Procesos de unión y ensamble en la fabricación - Prof. Esguerra, Diapositivas de Procesos de Producción

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Curso:

PROCESOS de FABRICACIÓN

Sesión 26: Procesos de unión y ensamble Introducción 1

Introducción 2 Procesos que se utilizan para unir dos o más piezas en una entidad Unión Ensamble Soldadura Pegado adhesivo  Fuerte - 450 °C < T < Tmetal base  Suave – T < 450°C Uniones que no puede separarse con facilidad. Métodos mecánicos para juntar dos piezas Soldadura Proceso de unión de materiales en el cual se funden las superficies de contacto de dos o más piezas mediante la aplicación conveniente de calor y/o presión

Soldadura 4 Importancia comercial y tecnológica

 La soldadura proporciona una unión permanente

 La unión soldada puede ser más fuerte que los materiales originales

 Por lo general, la soldadura es la forma más económica de unir componentes, en

términos del uso de materiales y costos de fabricación.

 La soldadura no se limita al ambiente de fábrica --) Puede realizarse en campo

Ventajas

Desventajas

 Procesos manuales --) Mano de obra costosa

 La mayoría de los procesos de soldadura son inherentemente peligrosos

 El proceso no permite un desensamble adecuado

 puede tener ciertos defectos de calidad que son difíciles de detectar y que pueden

reducir la resistencia de la unión

Soldadura 5 Tipos de procesos de soldadura Más de 50 tipos de soldadura Dos tipos Soldadura por fusión Soldadura de estado sólido Usan calor para fundir los metales base  Soldadura con arco  Soldadura por resistencia  Soldadura con oxígeno y gas combustible  Otros La fusión proviene sólo de la aplicación de presión o de una combinación de calor y presión T < Tm  Soldadura por difusión  Soldadura por fricción  Soldadura ultrasónica

Soldadura 7 Terminología Soldador: Trabajador calificado que realiza la soldadura Ajustador: Un segundo trabajador, que ordena los componentes individuales para el soldador antes de practicar la soldadura. Sujetador de soldadura: Dispositivo para asegurar y sostener los componentes en una posición fija para la soldadura Posicionador de soldadura: dispositivo que sostiene las piezas y también mueve el ensamble a la posición deseada para soldar Sujetador Posicionador

Soldadura 8 Aspectos de seguridad Careta con filtro/radiación ultravioleta Arco eléctrico  Descargas eléctricas  Chispas y salpicaduras de metal fundido  Humo y vapores Protección respiratoria

Soldadura 10 Tipo soldadura Filete interno Filete externo Unión sobrepuesta con filete doble Unión en te con filete doble Soldadura de filete Se usa un metal de relleno para proporcionar una sección transversal con una forma aproximada a la de un triángulo recto Continuas o intermitentes

Soldadura 11 Tipo soldadura Soldaduras con surcos Por lo general requieren que se moldeen las orillas de las piezas en un surco para facilitar la penetración de la soldadura Surco en bisel Surco en V Surco en U Surco en J Surco en doble V (secciones gruesas)

Soldadura 13 Física de la soldadura por fusión Para lograr la fusión, se aplica una fuente de energía calorífica de alta densidad a las superficies de empalme y las temperaturas resultantes son suficientes para producir la fusión localizada de los metales base. Densidad calorífica: potencia transferida al trabajo por unidad de área superficial Rango Mínima densidad de potencia requerida para fundir la mayoría de los metales en la soldadura Valores mayores a este originan temperaturas localizadas que vaporizan el metal en la región afectada

Soldadura 14 Física de la soldadura Diferentes procesos de soldadura en este rango: Área más pequeña

Soldadura 16 Física de la soldadura Una fuente de calor transfiere 3000 W a la superficie de una pieza metálica. El calor afecta la superficie en un área circular, con intensidades variables dentro del círculo. La distribución es la siguiente: 70% de la potencia se transfiere dentro de un círculo de 5 mm de diámetro y 90% se transfiere dentro de un círculo concéntrico de 12 mm de diámetro. ¿Cuáles son las densidades de potencia en: a ) el círculo interno de 5 mm de diámetro y b ) el anillo con un diámetro de 12 mm que se encuentra alrededor del círculo interno? 5 mm 12 mm 70% de la potencia 90% de la potencia Será suficiente?

Soldadura 17 Física de la soldadura

Una fuente de calor puede transferir 3 500 J/s a la superficie de una pieza

metálica. El área calentada es circular y el 70% del calor se concentra en un área

circular con un diámetro de 3.75 mm. ¿Es suficiente la densidad de potencia

resultante para fundir el metal?

Ejercicio

Soldadura 19 Física de la soldadura

Soldadura 20 Física de la soldadura Calcule la energía unitaria para la fusión de los siguientes metales: a) Aluminio b) Acero al simple bajo carbono J/mm^3 Ejercicio