Capitulo III de Procesos de Union y Ensamble Procesos Manufactura i

7/22/2019 Capitulo III de Procesos de Union y Ensamble Procesos Manufactura i

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PROCESOS DE UNIONY ENSAMBLE

(OP. DE ENSAMBLE)

PROCESOSDE UNIONPERMANENTE

ENSAMBLEMECANICO

SOLDADURATERMICA

SOLDADURA FUERTEY

SOLDADURA BLANDA

PEGADO CONADHESIVOS

SUJETADORES

ROSCADOS

METODOS DEUNION

PERMANENTE



La soldadura es un proceso para la unión dedos metales por medio de calor y/o presión y sedefine como la liga metalúrgica entre los átomosdel metal a unir y el material de aporte.

DEFINICION DE SOLDADURA



- Aplicación.- El diseño de la unión.

- Los materiales que intervienen.

- Las formas de los componentes que se van aunir, sus espesores y sus tamaños.

La elección de un proceso de unión dependen devarios factores.



CONSTRUCCUION DE UN BARCO A TRAVES DEL P. SOLDADURA



Los procesos de soldadura por fusión usan calor para

unir los metales base.

En muchas operaciones por fusión, se añade un metal deaporte a la combinación fundida para facilitar el proceso y

aportar volumen y resistencia a la unión soldada.

Soldadura por arco eléctrico.

Soldadura con arco sumergido.

Soldadura oxiacetileno, Etc.

SOLDADURA POR FUSION



La soldadura de estado sólido se refiere a los procesos

de unión en los cuales la fusión proviene de laaplicación de presión solamente o una combinación decalor y presión.

Si se usa calor, la temperatura del proceso esta pordebajo del punto de fusión de los metales que se van asoldar.

No se utiliza un metal de aporte en los procesos deestado sólido.

Soldadura por forja.

Soldadura por explosión.

Soldadura por puntos, Etc.

SOLDADURA DE ESTADO SOLIDO



(a) (d)(c)(b)

(a) Unión de esquina con filete interno único.(b) Unión de esquina con filete externo único.(c) Unión sobrepuesta con filete doble.(d) Unión en T con filete doble.

a



(a) Soldadura con surco cuadrada.(b) Soldadura con surco en bisel único.(c) Soldadura con surco en V único.(d) Soldadura con surco U único.(e) Soldadura con surco en J único.(f) Soldadura con surco en V doble para secciones mas

gruesas.



(a) (b)

(a) Soldadura con inserto.(b) Soldadura en ranura.



PROCESOS DE SOLDADURA

SOLDADURA POR FUSION SOLDADURA POR PRESION

SOLDADURA POR CAPILARIDAD

FORJA ARCO ELECTRICO

OXI-ACETILENICA

GAS Y ELECTRICA

PUNTOS

COSTURA

TOPE

SOLDADURA BLANDA SOLDADURA FUERTE

ESTAÑO PLOMO BRONCE PLATA

TIG

MIG-MAG

CON ARCOSUMERGIDO

EXPLOSIVA

LASER

ULTRASONICA

CON TERMITA

CON HAZ DE ELCTRONES



SOLDADURAPOR FUSION

ARCO ELECTRICO OXIGAS

SMAW(ARCO

ELECTRICOMANUAL)

GTAW(TIG)

GMAW(MIG / MAG)

FCAW(ARCO

ALAMBRETUBULAR )

SAW(ARCO

SUMERGIDO)

ELECTRODO VARILLA ALAMBRE MACIZO ALAMBRE TUBULAR



La soldadura eléctricaconsiste en la unión de dos

piezas por medio de un arcoeléctrico, que al desprenderun calor muy elevado (de4.000 a 4.500º C ) funde los

metales ferrosos y permite suensamblado mediante unmetal de aportación de lamisma naturaleza.

DefiniciónS : Shield Protegido

M : Metal Metal

W : Welding Soldadura

A : Arc Arco



-El equipo de soldadura es un transformador

eléctrico alimentado a la red, con una tensiónde 220 ó 380 voltios. Proporciona a su salida unvoltaje más débil (de 45 a 50 voltios) pero defuerte intensidad (de 35 a 170 amperios).

-Uno de los bornes del equipo está en contactocon la pieza a soldar por medio de la pinza de

masa. El otro está constituido por un electrodofijado en el porta-electrodos.



Fuente de poder

Electrodo

Porta electrodo

Conexión a porta electrodo

Conexión a pieza

ESQUEMA DEL PROCESO



1

.

-

1.- Conexión.

2.- Fuente de poder3.- Cable porta eléctrodo4.- Cable de grapa a tierra5.- Porta eléctrodo6.- Electrodo revestido7.- Grapa a tierra8.- Material base9.-Arco voltaico.10.- Núcleo del electrodo11.- Revestimiento12.-Metal en transferencia

13.-Escoria liquida14.- Escoria en solidificación15.- Escoria sólida16.- Charco de metal17.-Metal depositado

Soldadura manual con Arco Voltaico y con Electrodo Revestido



Func iones del Revest im ien to

1.- Proporc iona una atm ósfera pro tecto ra

para la so ldadu ra.

2.- Estab il iza el arco el é ctr ico.

3.- Reduc ir las salp icadu ras.



Norma AWS

E - x x x x - x Resistencia a la tracciónen 1000 lb/pulg2

RevestimientoTipo de corrientePolaridad

Posiciones de soldadura

Elementos aleantes Electrodo



Elemento Significado E Electrodo para arco eléctrico

XX Resistencia a la tensión en lb/in2 Y

Posición de aplicación:

1 Cualquier posición

2 Vertical

3 Horizontal

Z Características de la corriente

0 CC invertida

1 CC solo invertida y CA

2 CC (directa) y CA3 CC (invertida) y CA

Letras Depende de la marca de los electrodos

establece las aleaciones y las características

de penetración



d



Requiere de un gas protector.

El material de aporte es un alambremacizo.

Excelente opción para trabajos entaller, trabajos continuos o trabajos

en serie.Mí nima cantidad de escoria.



Alta eficiencia de fusión 95%.

Para soldar espesores mayores0.6mm.

Alambres para toda posición.

Sensible a vientos o corrientes de

aire.

Limitado a ciertos metales y

aleación.



Capacitación previa del soldador.

Al ser alambres sólidos desnudos nohay problemas de absorción dehumedad en el revestimiento.

Con un solo diámetro de alambre sepuede usar para pase de raí z, rellenoy acabado.



•La Flama de un Soplete de Oxiacetileno



1. Oxigeno2. Acetileno3. Bloqueador de flama4. Manguera de oxigeno5. Manguera de acetileno

6. Soplete7. Material de aporte8. Boquilla9. Material base10. Flama de la soldadura a gas



OTROS PROCESOS DE SOLDADURA

POR FUSION:

- Soldadura con Haz de Electrones

- Soldadura con Electro escoria- Soldadura con Termita- Soldadura Láser

El rayo Láser



Definición:El término láser (l ight ampl i f icat ion b y st im ulated emiss ion

of radiat ion ) que significan amplificación de la luz mediante laemisión estimulada de radiación.

Para producir el rayo de luz láser, se necesita una fuente de energía, como la

electricidad, para que excite los átomos de las sustancias que se están usando

como medio, cause que éstos choquen unos con otros desprendiendo fotones

de luz. Se usan espejos dentro de un tubo para aumentar la luz producida porlos átomos. Estos envían la luz hacia adelante y hacia atrás a través del medio.

Una vez la luz es lo suficientemente brillante, se pasa a través de un espejo y

se produce el rayo láser.

+ -

LASER DE CO2



Se compone de un tubo de plasma relleno con una mezcla especial de CO2,

N2, y He . La función es convertir la energía eléctrica en energía luminosa

concentrada. El tubo láser recibe energía de una fuente de poder y la señal

que lo detona desde la tarjeta electrónica. Entonces, los electrónicos de

radio frecuencia producen una señal de alta frecuencia AC a través de los

electrodos ubicados dentro del tubo. Esto causa emisiones espontáneas de

fotones desde la mezcla de gas que produce un rayo de luz infrarrojo

invisible a una frecuencia de 10,600 nM (escala alta infrarroja). El rayo láser

rebota en el espejo #1 que está dentro del tubo, pasa a través del espejo #2,

rebota en el espejo # 3 y finalmente pasa a través del lente. La Temperatura

obtenida en el punto focal (Focal Point) varia desde tibio hasta 41650 °C.

Espejo # 3Espejo # 1 Espejo # 2

Lente

LASER DE CO2: Aplicación para el corte.



La Tecnología de corte por Láser permite cortar prácticamente cualquier material de forma precisa,

rápida y limpia. La calidad de corte y la velocidad final alcanzable dependerá del material, espesor y

de ciertos parámetros variables del láser como pueden ser el tipo de láser, el sistema de transmisión

del haz o la topología y calidad del gas complementario

APLICACIONES EN LA INDUSTRIA



Metal Mecánica,

Muebles metálicos,Carrocerías,

Industria Naval,

Minería,

Automotriz,Cocinas,

Hornos en general,

Refrigeración,

Avisos publicitarios,

Maquinarias y Equipos,

Muebles de Oficina,

etc.

APLICACIONES EN METAL MECANICA



PRODUCTOS FINALES



COMPARACION CON OTRAS TECNOLOGIAS



Velocidad 9000 *** * * 700 900

Calidad de Corte *** * *** *** *** *

Anchura de Surco *** * ** *** ** *

Distribución de piezas *** * *** ** *** *

Ruido *** * * ** ** * Corte Metal/no Metal *** * *** * *** **

Geometrías Complejas *** ** ** ** ** *

Coste de Equipo * ** * ** ** *

Coste de Operación ** * ** * ** ***

Flexibilidad *** *** *** * ** **

Desgaste deHerramienta

*** *** *** ** * ***

Automatización *** * *** * *** *

Zona afectaciónTérmica

*** * *** *** *** *

Sujeción de la Pieza *** *** *** ** * **

Borde apto para soldar *** * *** *** *** *

*** BUENO** REGULAR* MALO

mm/min



- Soldadura de puntos por resistencia.- Soldadura engargolada por resistencia.- Soldadura por proyección.- Soldadura por forja.- Soldadura por frió.- Soldadura con rodillos.- Soldadura en caliente con presión.

- Soldadura por difusión.- Soldadura explosiva.- Soldadura por fricción.- Soldadura ultrasónica.



•

En la soldadura por puntos la corriente eléctrica pasapor dos electrodos con punta, debido a la resistenciadel material a unir se logra el calentamiento y con laaplicación de presión sobre las piezas se genera un

punto de soldadura.

• La máquinas soldadoras de puntos pueden ser fijas omóviles o bién estar acopladas a un robot o brazomecánico.



La Robotizacion en la Industria Automotriz de laSoldadura por Puntos



• La soldadura por costuraconsiste en el enlace continuode dos piezas de láminatraslapadas.

• La unión se produce por el

calentamiento obtenido por laresistencia al paso de lacorriente y la presiónconstante que se ejerce por

dos electrodos circulares.• Este proceso de soldadura es

continuo.



• La soldadura por resaltes

es un proceso similar al depuntos, sólo que en esta seproducen varios puntos ala vez en cada ocasión quese genera el proceso.

• Los puntos estándeterminados por laposición de un conjunto depuntas que hacen contactoal mismo tiempo.

• Este tipo de soldadura sepuede observar en lafabricación de malla lac.

SOLDADURA POR CAPILARIDAD



SOLDADURA BLANDA SOLDADURA FUERTE

ESTAÑO PLOMO BRONCE PLATA



►Es un proceso de unión en el cual sefunde el material de aporte y se distribuyepor acción capilar entre las superficies

empalmadas de las partes metálicas quese van unir.

►Este tipo de soldadura no ocurre la

fusión de los metales base; solo se derriteel material de aporte.

Ventajas en comparación con la soldadurapor fusión:



Puede unir cualquier metal.Proceso de soldadura que une partes delgadas.Se requiere menos calor y energí a.Posible de soldar áreas de unión inaccesibles.

Desventajas en comparación con la soldadura porfusión:

Resistencia de la unión por lo general esmenor que una unión por fusión.Altas temperaturas pueden debilitar la uniónsoldada.



a) Unión empalmadaconvencional b) Unión con bisel

c) Unión empalmada

escalonada

d) Sección transversal

UNIONES EMPALMADAS

UNIONES SUPERPUESTAS



Fig. (a) Unión sobrepuesta convencional y adaptación de launión sobrepuesta para soldadura fuerte, (b) partes cilí ndricas,(c) partes intercaladas y (d) uso de casquillo para convertir

una unión empalmada en unión sobrepuesta



Fig. Entrelazado mecánico en uniones soldadas en blando paraaumentar la resistencia (a) Engargolado sellado plano, (b) Unión contornillo o remache,(c) Ajustes en conductos de cobre,(d) apretado



Sujetadores Roscados: Tornillos, Pernos y Tuercas

Fig. Ensambles tí picos usando (a) perno y tuerca, (b) tornillos



Fig. Diferentes estilos de cabeza disponibles en tornillos y pernos



Fig. (a) Ensamble de collar í n de eje usando un tornilloprisionero y (b) diversas geometr í as de tornillosprisioneros ( tipos de cabeza y punta)



Fig. Tornillos autorroscantes (a) para formadorde rosca y (b) de corte de rosca .



Fig. (a) Perno sin cabeza y tuerca usadas para ensamble,(b) con rosca en solo extremo, (c) con roscas en los dosextremos.



Fig: Insertos con tornillo de roscar (a) antes de la insercióny (b) después de la inserción dentro de un orificio y de quese ha girado el tornillo dentro del inserto.



Fig. Sujetadores roscados prisioneros : (a) tuerca soldaday (b) tuerca remachada



Fig. los cinco tipos de remaches tí picos (a) solidó, (b)tubular, (c) semitubular, (d) bifurcado, (e) de compresión.



Fig. Sujeción con un ojillo (a) el ojillo, (b) secuencia deensamble (1) inserción del ojillo a través del orificio y (2)operación de calcado.



►

Como la capacidad de un metal ocombinación de metales parasoldarse en un estructura diseñada

de modo conveniente a fin de quela(s) union(es) soldada(s) posean laspropiedades metalúrgicas requeridas

y se lleven a cabo sastifactoriamenteal servicio pretendido.

Se caracteriza:



►Facilidad con que se obtiene el procesode soldadura.

►La ausencia de defectos en el proceso.

►Resistencia en la unión soldadada.

►Ductibilidad en la unión soldada.

►Dureza en la unión soldada.

Factores que afectan la soldabilidad:



1.- El proceso de soldadura.

2.- Las propiedades del metal base.

3.- El metal de relleno.

4.- Las condiciones de la superficie.

Significado del ultimo dígito



Significado del ultimo dígito

Clasificación Corriente Penetración Tipo de Revestimiento EXX10 DCEP BUENA CELULOSA-SODIOEXXX1 AC-DCEP BUENA CELULOSA-POTASIOEXXX2 AC-DCEN BAJA RUTILO-POTASIOEXXX3 AC & DC BAJA RUTILO-SODIOEXXX4 AC & DC BAJA RUTILO-Fe en polvo EXXX5 DCEP MEDIO BAJO H.-SODIO.EXXX6 AC O DCEP MEDIO BAJO H.-POTASIOEXXX8 AC O DCEP MEDIO BAJO.H.-Fe en polvo EXX20 AC O DC MEDIO OXIDO DE HIERO-SODIO EXX24 AC O DC BAJA RUTILO-Fe en polvo.

EXX27 AC O DC MEDIO OXIDO DE Fe-Fe en Polvo

E7018 AC/DCEP MEDIO BASICO DE BAJO HIDROGENO

SOLDADURA POR PLASMA



APLICACIONES DE CORTE CON RAYO LASER



Definición:

El rayo Láser



El término láser (l ight ampl i f icat ion b y st im ulated emiss ion

of radiat ion ) que significan amplificación de la luz mediante la

emisión estimulada de radiación.

Para producir el rayo de luz láser, se necesita una fuente de energía, como la

electricidad, para que excite los átomos de las sustancias que se están usando

como medio, cause que éstos choquen unos con otros desprendiendo fotones

de luz. Se usan espejos dentro de un tubo para aumentar la luz producida por

los átomos. Estos envían la luz hacia adelante y hacia atrás a través del medio.

Una vez la luz es lo suficientemente brillante, se pasa a través de un espejo y

se produce el rayo láser.

+ -

Hay distintos tipos de instrumentos láser. Vienen en

muchas formas y tamaños, y se clasifican de acuerdo al

Tipos de láser:



medio que emplean. El medio es el material que se utiliza

para crear la luz láser. Pueden ser:

Los láseres que usan semiconductores son los máspequeños y se utilizan para tocar discos compactos y en

las impresoras láser. Muchas de las sustancias que se

usan como medio producen luz láser de una sola longitud

de onda, o monocromática.

Los láseres de estado sólido emplean sustancias como

el rubí, la esmeralda o el cristal para producir los rayos de

luz.

Los láseres de gas utilizan gases puros o mezclas de

gases, como el CO2-N2-He, el helio-argón, o el helio-neón.

Los rayos láser se clasifican según el riesgo biológico

en 4 clases:

Los de clase I son inofensivos y se utilizan comopunteros laser o scaner en los supermercados.

Por otra parte los de clas e IV poseen muy alta

potencia, son muy peligrosos y su uso requiere

personal especializado.

Luz ultravioleta: Argon Fluoryde -

Krypton Fluoride -Nitrogen

Luz azul: ArgonLuz verde: Argon - Helium neon

Luz roja: Helium neon - Ruby

CrAlO3

Luz infraroja: Nd. Yag - Carbon

Dioxide (CO2)

LASER DE CO2

Espejo # 1 Espejo # 2



Se compone de un tubo de plasma relleno con una mezcla especial de CO2,

N2, y He . La función es convertir la energía eléctrica en energía luminosa

concentrada. El tubo láser recibe energía de una fuente de poder y la señal

que lo detona desde la tarjeta electrónica. Entonces, los electrónicos de

radio frecuencia producen una señal de alta frecuencia AC a través de los

electrodos ubicados dentro del tubo. Esto causa emisiones espontáneas de

fotones desde la mezcla de gas que produce un rayo de luz infrarrojoinvisible a una frecuencia de 10,600 nM (escala alta infrarroja). El rayo láser

rebota en el espejo #1 que está dentro del tubo, pasa a través del espejo #2,

rebota en el espejo # 3 y finalmente pasa a través del lente. La Temperatura

obtenida en el punto focal (Focal Point) varia desde tibio hasta 41650 °C.

Espejo # 3Espejo # 1 Espejo # 2

Lente

LASER DE CO2: Aplicación para el corte.



La Tecnología de corte por Láser permite cortar prácticamente cualquier material de forma precisa,

rápida y limpia. La calidad de corte y la velocidad final alcanzable dependerá del material, espesor y

de ciertos parámetros variables del láser como pueden ser el tipo de láser, el sistema de transmisión

del haz o la topología y calidad del gas complementario

LASER DE CO2: Aplicación para la soldadura.



LASER DE CO2



APLICACIONES



Metal Mecánica,

APLICACIONES EN LA INDUSTRIA



Metal Mecánica,

Muebles metálicos,

Carrocerías,

Industria Naval,

Minería,

Automotriz,

Cocinas,

Hornos en general,

Refrigeración,

Avisos publicitarios,Maquinarias y Equipos,

Muebles de Oficina,

etc.

APLICACIONES EN METAL MECANICA



APLICACIONES EN MUEBLES METALICOS



APLICACIONES EN CARROCERIAS



APLICACIONES EN INDUSTRIA AUTOMOTRIZ



APLICACIONES EN LA CONSTRUCCIONDE MAQUINARIAS Y EQUIPOS



APLICACIONES VARIAS



PRODUCTOS FINALES



La aplicación de la Tecnología Láser Permite:

Ausencia de contacto mecánico con la pieza

VENTAJAS DEL CORTE CON LASER: FLEXIBILIDAD, RAPIDEZ,CALIDAD, PRECISIÓN



Ausencia de distorsión mecánica de la pieza cortada

Zona de afectación térmica reducida

Posibilidad de cortar materiales de gran dureza y alta fragilidad

Proceso de fácil automatización, apto para cualquier geometría

Altas velocidades de proceso

Alta precisión

Anchura de surco reducida

Bordes de surco paralelos

Mayor aprovechamiento del material

Mecanizado posterior no necesario

Aplicable a gran variedad de materiales

Ausencia de desgaste de herramienta

Endurecimiento de las superficies cortadas

Sellado de los bordes de corte en ciertos materiales (tejidos)

COMPARACION CON OTRAS TECNOLOGIAS



Velocidad 9000 *** * * 700 900

Calidad de Corte *** * *** *** *** *

Anchura de Surco *** * ** *** ** *

Distribución de piezas *** * *** ** *** *

Ruido *** * * ** ** *

Corte Metal/no Metal *** * *** * *** **

Geometrías Complejas *** ** ** ** ** *

Coste de Equipo * ** * ** ** *

Coste de Operación ** * ** * ** ***

Flexibilidad *** *** *** * ** **

Desgaste deHerramienta *** *** *** ** * ***

Automatización *** * *** * *** *

Zona afectaciónTérmica

*** * *** *** *** *

Sujeción de la Pieza *** *** *** ** * **

Borde apto para soldar *** * *** *** *** *

*** BUENO** REGULAR* MALO

mm/min

CARACTERISTICAS TECNICAS: MAQUINA LASERAREA DE TRABAJOCarrera del eje X 3000 mm



Carrera del eje Y 1530 mm

Carrera del eje Z 150 mm

Velocidad del eje X 100 000 mm/min

Velocidad del eje Y 100 000 mm/min

Velocidad del eje Z 50 000 mm/min

Velocidad máxima combinada 140 000 mm/min

Resolución del eje X 0,001 mm

Resolución del eje Y 0,001 mm

Precisión de posicionamiento (Pa) 0,03 mm

Repetibilidad (Ps) 0,03 mm

CAPACIDAD DE CORTE

A l b MS 1 a 16 mm



LISTA DE MATERIALES PARA CORTE:

Material Code NOMBRE Material Type of GasMS MS Mild-Steel Oxygen 99.95%

SS-N2 SS Stainless-Steel Nitrogen 99.99%

ALMG5-N2 AL Aluminum AlMg5 or 3 Nitrogen 99.99%

BRASS-N2 BR Brass Nitrogen 99.99%

INOX-O2 SO Stainless-Steel Oxygen 99.95%

FE-N2 MN Mild-Steel Nitrogen 99.99%

ZINC-N2 ZN Zinc Coated Steel Nitrogen 99.99%

GALVA-N2 GA Gavanized Steel Nitrogen 99.99%

PLEXI-N2 PL Plexiglass-PVC Nitrogen 99.99%

TITAN-AR TI Titanium Argon 99.99%

Aceros al carbono MS: 1 a 16 mm

Aceros inoxidables SS: 1 a 8 mm

Aluminio AL: 1 a 5 mm

SI-Cam: Es un software de CAD/CAM, utilizado

para cargar los planos o iconos en cantidades

requeridas, y aplicándoles Nesting Automático

los ordena óptimamente reduciendo al mínimo

los desperdicios d rante el corte



los desperdicios durante el corte.

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