Costos involucrados en el proceso de soldadura
En términos generales, el costo de la soldadura se puede dividir en cuatro componentes: 1. Costo del equipo 2. Costo de los consumibles 3. Costos laborales 4. Costos generales.
1. Costo del equipo:
El costo del equipo varía ampliamente con el proceso de soldadura. Al costo inicial de los equipos se debe agregar el costo de mantenimiento para su vida útil. En general, la planta SMAW se deprecia durante 10 años, el equipo semiautomático durante 5 años y las plantas automáticas durante 7 años.
El costo de mantenimiento aumenta con la complejidad y sofisticación de los equipos. Entre los equipos de soldadura por arco, el más caro de mantener es la planta semiautomática de GMAW. Por lo general, una asignación del 5% del costo de capital del equipo a menudo se hace para el mantenimiento.
2. Costo de los consumibles :
Casi todos los procesos de soldadura requieren algunos consumibles o el otro, pero este término se utiliza con mayor frecuencia para los consumibles de soldadura por arco, como electrodos, flujo o gas de protección. Los artículos como los tubos de contacto, los electrodos de tungsteno, los electrodos de soldadura por resistencia que necesitan un reemplazo regular generalmente se tratan como repuestos.
En los procesos de soldadura por arco se tendrá que hacer una cuenta para los extremos de salpicaduras y trozos desechados durante el proceso. La pérdida del extremo del muñón en SMAW depende de la longitud del electrodo utilizado y puede variar entre el 11 y el 14%. Sin embargo, la pérdida correspondiente en los procesos de GMAW y SAW debido a cortes de cable puede ser de 1 a 2%.
Por lo tanto, el costo de los electrodos reflejará la eficiencia de deposición que es la relación del metal de soldadura depositado al peso del electrodo usado. La eficiencia de deposición se ve afectada por pérdidas tales como extremos de muñones, salpicaduras de soldadura y vaporización de metales, etc.
La cantidad de metal requerida para una junta dada dependerá no solo de la eficiencia de deposición sino también de la eficiencia del electrodo o del rendimiento del metal de relleno, que es la relación del peso del metal de soldadura depositado dividido por el peso del metal de relleno comprado. Puede variar entre 50 a 100 por ciento.
La salpicadura y la pérdida de volatilidad varían con las diferentes composiciones y marcas de cables y electrodos, las posiciones de soldadura, el proceso y el nivel de corriente utilizado. Para SMAW, la pérdida puede ser de hasta 20 a 30% y para procesos con protección de gas de aproximadamente 3 a 15%.
En la Tabla 23.1 se dan la eficiencia de deposición, el desperdicio y el requisito de consumibles para una cantidad definida de metal de soldadura depositado.
La pérdida debida a electrodos dañados y perdidos generalmente se permite hasta un 30% para SMAW y esta cifra a menudo se incrementa al 40% para aplicaciones de soldadura de sitio. Para los procesos protegidos con gas, esta pérdida es mucho menos que normalmente se encuentra en el rango de 5 a 15%.
El costo directo del consumible más comúnmente utilizado, es decir, la electricidad puede ser inferior al 5% del costo total de soldadura para la mayoría de los procesos de soldadura por arco. Para cálculos exactos para diferentes tipos de corriente de soldadura, la tabla de acero 23-2 proporciona las pautas necesarias.
El cable del electrodo con núcleo de flujo tiene pérdidas ligeramente más altas que el GMAW porque el flujo en el electrodo se funde y se consume como escoria. Los ingredientes que fluyen en el núcleo ascienden aproximadamente al 10-20% del peso del electrodo.
En SAW, el flujo es uno de los principales consumibles y su costo depende de si la unidad de recuperación de flujo se emplea o no. Como solo 33 - 50% del flujo se fusiona al hacer la soldadura, el resto se puede reciclar.
En GTAW, el costo de reemplazar el electrodo de tungsteno equivale a aproximadamente el 4% del costo del gas utilizado en la soldadura.
El costo del flujo en la soldadura de gas de sierra, ESW y oxicombustible generalmente está relacionado con el peso del metal de soldadura depositado. En la SIERRA, normalmente se utiliza un kg de flujo con cada kg de alambre de electrodo depositado. Esto da una relación de unidad de flujo de metal a soldadura. Esta relación varía según el procedimiento de soldadura y el tipo de flujo utilizado. Para los procesos de soldadura de gas ESW y oxicombustible, la relación de flujo de aproximadamente 0-10 o 10% se considera apropiada.
El gas de protección utilizado depende del caudal de gas y del tiempo requerido para realizar la soldadura. Normalmente, el costo del gas se basa en el costo / m de la soldadura. Para los cálculos de costos se utiliza el costo de gas de protección / min de operación. La Tabla 23.3 proporciona las pautas para el consumo de gas en las operaciones de soldadura y corte.
3. Costos laborales :
Los costos de mano de obra representan la proporción más grande y significativa de los costos totales de soldadura. El costo de mano de obra es una función del tiempo y esto depende del tiempo real en que el arco se está quemando.
Esto está representado por el 'factor operador' o el ciclo de trabajo del operador, y se puede expresar como:
El factor operador varía de un trabajo a otro y de un proceso a otro.
Los ciclos de trabajo aproximados para varios procesos de neumáticos se indican en la Tabla 23.4 .:
* No se asigna tiempo adicional para el precalentamiento en la soldadura de gas de oxicombustible.
La tasa de deposición, es decir, el peso del metal de relleno depositado en una unidad de tiempo también tiene un efecto tremendo en los costos de soldadura. Cuanto mayor sea la tasa de deposición menos el tiempo requerido para hacer una soldadura. La Fig. 23.6 muestra la corriente de soldadura frente a las tasas de deposición para la mayoría de los procesos de soldadura por fusión comúnmente utilizados.
Fig. 23.6 Corriente de soldadura frente a las tasas de deposición para el acero de soldadura.
4. Gastos generales:
Todos los costos que no pueden cargarse directamente a un trabajo específico se conocen como costos generales y pueden incluir administración, instalaciones, depreciación, impuestos, herramientas pequeñas y equipos de seguridad de uso general.
Por lo general, los costos generales se calculan como un porcentaje del costo de la mano de obra y este porcentaje se denomina como "en costo". Las cifras "en costo" de 250-350% son bastante típicas de las industrias de fabricación, pero pueden llegar a ser del 500-700% dependiendo de la organización y el producto involucrado. Los gráficos y tablas, como se muestra en las Fig. 23.7 y 23.8, pueden emplearse de manera útil para analizar el costo de la soldadura.
Estos pueden proporcionar la mano de obra y los costos indirectos directamente de la longitud del electrodo por metro de soldadura y también pueden tener en cuenta cualquier variación en los factores operacionales, como el ciclo de trabajo del operador, la tasa de mano de obra y el porcentaje de "costo directo".
El costo de la soldadura puede verse considerablemente afectado por el aumento de la productividad, que depende de la selección juiciosa de consumibles, procesos, equipos y el modo de operación, es decir, manual, semiautomático y automático.
