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TALLER TECNOLOGICO: HERRERIA

CURSO: 2º AÑO - CICLO BASICO

INDICE Normas de seguridad…………………………………………………………………………..................2

UNIDAD Nº1…………………………………………………………………………………………....3

1.1-Introduccion a la herrería. 1.2 - Proceso del trabajo del herrero 1.3-Herramientas 1.4 - Fraguado a

mano - Generalidades. 1.5 –fraguas.

UNIDAD Nº2…………………………………………………………………………………………....9

2.1 –La soldadura 2.2 -Tipos de soldadura. Definición de cada tipo de soldadura.2.3 –Materiales

metálicos. Tipos de metales 2.4 - Perfiles metálicos comerciales.

UNIDAD Nº3…………………………………………………………………………………………..14

3.1 – Soldadura por arco eléctrico. Equipo de seguridad mínimo. 3.2 –Preparación de la máscara de

soldar 3.3 - Equipo de soldar eléctrico (soldador). 3.4 - Tipos de equipos. Equipo de corriente alterna.

Equipo de corriente continua. Equipo de corriente alterna y continua. 3.5 - Accesorios y herramientas

auxiliares. Pinza porta-electrodo. Pinza de masa. Conectores. Acoplamientos. Herramientas auxiliares.

UNIDAD Nº4…………………………………………………………………………………………..19

4.1 - Equipo eléctrico básico para Soldadura por Arco. 4.2 –Los electrodos. 4.3 - Identificación de los

electrodos. 4.4 –Algunas especificaciones. Tablas. Indura punto azul. Indura punto verde. 4.5 - Clases

de electrodos. 4.6 - Factores básicos para empezar a soldar.

UNIDAD Nº5…………………………………………………………………………………………..26

5.1 - Aspectos a considerar en una soldadura. 5.2 –Tipos de uniones o empalmes. 5.3 - Diseños de

uniones. 5.4 –Denominación de los tipos de soldadura. 5.5 - Elección del electrodo según

espesor. 5.6 - Dificultades en la Soldadura de arco. Glosario técnico.

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Normas de Seguridad

1.- Vestir su uniforme o ropa de trabajo, convenientemente limpia. Es lógico que, no pueda evitar

ensuciarse, pero siempre tendrá el cuidado de mantenerla con relativa limpieza, sometiéndola a

periódico lavados.

2.- No vestir ropa excesiva cuando se trabaja; ésta resulta incómoda y dificulta su labor.

3.- Tener su uniforme abrochado, ceñidas sus mangas a las muñecas. Resulta peligroso, el que parte de

la ropa se encuentre suelta cuando se trabaja en las máquinas, puesto que pueden ser tomadas por las

correas y engranajes u otras piezas en movimiento.

4.- Usar el cabello y las uñas cortas. El cabello largo a la vez de ser incómodo para el trabajo, por lo

general cae sobre la frente, resultando peligroso cuando se trabaja en una máquina como la

agujereadora que tiene su husillo de rotación al descubierto.

Las alumnas traerán el cabello recogido evitando el flequillo. Con respecto a las uñas largas pueden

acarrear graves consecuencias puesta que las mismas están expuestas a quebraduras dolorosas en

cualquiera de las operaciones mecánicas que se realicen.

5.- No se permite el uso de anillos, pulseras de identificación, colgantes, aros, piercing, gorras, etc., en

el taller ni mientras trabaja. Como en todo el ámbito de la Escuela.

6.- Dentro del taller no se debe correr, es peligroso e innecesario.

7.- Controle siempre si las piezas cortantes de su maquinaria se encuentran aseguradas.

8.- Antes de hacer funcionar una máquina controle su estado, conexiones, defensas, etc. Si su máquina

está descompuesta, no pierda tiempo, informe a su M.E.P. o autoridad superior.

9.- Utilice siempre el equipo de protección indicando para cada trabajo.

10.- Guardar ordenadamente sus elementos, piezas y herramientas de trabajo antes de salir al recreo. Al

término de la clase, limpiar su máquina y lugar de trabajo, controlando todo cuanto haya empleado,

guardando sus herramientas y elementos.

11.- Si observa alguna deficiencia que pueda dar origen a un accidente, adviértalo de inmediato a su

M.E.P. o autoridad superior.

12.- Cuando tenga alguna duda, consulte a su M.E.P. (Maestro de Enseñanza Practica).

13.- Recuerde que los accidentes se producen siempre por distracción de un instante.

14.- El que se familiariza con el peligro, no lo desprecia; aprende a respetarlo, para salvaguardar su

vida.

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UNIDAD Nº1

1.1 – Introducción a la Herrería

Un herrero es una persona que elabora objetos de hierro o acero, utilizando para ello herramientas

manuales para martillar, doblar o cualquier acción tendiente a dar determinada forma al metal

(modelar) cuando éste se encuentra en estado plástico. Generalmente el metal es calentado hasta que se

vuelve incandescente, al «rojo vivo», y posteriormente se somete al proceso de forjado.

Algunas manufacturas de los herreros son elementos de hierro forjado, rejas, muebles, esculturas,

herramientas, artículos decorativos y religiosos, campanas, utensilios de cocina y armas. Un herrero

con suficiente experiencia puede realizar con el mínimo de esfuerzo y energía, productos de aspecto

refinado que combinan talento y originalidad.

Uno de las tareas especiales de algunos herreros consiste en clavar o poner herraduras en las pezuñas

de los caballos. Estos herreros trabajan especialmente con hierro negro, cuyo color se debe a la capa de

óxido que se deposita sobre la superficie del metal durante el calentamiento.

1.2 -Proceso del trabajo del herrero

Los herreros trabajan calentando las partes del hierro o del acero a modelar con instrumentos como el

martillo. El calentado se realiza en una forja de propano, gas natural, carbón, leña o coque. También se

puede utilizar oxiacetileno o una llama similar para trabajar localizando el calor. El color es importante

para determinar la temperatura y maleabilidad del metal: cuando el hierro es calentado para

incrementar su temperatura, primero se vuelve rojo, luego anaranjado, amarillo y finalmente blanco. El

color ideal para el forjado es un blanco-anaranjado. Como deben ser capaces de ver el color del metal

para trabajar, muchos herreros trabajan en lugares de baja iluminación. Las técnicas de la herrería

pueden ser divididas en: forjado (a veces llamado "esculpido" o "forjadura"), soldadura,

recalentamiento, y acabado.

Una forja de carbón.

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1.3 -Herramientas

Yunque pequeño.

A través de la historia, los herreros se han jactado de poseer una de las pocas ocupaciones en donde

ellos mismos fabrican las herramientas que usan para su oficio. El tiempo y la tradición han proveído

sólo unas pocas herramientas básicas que varían únicamente en detalles alrededor del mundo. Una frase

común sobre el trabajo de los herreros señala que "todo lo que se necesita es algo en donde calentar el

metal, algo en donde golpearlo y algo con qué golpearlo".

La forja es el lugar en donde se le aplica calor al metal en la herrería. Aquí se contiene y controla el

volumen del fuego necesario para el trabajo.

El yunque es un gran bloque de hierro o acero. A lo largo del tiempo, ha sido refinado hasta su actual

forma, con acabado en punta para facilitar el proceso de forjado y para sostener algunas herramientas

especiales.

Los martillos usados en herrería son los de bola y de cuña.

Los anteriores son los instrumentos básicos con los que trabajan los herreros. Además, utilizan algunas

de las siguientes herramientas, dependiendo del tipo de labor que efectúen:

Las tenazas son usadas para asir el metal incandescente. Varían en un rango de formas y tamaños.

Los moldes son instrumentos para dar forma al metal. Éstos se calientan de modo tal que el metal se

derrite y sale a través de aberturas previamente marcadas en el molde. Por esos orificios se introduce el

metal fundido de forma que cuando se enfría y se rompe el molde se reproduce la forma deseada en el

metal. Con ello, por ejemplo, se pueden fabricar las formas particulares de las cucharas, las herraduras,

etcétera.

Molde de herrería.

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1.4 –Fraguado a mano - Generalidades

Según hemos visto, son muy variadas las formas que se dan a los metales mediante el

laminador y las trefilas; pero todas ellas resultan insuficientes para satisfacer las múltiples necesidades

del trabajo mecánico.

Así, se hacen necesarias, a veces, nuevas transformaciones, las cuales se efectúan de ordinario

en caliente, por medio de la operación llamada forjado y también fraguado, que consiste en modificar

las formas de los metales mediante esfuerzos de compresión y de tracción, aprovechando sus

propiedades de ductilidad y maleabilidad.

Se fraguan con mayor frecuencia los aceros dulces y el hierro; pero también pueden fraguarse

los bronces especiales, latones, duraluminio, aceros duros, etcétera.

La temperatura más apta para el fraguado del hierro es la de 900 ºC a 1.200 ºC; para los aceros

al carbono no hay que sobrepasar los 900 ºC, y entre 400 ºC y 500 ºC hay que suspender el trabajo y

calentar nuevamente, para no provocar tensiones internas, que llegan a ser muy peligrosas en los

aceros.

El hierro se pone luminoso a los 500 ºC, y por el color se puede calcular su temperatura con

aproximación, según los datos que siguen:

Rojo naciente: 500 ºC;

Rojo oscuro: 700 ºC;

Rojo cereza naciente: 800 ºC;

Rojo cereza normal: 900 ºC;

Rojo cereza claro: 1.000 ºC;

Naranja oscuro: 1.100 ºC;

Naranja claro: 1.200 ºC;

Blanco: 1.300 ºC;

Blanco brillante: 1.400 ºC;

Blanco de fusión: 1.500 ºC

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1.5 -Fraguas

Es muy conveniente que la fragua no reciba luz difusa, a fin de evitar posibles errores, por una

falsa interpretación de los matices antedichos.

Para calentar los metales que se han de forjar, se emplean las fraguas y los hornos. Las primeras

se componen de armazón, ventilador, tobera (Fig. 12), caja de humo, y pueden ser de varios tipos, a

saber:

1º) Ordinarias, con un armazón de ladrillos o de hierro, de 0,80 cm de altura por 0,70 de ancho

y largo, con tiraje natural o forzado, y con un ventilador de motor (Fig. 13).

2º) De chapas o de fundición, con aspiración de humo por la parte inferior, mediante un

aspirador con chimenea movible en ángulo. Son las fraguas más higiénicas y modernas, y permiten mantener el local limpio, y puro el

aire del ambiente.

Fragua fija (fuego abierto):

Esta se emplea para el calentamiento de piezas pequeñas y de herramientas; como combustible se

emplea principalmente carbón de madera. El carbón de piedra no es apropiado a causa del contenido de

azufre; la madera fresca no proporciona calor suficiente y combustiona muy irregularmente. La

1.10

0'; 1.200'

;

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temperatura se debe tomar aproximadamente con ayuda del color de recocido y es por esto que es

insegura de valorar. Por esto es que la valoración es posible de forma impecable solamente en cuartos

oscuros (pintar las ventanas de azul).

Fragua fija

1- receptor de humo, 2 -calderas, 3 -ventilador, 4 -paso del aire, 5 -soporte, 6 -toberas y palancas de

escoria, 7 -artesa extintora

3º) Portátiles, de chapa o de hierro, con ventilador movido a mano o mediante motor

eléctrico, con chimenea o sin ella.

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4º) Fragua de gas, con quemadores de baja presión, para fuel-oil y gasoil. Son muy prácticas,

higiénicas y modernas.

La fragua del modelo representado en la figura 16, está provista de un calentador de aire y combustible,

que garantiza el máximo rendimiento con mínimo consumo de los carburantes mencionados.

El local destinado a las fraguas debe ser claro y luminoso, pero no con luz excesiva.

Las cañerías de aire deben ser lo más cortas posible, y de radio tan amplio como sea conveniente.

Los principales accesorios de la fragua son las herramientas para atizar el fuego, y limpiarlo de

escorias; un rociador para mojar los carbones, un recipiente con agua, un depósito de carbón, etcétera

(Fig. 17).

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UNIDAD Nº2

2.1 -La soldadura

Gracias al desarrollo de nuevas técnicas durante la primera mitad del siglo XX, la soldadura

sustituyó al atornillado y al remachado en la construcción de muchas estructuras, como puentes,

edificios y barcos. Es una técnica fundamental en la industria del motor, en la aeroespacial, en la

fabricación de maquinaria y en la de cualquier producto hecho con metales.

Entonces definiremos que:

La soldadura: es el procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación

de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin el aporte de otro metal, llamado metal de

aportación, cuya temperatura de fusión es inferior a las de las piezas que se han de soldar.

Entonces, es la unión de piezas metálicas, con o sin material de aporte, utilizando cualquiera de

los siguientes procedimientos generales:

El tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de las propiedades

físicas de los metales, de la utilización a la que está destinada la pieza y de las instalaciones

disponibles. Los procesos de soldadura se clasifican según las fuentes de presión y calor utilizadas.

2.2 -Tipos de soldadura

La mayor parte de procesos de soldadura se pueden separar en dos categorías:

Soldadura por presión: que se realiza sin la aportación de otro material mediante la aplicación

de la presión suficiente y normalmente ayudada con calor.

Soldadura por fusión: realizada mediante la aplicación de calor a las superficies, que se funden

en la zona de contacto, con o sin aportación de otro metal.

En cuanto a la utilización de metal de aportación se distingue entre soldadura ordinaria y

soldadura autógena. Esta última se realiza sin añadir ningún material. La soldadura ordinaria o de

aleación se lleva a cabo añadiendo un metal de aportación que se funde y adhiere a las piezas base, por

lo que realmente éstas no participan por fusión en la soldadura.

Se distingue también entre:

Soldadura blanda y soldadura dura: según sea la temperatura de fusión del metal de

aportación empleado; la soldadura blanda utiliza metales de aportación cuyo punto de fusión es inferior

a los 450 ºC, y la dura metales con temperaturas superiores.

El procedimiento de soldadura por presión original es el de soldadura de fragua, practicado

durante siglos por herreros y artesanos. Los metales se calientan en un horno y se unen a golpes de

martillo. Esta técnica se utiliza cada vez menos en la industria moderna.

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Definiciones de cada tipo de soldadura:

Soldadura ordinaria o de Aleación

Es el método utilizado para unir metales con aleaciones metálicas que se funden a temperaturas

relativamente bajas. Se suele diferenciar entre soldaduras duras y blandas, según el punto de fusión y

resistencia de la aleación utilizada. Los metales de aportación de las soldaduras blandas son aleaciones

de plomo y estaño y, en ocasiones, pequeñas cantidades de bismuto. En las soldaduras duras se

emplean aleaciones de plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de cobre y cinc (latón soldadura).

Para unir dos piezas de metal con aleación, primero hay que limpiar su superficie

mecánicamente y recubrirla con una capa de fundente, por lo general resina o bórax. Esta limpieza

química ayuda a que las piezas se unan con más fuerza, ya que elimina el óxido de los metales. A

continuación se calientan las superficies con un soldador o soplete, y cuando alcanzan la temperatura

de fusión del metal de aportación se aplica éste, que corre libremente y se endurece cuando se enfría.

En el proceso llamado de resudación se aplica el metal de aportación a las piezas por separado, después

se colocan juntas y se calientan. En los procesos industriales se suelen emplear hornos para calentar las

piezas.

Este tipo de soldadura lo practicaban ya, hace más de 2.000 años, los fenicios y los chinos. En el siglo I

d.C., Plinio habla de la soldadura con estaño como procedimiento habitual de los artesanos en la

elaboración de ornamentos con metales preciosos; en el siglo XV se conoce la utilización del bórax

como fundente.

Soldadura por Fusión:

Este tipo agrupa muchos procedimientos de soldadura en los que tiene lugar una fusión entre los

metales a unir, con o sin la aportación de un metal, por lo general sin aplicar presión y a temperaturas

superiores a las que se trabaja en las soldaduras ordinarias. Hay muchos procedimientos, entre los que

destacan la soldadura por gas, la soldadura por arco y la aluminotérmica. Otras más específicas son la

soldadura por haz de partículas, que se realiza en el vacío mediante un haz de electrones o de iones, y la

soldadura por haz luminoso, que suele emplear un rayo láser como fuente de energía.

Soldadura por gas

La soldadura por gas o con soplete utiliza el calor de la combustión de un gas o una mezcla

gaseosa, que se aplica a las superficies de las piezas y a la varilla de metal de aportación. Este sistema

tiene la ventaja de ser portátil ya que no necesita conectarse a la corriente eléctrica. Según la mezcla

gaseosa utilizada se distingue entre soldadura oxiacetilénica (oxígeno/acetileno) y oxhídrica

(oxígeno/hidrógeno), entre otras.

Soldadura por arco

Los procedimientos de soldadura por arco son los más utilizados, sobre todo para soldar acero,

y requieren el uso de corriente eléctrica. Esta corriente se utiliza para crear un arco eléctrico entre uno o

varios electrodos aplicados a la pieza, lo que genera el calor suficiente para fundir el metal y crear la

unión.

La soldadura por arco tiene ciertas ventajas con respecto a otros métodos. Es más rápida debido

a la alta concentración de calor que se genera y por lo tanto produce menos distorsión en la unión. En

algunos casos se utilizan electrodos fusibles, que son los metales de aportación, en forma de varillas

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recubiertas de fundente o desnudas; en otros casos se utiliza un electrodo refractario de volframio y el

metal de aportación se añade aparte. Los procedimientos más importantes de soldadura por arco son

con electrodo recubierto, con protección gaseosa y con fundente en polvo.

Soldadura por arco con electrodo recubierto

En este tipo de soldadura el electrodo metálico, que es conductor de electricidad, está recubierto

de fundente y conectado a la fuente de corriente. El metal a soldar está conectado al otro borne de la

fuente eléctrica. Al tocar con la punta del electrodo la pieza de metal se forma el arco eléctrico. El

intenso calor del arco funde las dos partes a unir y la punta del electrodo, que constituye el metal de

aportación. Este procedimiento, desarrollado a principios del siglo XX, se utiliza sobre todo para soldar

acero.

Soldadura por arco con protección gaseosa

Es la que utiliza un gas para proteger la fusión del aire de la atmósfera. Según la naturaleza del

gas utilizado se distingue entre soldadura MIG, si utiliza gas inerte, y soldadura MAG, si utiliza un gas

activo. Los gases inertes utilizados como protección suelen ser argón y helio; los gases activos suelen

ser mezclas con dióxido de carbono. En ambos casos el electrodo, una varilla desnuda o recubierta con

fundente, se funde para rellenar la unión.

Otro tipo de soldadura con protección gaseosa es la soldadura TIG, que utiliza un gas inerte para

proteger los metales del oxígeno, como la MIG, pero se diferencia en que el electrodo no es fusible; se

utiliza una varilla refractaria de volframio. El metal de aportación se puede suministrar acercando una

varilla desnuda al electrodo.

Soldadura por arco con fundente en polvo

Este procedimiento, en vez de utilizar un gas o el recubrimiento fundente del electrodo para

proteger la unión del aire, usa un baño de material fundente en polvo donde se sumergen las piezas a

soldar. Se pueden emplear varios electrodos de alambre desnudo y el polvo sobrante se utiliza de

nuevo, por lo que es un procedimiento muy eficaz.

Soldadura aluminotérmica

El calor necesario para este tipo de soldadura se obtiene de la reacción química de una mezcla

de óxido de hierro con partículas de aluminio muy finas. El metal líquido resultante constituye el metal

de aportación. Se emplea para soldar roturas y cortes en piezas pesadas de hierro y acero, y es el

método utilizado para soldar los raíles o rieles de los trenes.

Soldadura por presión

Este método agrupa todos los procesos de soldadura en los que se aplica presión sin aportación de

metales para realizar la unión. Algunos procedimientos coinciden con los de fusión, como la soldadura

con gases por presión, donde se calientan las piezas con una llama, pero difieren en que la unión se

hace por presión y sin añadir ningún metal. El proceso más utilizado es el de soldadura por resistencia;

otros son la soldadura por fragua, la soldadura por fricción y otros métodos más recientes como la

soldadura por ultrasonidos.

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Soldadura por resistencia

Este tipo de soldadura se realiza por el calentamiento que experimentan los metales debido a su

resistencia al flujo de una corriente eléctrica. Los electrodos se aplican a los extremos de las piezas, se

colocan juntas a presión y se hace pasar por ellas una corriente eléctrica intensa durante un instante. La

zona de unión de las dos piezas, como es la que mayor resistencia eléctrica ofrece, se calienta y funde

los metales. Este procedimiento se utiliza mucho en la industria para la fabricación de láminas y

alambres de metal, y se adapta muy bien a la automatización.

1.3 -Materiales Metálicos

Material: elemento necesario para la fabricación o construcción de partes, equipo o maquinas,

ejemplo. Acero, aluminio

Metales: algunas características:

- son sólidos a temperaturas ordinarias

- no se disuelven en el agua

- son buenos conductores del calor

- tienen brillo, etc.

Clases de metales:

Metales ferrosos: tienen como su principal componente el hierro, son más pesados que los no

ferrosos, y son magnéticos.

Los metales ferrosos más conocidos son:

Acero de construcción: (con menos del 0.5 % de carbono) y utilizados para la fabricación de

perfiles diversos, tornillos, clavos, etc.

Acero de herramientas: (con más de 0.5 % de carbono), utilizados para la fabricación de brocas,

cinceles, limas, llaves, etc.

Acero fundido: (desde 1,76 % de carbono, hasta 6.6 %), utilizados para la fabricación de

cojinetes, cilindros, monoblocks, etc.

Metales no ferrosos: son aquellos que no contienen hierro en su constitución, sus propiedades

son:

- Buena resistencia a la corrosión

- Poco peso y gran resistencia mecánica

- No despiden chispas (muy pobre)

- Elevada conductividad térmica y eléctrica

Los metales no ferrosos conocidos son:

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Los metales pesados:

- plomo: utilizado para placa de baterías, por ejemplo

- cobre: utilizado para cables de electricidad, tuberías, etc.

- latón: es una aleación de cobre y zinc utilizado, para la fabricación de griterías, pasadores,

etc.

- Zinc: utilizado para recipientes, carburadores, etc.

- Estaño: utilizado para soldadura blanda, etc.

Los metales ligeros:

- Aluminio: utilizado para adornos, perfiles, reflectores, etc.

- Magnesio: es un elemento de aleación con el aluminio, para fabricar llantas de automóviles,

envases de bebidas, etc.

1.4 -Perfiles metálicos comerciales: Los aceros llegan generalmente al comercio en formas normalizadas. Las siderurgias

suministraban los metales en la mayoría de los casos en forma de planchas, barras redondas, cuadradas,

etc.

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UNIDAD Nº3

3.1 -Soldadura por arco eléctrico

Equipo de seguridad mínimo

Para realizar cualquier tipo de soldadura eléctrica, el operario deberá contar con el equipo de protección

necesario. Este cumple con la función de proteger al soldador de las chispas y el calor, y de la luz

intensa producida durante el proceso de soldadura eléctrica. Las reglas de seguridad que siempre deben

ser cumplidas son las siguientes, a saber:

1. Utilizar siempre máscara o casco con vidrios del grado de protección correcto.

2. Antes de comenzar a soldar, examinar si los lentes protectores del casco no posee grietas o fisuras.

3. Utilizar siempre ropa resistente, junto con delantal de cuero o descarne con protección de plomo.

Cubrir el cuerpo y los brazos con ropas pesadas y totalmente abotonadas.

4. Antes de comenzar a soldar, comprobar que las demás personas estén protegidas contra las

radiaciones que se desprenderán por efecto del arco eléctrico.

5. Utilizar una pantalla no reflectante para proteger a las personas que trabajan cerca de usted de los

destellos luminosos. Nunca comience a soldar cerca de una persona que no esté protegida.

6. Utilizar ropas de color oscuro, ya que las de color claro reflejarán la luz del arco eléctrico.

7. Nunca trabajar en un lugar húmedo o con agua, ya que se producirían descargas eléctricas a tierra a

través del operario.

8. Compruebe que la pieza y/o el banco de trabajo estén conectados eléctricamente a tierra.

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3.2 -Preparación de la máscara de soldar

Preparar la máscara con cristal coloreado (no actínico) y cristal blanco de protección como se

indica en la fig.

- Montar los cristales de protección en la correspondiente custodia con el orden siguiente:

1- Al exterior el cristal transparente A.

2- En el interior el cristal coloreado (no actínico) B, cuyo grado de protección deberá ser:

DIN 10 si se utiliza con corrientes de soldadura hasta 80A.

DIN 11 si se utiliza con corrientes de soldadura de hasta 175A,

DIN 12 si se utiliza con corrientes de soldadura de hasta 300A,

- Bloquear con el correspondiente tornillo;

- Montar la manilla de la máscara.

Algunas máscaras están provistas de apéndices suplementarios C

para aumentar la superficie de protección.

3.3 -Equipo de soldar eléctrico (soldador)

Son los que proporcionan corriente apropiada para soldar

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3.4 –Tipos de equipos

1. Equipo de Corriente Alterna: Consisten en un transformador. Transforman la tensión de red o de

suministro (que es de 110 ó 220 Volt en líneas monofásicas, y de 380 Volt entre fases de alimentación

trifásica) en una tensión menor con alta corriente. Esto se realiza internamente, a través de un bobinado

primario y otro secundario devanados sobre un núcleo o reactor ferromagnético con entrehierro

regulable.

2. Equipo de Corriente Continua: Se clasifican en dos tipos básicos: los generadores y los

rectificadores. En los generadores, la corriente se produce por la rotación de una armadura (inducido)

dentro de un campo eléctrico. Esta corriente alterna trifásica inducida es captada por escobillas de

carbón, rectificándola y convirtiéndola en corriente Continua. Los rectificadores son equipos que

poseen un transformador y un puente rectificador de corriente a su salida.

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3. Equipo de Corriente Alterna y Corriente Continua: Consisten en equipos capaces de poder

proporcionar tanto CA como CC. Estos equipos resultan útiles para realizar todo tipo de soldaduras,

pero en especial para las del tipo TIG ó GTAW.

3.5 -Accesorios y herramientas auxiliares

Pinza Porta-electrodo: es un dispositivo de sujeción aislado hacia fuera que alimenta el electrodo con

corriente de soldadura. Tienen mordazas de cobre acanaladas para sujetar electrodos de diferentes

diámetros y a diferentes ángulos. Su capacidad se expresa en amperios que debe estar de acuerdo con

la capacidad de la máquina.

Pinza de masa

Palanca de liberación del electrodo muelle

Mango tubular

Mordaza aislante

Cable de corriente

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UNIDAD Nº4

4.1 -Equipo eléctrico básico para Soldadura por Arco

Haremos hincapié en este tipo de soldadura, que es la que corresponde a esta sección de taller.

En la soldadura, la relación entre la tensión o voltaje aplicado y la corriente circulante es de

suma importancia. Se tienen dos tensiones. Una es la tensión en vacío (sin soldar), la que normalmente

está entre 70 a 80 Volt. La otra es la tensión bajo carga (soldando), la cual puede poseer valores entre

15 a 40 Volt. Los valores de tensión y de corriente variarán en función de la longitud del arco. A mayor

distancia, menor corriente y mayor tensión, y a menor distancia, mayor corriente con tensión más

reducida.

El arco se produce cuando la corriente eléctrica entre los dos electrodos circula a través de una

columna de gas ionizado llamado “plasma”. La circulación de corriente se produce cumpliendo el

mismo principio que en los semiconductores, produciéndose una corriente de electrones (cargas

negativas) y una contracorriente de huecos (cargas positivas). El “plasma” es una mezcla de átomos de

gases neutros y excitados. En la columna central del “plasma”, los electrones, iones y átomos se

encuentran en un movimiento acelerado, chocando entre sí en forma constante. La parte central de la

columna de “plasma” es la más caliente, ya que el movimiento es muy intenso. La parte externa es más

fría, y está conformada por la recombinación de moléculas de gas que fueron disociadas en la parte

central de la columna. Los primeros equipos para soldadura por arco eran del tipo de corriente

constante. Han sido utilizados durante mucho tiempo, y aún se utilizan para Soldadura con Metal y

Arco Protegido (SMAW siglas del inglés Shielded Metal Arc Welding), y en Soldadura de Arco de

Tungsteno con Manual de Soldadura

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Uno de dichos factores es la corriente de salida máxima, la que estará ligada al diámetro máximo de

electrodo a utilizar. Con electrodos de poco diámetro, se requerirá de menor amperaje (corriente) que

con electrodos de mayor diámetro. Una vez elegido el diámetro máximo de electrodo, se debe tener en

cuenta el Ciclo de Trabajo para el cual fue diseñado el equipo. Por ejemplo, un equipo que posee un

ciclo de trabajo del 30 % nos está indicando que si se opera a máxima corriente, en un lapso de 10

minutos, el mismo trabajará en forma Continua durante 3 minutos y deberá descansar los 7 minutos

restantes. En la industria, el ciclo de trabajo más habitual es de 60 %. Ignorar el Ciclo de Trabajo,

puede traer problemas de producción por excesivos tiempos muertos o bien terminar dañando el equipo

por sobrecalentamiento excesivo.

Se deberá tener en cuenta que al

trabajar con bajas tensiones y muy

altas corrientes,

todos los posibles falsos contactos

que existan en el circuito, se traducirán en calentamiento y pérdida de potencia.

4.2 -Los electrodos

Una vez analizados hasta aquí los aspectos eléctricos, veremos ahora las características de los

electrodos:

- La medida del electrodo a utilizar depende de los siguientes factores:

1. Espesor del material a soldar.

2. Preparación de los bordes o filos de la unión a soldar.

3. La posición en que se encuentra la soldadura a efectuar (plana, vertical, horizontal, sobre la cabeza).

4. La pericia que posea el soldador.

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El amperaje a utilizar para realizar la soldadura dependerá de:

1. Tamaño del electrodo seleccionado.

2. El tipo de recubrimiento que el electrodo posea.

3. El tipo de equipo de soldadura utilizado (CA; CC directa e inversa).

4.3 -Identificación de los electrodos

Durante años, el sistema de identificación fue utilizar puntos de colores cerca de la zona de

amarre al porta-electrodo (zona sin recubrimiento). En la actualidad, algunas especificaciones requieren

de un número clasificatorio o código, el que se imprime sobre el revestimiento la cobertura, cerca del

final del electrodo.

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4.4 -Algunas Especificaciones

Tabla 2.1 y 2.2 de especificaciones

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4.5 -Clases de electrodos

4.6 -Factores básicos para empezar a soldar

• Longitud del arco eléctrico: es la distancia entre la punta del electrodo y la pieza de metal a soldar.

Se deberá mantener una distancia correcta y lo más constante posible.

• Angulo del electrodo respecto a la pieza: El electrodo se deberá mantener en un ángulo determinado

respecto al plano de la soldadura. Este ángulo quedará definido según el tipo de costura a realizar, por

las características del electrodo y por el tipo de material a soldar.

• Velocidad de avance: Para obtener una costura pareja, se deberá procurar una velocidad de avance

constante y correcta. Si la velocidad es excesiva, la costura quedará muy débil, y si es muy lenta, se

cargará demasiado material de aporte.

• Corriente eléctrica: Este factor es un indicador directo de la temperatura que se producirá en el arco

eléctrico. A mayor corriente, mayor temperatura. Si no es aplicada la corriente apropiada, se trabajará

fuera de temperatura. Si no se alcanza la temperatura ideal (por debajo), el aspecto de la costura puede

ser bueno pero con falta de penetración. En cambio, si se trabaja con una corriente demasiado elevada,

provocará una temperatura superior a la óptima de trabajo, produciendo una costura deficiente con

porosidad, grietas y salpicaduras de metal fundido.

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UNIDAD Nº5

5.1 -Aspectos a considerar en una soldadura

5.2 -Tipo de uniones o empalmes

Existen dos tipos de empalmes fundamentales en soldadura: de cabeza y de ángulo (ángulo exterior,

ángulo interior y superposición).

Empalmes de cabeza: En los empalmes

de cabeza hasta 2 mm. de grosor, los bordes

por soldar se acercan completamente.

Para grosores mayores seguir la figura 5.

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Empalmes de esquina (fig. 6) y empalmes a L (fig. 7) Preparación muy cómoda para realizar paro es

conveniente hasta grosores de 10 mm. Para grosores superiores, es más conveniente un empalme como

se representa en la fig. 7

Empalmes a ángulo interior(fig. 8) La preparación de este empalme es muy simple y viene realizada

hasta grosores de 5 mm. Las dos piezas tienen que estar en contacto.

Empalmes de superposición: (fig. 9)La preparación más corriente es con bordes rectos y la

soldadura se resuelve en un normal cordón de ángulo. Las dos piezas se deben acercar lo más posible.

5.3 -Diseños de uniones

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5.4 -Denominación de los tipos de soldadura

5.5 -Elección del electrodo según espesor

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5.6 -Dificultades en la Soldadura de arco

Síntomas Causas Remedios

1. Arco inestable, se mueve,

el arco se apaga.

Salpicadura distribuida

sobre el trabajo

1. Arco demasiado largo. 1. Acorte el arco para

penetración correcta.

2. La soldadura no penetra.

El arco se apaga con

frecuencia.

2. Insuficiente corriente

para el tamaño del

electrodo.

2. Aumentar corriente.

Use electrodo más pequeño.

3. Sonido fuerte de disparo

del arco. El fundente se

derrite rápidamente.

Cordón ancho y delgado.

Salpicadura en gotas

grandes.

3. Demasiada corriente

para tamaño del electrodo.

También podría haber

humedad en revestimiento

del electrodo.

3. Reducir corriente. Use

electrodo más grande.

4. La soldadura se queda en

bolas. Soldadura pobre.

4. Electrodo incorrecto

para el trabajo.

4. Use el electrodo correcto

para el metal por soldar.

5. Es difícil establecer el

arco. Penetración, dando

una soldadura inadecuada.

5. Polaridad incorrecta en

porta-electrodo. Metal no

limpiado. Corriente

insuficiente.

5. Cambie polaridad o use

corriente CA en vez de CD.

O, aumente la corriente.

6. Soldadura débil. Es

difícil hacer el arco. El

arco se rompe mucho.

6. El metal por soldar no

está limpio.

6. Limpie el metal por

soldar. Quite toda escoria

de soldadura previa.

7. Arco intermitente.

Puede que cause arcos en

grapa para puesta a tierra.

7. Puesta a tierra

inadecuada.

7. Corrija la puesta a tierra.

Mueva el electrodo más

lentamente.

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Glosario técnico

Corriente alterna: (C.A.). Es una corriente cuya dirección y polaridad se invierte constantemente.

Esta inversión del fluido de la corriente se debe a la inversión de tensión que se opera con la misma

frecuencia.

Corriente directa: (C.D). Es una corriente que circula en una sola dirección y cuyos dos polos:

Positivo y negativo, son constantes, o sea que no se invierten.

Volt (E): Un volt es la tensión o potencial, equivalente a una “presión”, eléctrica (o fuerza

electromotriz; F.e.m.). Que hace fluir una intensidad de un amperio a través de una resistencia de un

ohm.

Ampere (I): Es la unidad de la medida de la intensidad de corriente eléctrica.

Electrón: Es la unidad fundamental de electricidad de carga negativa. El electrón, cargado

negativamente, es atraído por un potencial positivo y en consecuencia la corriente fluye del polo

negativo al positivo. Resistencia la propiedad que posee un conductor de oponerse a la corriente

eléctrica.

Conductores: son los materiales o sustancia que ofrece poca resistencia al paso de la corriente, tales

como los metales, plata, cobre y aluminio especialmente, son buenos conductores.

Ohm: Es la unidad de medida de resistencia eléctrica. Un ohm es la resistencia que permite fluir una

corriente de un ampere bajo la tensión de un volt. La resistencia en ohm es igual a la tensión (en volt)

dividida por la intensidad de corriente (en ampere).

I=V/R donde I = amperios

V =voltios

R =ohmios

Transformador: Es un dispositivo que cambia los valores de tensión (voltaje) e intensidad de una

corriente alterna entre los bornes de entrada y salida, manteniendo la misma frecuencia. (Nota: lo antes

dicho es una definición general y tienen sus excepciones, ya que algunos transformadores se usan

para aislar circuitos sin cambiar los valores de entrada y salida. En combinación con rectificador se

utilizan para doblar frecuencias)

Rectificador: Es un dispositivo que permite fluir a la corriente en una sola dirección. Comúnmente

se usa para convertir en C.C.

Reactor: Es un dispositivo que ofrece una reactancia a la C.A. en función de su frecuencia.(La

reactancia puede ser indistintamente inductiva o capacitiva).

Relevador o relé: Es un interruptor accionado por fuerza electromagnética en lugar de una fuerza

mecánica externa.

Retardador: Es un interruptor que conecta o desconecta un dispositivo o circuito eléctrico, luego de

transcurrido un cierto periodo de tiempo prefijado.

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Ciclo doble inversión: de la corriente alterna, que se puede, representar gráficamente por una curva

que, partiendo de cero, lo cual se llama “medio ciclo “.La otra mitad del ciclo completo parte de cero,

desciende a su mínimo y haciende nuevamente a cero, ver esquema. Cuando se haya producido la

doble inversión de la corriente, se ha completado un ciclo.

Frecuencia: Es él numero de ciclos por segundo. En nuestro caso, el uso de este término significa

frecuencia de corriente alterna.

Alta frecuencia: Son oscilaciones eléctricas que se producen a razón de 500.000 hasta 3.000.000

ciclos por segundo.

Voltaje de un circuito abierto: en una máquina soldadora es la tensión en los bornes de salida

cuando la máquina no está bajo carga o sea cuando no está soldando. Con referencia a la soldadura

también se llama frecuentemente “tensión” de encendido.

Curvas de volts-ampere: Son gráficos que indican las características de la salida de un transformador

o generador. Las coordenadas son: La tensión y la intensidad.

Impedancia: Es la resistencia efectiva en un circuito de corriente alterna, representada por la suma

vectorial de la resistencia ohmica ambas reactancias presentes: capacitiva e inductiva.

Capacitancia: Es la propiedad de almacenamiento de carga eléctrica, es un sistema de conductores y

dieléctricos. La Capacitancia es siempre un efecto electrostático en forma de tensión inducida.

Inductancia: Es la fuerza magnética ejercida por u n cuerpo cargado eléctricamente por un campo

magnético, sobres cuerpos vecinos, sin que exista un contacto físico la inductancia es siempre un

efecto magnético en forma de corriente inducida.

Ciclo de trabajo: Es la proporción porcentual del tiempo de cada periodo de diez minutos de trabajo

intermitente, que una maquina (de soldar) puede permanecer una carga especificada, sin sufrir ningún

calentamiento mayor que el establecido en normas. Si el régimen de servicio es de 100% no hay

intermitencias en el trabajo.

Diagrama de circuitos:

(1) Diagrama esquemático. Representa gráfica de un circuito eléctrico, que ilustra la

interrelación eléctrica de sus componentes, tanto como sus ubicaciones físicas.

(2) Diagramas de cableados. Representaciones pictóricas o semi –pictórica que muestra las

conexiones físicas entre los componentes, tanto como mostrar su ubicación es eléctrica.