Operaciones y Tipos de Soldadura: Una Revisión Técnica

Movimientos y Componentes de la Limadora

La limadora es una máquina herramienta que realiza el mecanizado de piezas mediante un movimiento rectilíneo alternativo. Los movimientos principales en una limadora son:

• Movimiento de corte: Movimiento principal que realiza la herramienta.
• Movimiento de avance: Movimiento que permite el mecanizado continuo de la pieza.
• Movimiento de profundidad de pasada: Ajusta la profundidad del corte en cada pasada.

Componentes Principales

• Bancada: Estructura principal que soporta los demás componentes.
• Guías: Pueden ser bicónicas o planas de cola de milano. Permiten el desplazamiento de los carros.
• Mesa: Puede ser paralelepipédica, universal o pivotante. Sobre ella se fija la pieza a mecanizar.
• Carnero: Elemento móvil que porta la herramienta de corte.

Sujeción de Herramientas

La herramienta se sujeta por medio de un estribo con tornillo prisionero que se desliza sobre las guías de la torreta del carnero. Se puede variar la inclinación girando la torreta alrededor de un eje horizontal paralelo a la dirección de la carrera del carnero.

Movimientos de la Herramienta

• Movimiento de inclinación de la herramienta: Se logra mediante el giro del portaherramientas, la torreta o el soporte de la torreta.
• Movimiento vertical de la herramienta: Es el desplazamiento del portaherramientas sobre las guías de la torreta. Se utiliza para ajustar la altura al empezar y dar la profundidad de corte después de cada pasada.

Accionamiento del Carnero

El accionamiento del carnero se puede realizar mediante un sistema de palanca oscilante y plato manivela. Este sistema consta de dos elementos:

• Palanca ranurada longitudinalmente
• Plato manivela

Cuando gira el plato manivela, gira la manivela y obliga a oscilar la palanca, que arrastra al carnero con un movimiento oscilante. La longitud de la carrera depende del radio al que se ha colocado el plato manivela.

Si dividimos el círculo recorrido por el botón del plato manivela en 24 partes iguales, podemos observar que la carrera de trabajo ocupa 8 divisiones y la carrera de retroceso 4 divisiones.

Movimiento Vertical de la Mesa

Existen dos métodos principales para el movimiento vertical de la mesa:

1. Manivela: La mesa se sube o baja con una manivela que tiene un eje horizontal que acaba en un piñón cónico. Este piñón engrana con otro piñón solidario con el extremo del husillo que rosca en el carro de la mesa. No se puede variar el avance sin parar la máquina.
2. Excéntrica: Se pone en marcha un disparador con un número determinado de dientes de la rueda del trinquete por cada oscilación de la excéntrica. Para variar el avance, se usa un mando encubridor que, al girar, tapa más o menos dientes de la rueda del trinquete, variando el ángulo de giro.

En algunas máquinas de mando hidráulico, un émbolo recibe aceite y actúa por medio de un vástago sobre una cremallera. Esta hace girar, al desplazarse, un piñón sobre un husillo en el movimiento transversal de la mesa.

Operaciones con Limadoras

Las operaciones típicas que se realizan con una limadora incluyen:

• Planeado
• Labrado de superficies verticales o inclinadas
• Ranurado
• Perfilado
• Mecanizado de chaveteros
• Colas de milano
• Superficies cónicas
• Tallado de piñones cónicos

Tipos de Soldadura y Electrodos

Clases de Soldaduras

Las soldaduras se pueden clasificar en:

• Homogéneas: Los materiales que se unen son de la misma naturaleza.
• Heterogéneas: Los materiales que se unen son de diferente naturaleza.

Defectos en la Soldadura

Los defectos más comunes en las soldaduras son:

• Falta de penetración
• Pegaduras
• Oxidaciones y quemaduras
• Sopladuras

Soldadura Eléctrica por Arco

En la soldadura eléctrica por arco, salta un arco entre dos conductores de distinta polaridad. La temperatura generada es superior a 3500 ºC, lo que permite la fusión de los materiales. Se ponen en contacto los polos opuestos de un generador y se establece una corriente de gran intensidad. La incandescencia ioniza la atmósfera, haciéndola conductora. La tensión necesaria para mantener el arco es de aproximadamente 40 V/cm de separación entre electrodos.

Procedimientos de Soldadura por Arco

• Con electrodos de carbón: Métodos de Zerener y Bernardos.
• Con electrodos metálicos: Desarrollados por Davy (1813), Slavianoff (1891) y Kjellberg (1908).

Electrodos para Soldadura por Arco

Los electrodos para soldadura por arco suelen ser de acero calibrado dulce, recubierto de sustancias metalizadas, minerales y orgánicas. El recubrimiento cumple varias funciones:

• Favorece el encendido y la estabilidad del arco gracias a las sustancias ionizantes.
• Mejora las características mecánicas mediante sustancias desoxidantes que protegen del nitrógeno del aire y compensan la oxidación (arco activo).
• Protege la soldadura con la escoria generada.

Clasificación de los Electrodos

Según la Varilla

• Aceros suaves (C, Mn, Si, S, P)
• Aceros de gran resistencia (Cr, Ni, Mo, V)
• Para recargues de gran dureza (depósito martensítico, austenítico, Mn, Cr-Ni, o depósitos de estelita)
• Aceros inoxidables y resistentes a altas temperaturas (Cr, Ni, Mo). También existen electrodos inoxidables sintéticos.
• Fundición (alto contenido de C)
• Materiales no férreos (Al y aleaciones de Cu)

Según el Recubrimiento

• Ácido: Grueso, escoria tipo nido de abeja, alta velocidad de fusión, buena penetración. Apto para corriente continua (CC) y corriente alterna (CA). Puede causar fisuraciones. No se usa en soldadura vertical.
• Básico: Grueso, carbonato cálcico, escoria fácil de quitar, resiste fisuraciones. Ideal para soldaduras de gran espesor. Apto para CC y CA.
• Oxidante: Grueso (para soldadura horizontal) o delgado (para aplicaciones de poca importancia). Óxido de hierro. Genera mucha escoria. Poca penetración, valores mecánicos bajos, buen aspecto.
• Rutilo: Delgado, genera gases protectores. Buen aspecto, buena penetración, buenas características mecánicas. Apto para CC y CA.
• Semivolátiles: Penetración regular, buenas características mecánicas, mal aspecto. Sueldan mejor en CC y CA que los anteriores.
• No volátiles: Buen aspecto, poca penetración, características mecánicas regulares debido a la tendencia a fisurarse. Fácil uso con CC y CA.

Normalización de Electrodos

La normalización de los electrodos incluye información sobre:

• Resistencia a la tracción
• Alargamiento
• Resiliencia del cordón
• Tipo de recubrimiento del electrodo
• Posición de la soldadura
• Clase de corriente
• Tensión a utilizar

La codificación típica es: 1 letra + 3 cifras + 1 letra + 2 cifras.

Equipos de Soldadura

Los equipos de soldadura incluyen:

• Máquina que suministra la corriente
• Pinza porta electrodo
• Mordaza de masa
• Guantes
• Pantalla
• Peto de cuero

Tipos de Equipos

• Convertidores: Motor acoplado a una dinamo de 220 V. Arrancador estrella-triángulo. Son complicados y caros. Tienen un factor de potencia (cos φ) alto y un rendimiento (Q) bajo.
• Rectificadores: Transformador y rectificador de selenio (Se) que transforma la corriente alterna en continua. Son más baratos y fáciles de manejar.

En ambos grupos, se puede utilizar polaridad directa (polo positivo al electrodo y negativo a la pieza) o polaridad inversa (polo negativo al electrodo y positivo a la pieza). La polaridad directa se usa menos, excepto en los electrodos de rutilo.