soldadura flash:
No se recomienda la soldadura instantánea para soldar aleaciones que contienen un alto porcentaje de cobre, zinc, plomo y estaño. Pérdida de metal en la acción 'intermitente'.
