Tecnología de Soldadura y Recuperación de Metales: Procesos y Optimización Industrial

Tipos de Soldadura

• Soldadura Heterogénea: Une metales iguales o distintos sin fundir la zona a unir. Necesita material de aporte, estableciendo una unión indirecta (pieza-aporte-pieza).

• Soldadura Homogénea: Siempre une metales iguales, fundiendo la zona a unir para una unión directa.

  • Con Aporte: El material de aporte es de la misma naturaleza que las piezas a unir.

  • Sin Aporte: Las piezas se funden y se unen por presión.

Requisitos de la Soldadura

La soldadura debe cumplir con ciertas características para asegurar una unión efectiva:

• Tener un color parecido al de las piezas a unir.
• Fundir a una temperatura inferior a la de las partes a unir.
• Puede ser Blanda (funde por debajo de 450ºC) o Dura (funde por encima de 450ºC).
• Su composición debe ajustarse a la normativa, lo que se denomina soldadura controlada.

Fenómenos Clave en la Soldadura

• Aleación Intermedia: Se forma entre los granos del metal base y la soldadura.

• Difusión: Proceso de formación de una aleación entre un metal líquido y uno sólido.

• Mojado: La soldadura se extiende y adhiere al metal base. Este fenómeno se produce cuando las superficies están limpias, sin óxido ni grasa.

• Capilaridad: La soldadura moja el metal base y es capaz de fluir por la unión debido a la acción capilar.

Resistencia Mecánica de la Unión Soldada

La resistencia de la unión soldada depende de varios factores:

• Calidad de la Unión: Cuanto mayor sea la calidad de la unión, más resistente será.

• Profundidad de Penetración: Cuanto más penetre la soldadura en los granos cristalinos del metal base, más resistente será la unión.

• Espesor de la Línea de Unión: Una menor distancia entre las piezas (un buen ajuste) resulta en una mayor resistencia.

Tipos de Unión y Resistencia

Los esfuerzos de tracción y flexión son críticos y pueden comprometer la integridad de la unión. Para mayor resistencia, se recomienda el uso de soldadura dura.

Temperaturas de Fusión y Resistencia

A menor temperatura de fusión de la soldadura, mayor será la resistencia de la unión. Las uniones pueden clasificarse por su resistencia:

• Débiles: Uniones a tope.
• Medianas.
• Fuertes: Uniones a solape.

El Fundente en la Soldadura

El fundente es un componente esencial con múltiples funciones:

• Elimina los óxidos presentes en las superficies.
• Evita la formación de nuevos óxidos durante el proceso.
• Facilita la fusión de la soldadura y su adhesión al metal base.
• Aísla del calor, protegiendo las superficies.
• Ayuda a que la soldadura moje y fluya correctamente.
• No reacciona químicamente con el metal base ni con la soldadura.

Temperatura del Fundente

El fundente debe activarse antes de que la soldadura funda y mantener su acción después de la unión y solidificación.

Fuentes de Calor para la Soldadura

• Comburente: Aire u oxígeno.
• Combustible: Gas.

El calor necesario para la soldadura se genera mediante sopletes que provocan la combustión entre el combustible y el comburente.

Tipos de Llamas

• Llama Oxidante: Caracterizada por un exceso de oxígeno.
• Llama Reductora: Con deficiencia de oxígeno.
• Llama Intermedia: Una mezcla equilibrada de combustible y comburente.

Métodos de Soldadura Avanzados

Existen diversas técnicas de soldadura modernas, entre las que destacan:

• Rayo Láser
• TIG (Tungsten Inert Gas)
• MAG (Metal Active Gas)

Métodos de Determinación de Metales Preciosos

Métodos Cualitativos

Estos métodos determinan la presencia de un metal precioso sin conocer su composición exacta. Se basan en propiedades como el color de la aleación, el brillo y la densidad.

Métodos Cuantitativos

Estos métodos permiten determinar las cantidades exactas de un determinado componente que se encuentra en una fórmula o muestra.

Ejemplo de Método Cualitativo: La Prueba de la Púrpura

La prueba de la Púrpura es un método cualitativo, fácil y seguro, que permite saber si hay oro presente.

Gestión de Mermas y Recuperación de Metales

Mermas en la Elaboración de Metales

Las mermas son las pérdidas de metal que ocurren durante la elaboración de una pieza. Estas pueden producirse en diversas etapas, como:

• Fundición
• Laminado
• Recocido
• Limado
• Serrado
• Esmerilado
• Soldadura

Pérdidas Durante la Fundición

Las pérdidas en la fundición pueden deberse a:

• Salpicaduras causadas por la presión.
• Transformación de restos en óxidos.
• Pérdida por salida de humos.
• Restos y bolas que quedan en el crisol.

Pérdidas Durante el Laminado

El metal agrio (no recocido adecuadamente) puede provocar la caída de trozos del borde de la plancha durante el laminado.

Pérdidas por Oxidación de la Aleación

Cuando una aleación se recuece, puede cambiar de color y la formación de óxido da lugar a una pérdida de peso.

Efecto de la Pérdida de Peso en el Título

Al perder peso, el título (pureza) del metal se enriquece al quemarse milésimas de metal noble, lo cual no es recuperable.

Estrategias para Conservar el Pulido y Reducir Pérdidas

Para evitar las pérdidas de metal y conservar el pulido, se recomienda:

• Recocer en atmósfera controlada.
• Desengrasar y tratar con ácido bórico antes del recocido.

Abrillantado y Recuperación

El abrillantado electrolítico, realizado antes del pulido mecánico, facilita la recuperación de material.

Recuperación de Residuos Metálicos

Tipos de Residuos Recuperables (Escobillas)

Las escobillas son los restos de metal que quedan en el taller al final de barrer, incluyendo:

• Tapas
• Filtros de lavabos
• Restos en calzado o ropa

Clasificación de Residuos para Recuperación

Para una recuperación eficiente, los residuos deben separarse en categorías como:

• Escobillas de pulidora
• Crisoles
• Escobillas de taller
• Soluciones líquidas con oro o plata
• Residuos de lavamanos

Métodos de Recuperación Específicos

• Recuperación de Escobillas: Se procesan por separado utilizando el mismo sistema: quemado, molido, imantado y tamizado.

• Recuperación de Crisoles: Se sumergen en ácido clorhídrico al 33%.

• Recuperación de Residuos de Lavamanos: Se deben secar, quemar y tratar como escobillas normales.

• Recuperación de Oro (Au) y Plata (Ag):

  • Electrolítico: Mediante baños electrolíticos.
  • Químico: Permite una recuperación cercana al 100%.