Fundamentos de Procesos de Soldadura y Formado de Metales en Tecnología Industrial
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Procesos de Soldadura
Soldadura por Arco Eléctrico
La soldadura por arco eléctrico es un proceso de unión de metales mediante el calor generado por un arco eléctrico. Un arco eléctrico es una descarga continua de corriente eléctrica a través de una separación en un circuito (el arco). Este proceso puede alcanzar temperaturas de hasta 5500°C (10,000°F).
Procesos de Soldadura por Arco Eléctrico con Electrodos Consumibles
Estos procesos utilizan un electrodo que se consume durante la soldadura, aportando material a la unión.
Soldadura Metálica por Arco Protegido (SMAW - Shielded Metal Arc Welding)
Proceso que usa un electrodo consumible que consiste en una varilla de metal de aporte recubierta con materiales químicos. Estos recubrimientos proporcionan gases protectores, escoria y elementos de aleación al fundirse.
Soldadura Metálica por Arco con Gas (GMAW - Gas Metal Arc Welding / MIG / MAG)
Utiliza un alambre metálico desnudo como electrodo consumible, alimentado continuamente. La protección del arco y del baño de fusión se logra mediante un flujo de gas externo (inerte como Argón - MIG, o activo como CO₂ - MAG).
Soldadura por Arco con Núcleo de Fundente (FCAW - Flux-Cored Arc Welding)
Proceso donde el electrodo es un alambre tubular consumible que contiene fundente y desoxidantes en su núcleo. Puede requerir o no protección gaseosa adicional.
Soldadura Electro Gaseosa (EGW - Electrogas Welding)
Utiliza un electrodo consumible continuo (alambre con núcleo de fundente o alambre desnudo) con protección de gas. Es un proceso vertical utilizado para soldar secciones gruesas.
Soldadura por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding)
Emplea un electrodo de alambre desnudo consumible y continuo. El arco eléctrico se protege mediante una capa de fundente granular que lo cubre completamente (sumergido), evitando salpicaduras y radiación.
Procesos de Soldadura por Arco Eléctrico con Electrodos No Consumibles
Estos procesos utilizan un electrodo que no se consume durante la soldadura.
Soldadura por Arco de Tungsteno con Gas (GTAW - Gas Tungsten Arc Welding / TIG)
Proceso que usa un electrodo de tungsteno (o aleación de tungsteno) no consumible y un gas inerte (generalmente Argón o Helio) para proteger el arco eléctrico y el baño de fusión. El material de aporte, si se requiere, se añade externamente.
Soldadura por Arco de Plasma (PAW - Plasma Arc Welding)
Es una variante de la soldadura TIG donde un arco de plasma (gas ionizado a muy alta temperatura) es constreñido y dirigido al área de soldadura. Permite mayores concentraciones de energía y puede alcanzar temperaturas de hasta 28,000°C (50,000°F).
Procesos de Formado de Metales
La deformación plástica es un proceso utilizado para dar formas intermedias o finales a los metales, modificando su geometría sin arranque de viruta.
Embutido Profundo o Prensado
El embutido profundo es una extensión del prensado, donde se deforma una chapa plana (disco o formato) para obtener una pieza hueca con profundidad considerable (forma de vaso, caja, etc.). El prensado simple se lleva a cabo presionando un trozo de metal entre un punzón y una matriz.
Laminado
Proceso en el cual se reduce el espesor (o se modifica la sección transversal) del material pasándolo entre un par de rodillos que giran en sentidos opuestos.
Forjado
El metal es comprimido entre matrices (o entre un martillo y un yunque). La forma final se obtiene mediante golpes o presión, a menudo girando y moviendo la pieza de trabajo entre etapas. Puede realizarse en caliente o en frío.
Estirado (Conformado de Chapa)
Proceso para dar forma a chapas metálicas. Las chapas se estiran sobre matrices o moldes (hormas) conformadas, donde se deforman plásticamente hasta asumir los perfiles requeridos.
Extrusión
En este proceso, un cilindro o bloque de metal (tocho) es forzado a pasar a través de un orificio con una forma definida (matriz o dado) mediante la aplicación de alta presión con un émbolo o pistón. El metal extruido adquiere una sección transversal constante, definida por la matriz.
Tipos de Extrusión:
- Extrusión Directa: El émbolo empuja el tocho contra el dado, que está fijo en el extremo opuesto del contenedor. El metal fluye en la misma dirección que el movimiento del émbolo.
- Extrusión Indirecta: El dado está montado en el extremo de un émbolo hueco y es forzado contra el tocho, que permanece estacionario o se mueve con el contenedor. El metal fluye en dirección opuesta al movimiento del émbolo a través del dado hueco.
Estirado de Alambre (Trefilado)
Una varilla de metal se afila en uno de sus extremos y luego se estira haciéndola pasar sucesivamente a través de los orificios cónicos de varios dados o hileras, cada uno de menor diámetro que el anterior, para reducir su sección transversal y aumentar su longitud.