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Carlos Lara Frias – Ingeniero de Procesos Temuco Abril 2015

Costos de Soldadura


Consideraciones Generales

La soldadura es normalmente parte de un proceso de fabricación, que incluye otras operaciones mecánicas



Adicionalmente las operaciones de soldadura pueden incluir procesos de pre y pos calentamiento, remoción de raíz y otras.



Es importante tener presente que la elección de uno u otro Proceso de Soldadura, implicará consecuencias en la ejecución del trabajo.

Un proceso de soldadura con un mayor costo inicial, pudiera entregar ahorros en otras operaciones y otras variables dentro del mismo proceso y viceversa.


Procesos de Soldadura


Determinación de Costos en Operaciones de

Soldadura


Peso Metal Depositado (PMD)

Cantidad de metal necesario para completar la unión, generalmente se mide en (Kg/mt)


Área de sección transversal (AST)

Es calculada mediante formulas relacionadas con la geometría de la unión


Densidad

Cantidad de masa por unidad de volumen

Aleación Densidad (gr/cm3)

Ac. al carbono 7.8

Ac. Inoxidable 8.0

Cobre 8.6

Níquel 8.6

Aluminio 2.8

Magnesio 1.8

Titanio 4.7


Metodología

Calculo de AST y PMD

Se realiza con aproximaciones geométricas


Calculo: Cantidad de masa por metro de soldadura

Unión 1: A = 60º

T = 10 mm

AR = 3.2 mm

CR = 2 mm

Metales: Acero al Carbono

Unión 2 S1 = 9 mm

S2 = 10 mm

Metales: Acero al Carbono


Calculo: Cantidad de masa por metro de soldadura

Se estima la AST mediante figuras geométricas simples.

PMD.1: AST = (10 * 3.2)+ 2 x (((10-2)*(tan30º)*(10-2))/2)

PMD = AST * d * l

PMD. 2 AST= (9 * 10) / 2 PMD = AST * d * l


Variables a considerar: Eficiencia de Aportación

Relación entre el metal efectivamente depositado y la cantidad en peso de electrodos requeridos para efectuar ese depósito.


Variables a considerar: Velocidad de Deposición

Cantidad de material de aporte depositado en una unidad de tiempo.

SMAW – Arco Manual




SAW – Arco Sumergido




GMAW – Mig Sólido




FCAW – Mig Tubular con Protección




FCAW – Mig Tubular sin Protección


Variables a considerar: Factor de Operación

Se define como la relación entre el tiempo en que ha existido arco y el tiempo real o tiempo total pagado.


Variables a considerar: Flujo de Gas

Cantidad de gas necesario para protección por unidad de tiempo.


Variables a considerar: Factor uso de fundente

Cantidad de fundente efectivamente empleado por kg de alambre depositado.


Composición del costo de soldadura

Los principales componentes del costo de soldadura son:

a) Costo de consumibles (electrodo, fundente, gases de protección, electricidad, etc.).

b) Costo de mano de obra.

c) Gastos generales.

Los dos primeros son costos directos de soldadura. Sin embargo, gastos generales incluye numerosos ítems indirectamente asociados con la soldadura, como son: depreciación, mantención, capacitación de personal, supervisión técnica, etc.


Costo mano de obra

Con excepción de ciertas aplicaciones semiautomáticas y automáticas, el costo de mano de obra, hoy en día, representa la proporción más significativa del costo total en soldadura.

El costo de mano de obra para producir una estructura soldada, depende de la cantidad de Soldadura necesaria, Velocidad de Deposición, Factor de Operación y Valor de Mano de Obra.


Costo mano de obra

La cantidad de deposición aumenta a medida que es elevada la corriente de soldadura. Esto se aplica generalmente a todos los procesos de Soldadura al Arco.


Costo mano de obra

En cantidades altas de deposición, los costos de mano de obra por kilo de metal depositado tienden a disminuir.


Comparativos entre Procesos de Soldadura

SMAW (Arco Manual) v/s GMAW (Mig Sólido)

Datos.




Datos Proceso SMAW

Tipo de Electrodo : Indura 7018-RH 1/8Costo Electrodo : $ 4.253/kg.Costo Energía Eléctrica : $ 150 Kw/hrFactor de Operación : 20%Costo Mano de Obra : $ 3.000/hrCosto de mantención del equipo : $ 300.000/año




Datos Proceso GMAW

Tipo de Alambre : Indura 70S-6 1,2 mmCosto Electrodo : $ 2.529/kg.Gas de Protección : Indurmig 20Costo Gas de Protección : $7.400/m3Costo Energía Eléctrica : $ 150 Kw/hrFactor de Operación : 40%Costo Mano de Obra : $ 3.000/hrCosto de mantención del equipo : $ 450.000/año



GMAW (Mig Sólido) v/s FCAW (Mig Tubular)

Datos.




Datos Proceso GMAW

Tipo de Alambre : Indura 70S-6 1,2 mmCosto Electrodo : $ 2.529/kg.Gas de Protección : Indurmig 20Costo Gas de Protección : $7.400/m3Costo Energía Eléctrica : $ 150 Kw/hrFactor de Operación : 40%Costo Mano de Obra : $ 3.000/hrCosto de mantención del equipo : $ 450.000/año




Datos Proceso FCAW

Tipo de Alambre : Indura 71-T1 1,2 mmCosto Electrodo : $ 2.752/kg.Gas de Protección : Indurmig 20Costo Gas de Protección : $7.400/m3Costo Energía Eléctrica : $ 150 Kw/hrFactor de Operación : 40%Costo Mano de Obra : $ 3.000/hrCosto de mantención del equipo : $ 450.000/año



SMAW (Arco Manual) v/s GTAW (Tig)

Datos.




Datos Proceso SMAW

Tipo de Electrodo : Indura 309-L 3/32Costo Electrodo : $ 22.940/kg.Costo Energía Eléctrica : $ 150 Kw/hrFactor de Operación : 20%Costo Mano de Obra : $ 3.000/hrCosto de mantención del equipo : $ 300.000/año




Datos Proceso GTAW

Tipo de Aporte : Indura ER316-L 1/16Costo Electrodo : $ 17.209/kg.Gas de Protección : ArgónCosto Gas de Protección : $15.705/m3Costo Energía Eléctrica : $ 150 Kw/hrFactor de Operación : 15%Costo Mano de Obra : $ 5.000/hrCosto de mantención del equipo : $ 450.000/año


Costo de Soldadura

En el diseño o fabricación de cualquier componente, hay tres consideraciones fundamentales que deben estar siempre presentes. EFICIENCIA, COSTO y APARIENCIA.


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