Cómo Funciona La Soldadura

{h1}

La soldadura es lo que hace posible puentes, rascacielos y automóviles. Aprende sobre la ciencia detrás de la soldadura.

-Rascacielos, coches exóticos, lanzamientos de cohetes: ciertas cosas simplemente exigen su atención. Soldadura, con toda probabilidad, no es uno de ellos. Es posible que haya pasado toda su vida sin haber pensado nunca en el tema. Podría sorprenderle entonces que la soldadura afecta a aproximadamente el 50 por ciento del producto nacional bruto de los Estados Unidos [fuente: Hobart]. Sin él, ninguno de esos asombrosos rascacielos, autos o cohetes existirían.

La soldadura es, en su núcleo, simplemente una forma de unir dos piezas de metal. Si bien hay otras formas de unir metal (remachado, soldadura fuerte y soldadura blanda, por ejemplo), la soldadura se ha convertido en el método de elección por su resistencia, eficiencia y versatilidad.

-Hay toneladas de diferentes métodos de soldadura, y más se están inventando todo el tiempo. Algunos métodos usan calor para fundir esencialmente dos piezas de metal, a menudo agregando un "metal de relleno" en la junta para que actúe como un agente de unión. Otros métodos dependen de la presión para unir el metal, y otros utilizan una combinación de calor y presión. A diferencia de la soldadura y soldadura fuerte, donde las piezas metálicas que se unen permanecen inalteradas, el proceso de soldadura siempre cambia las piezas de trabajo.

Esto puede parecer un punto trivial, pero en realidad es crítico para entender por qué la soldadura produce uniones tan fuertes. En los procesos de soldadura y soldadura fuerte, se unen dos piezas de metal introduciendo un tercer material (con un punto de fusión más bajo) en la mezcla. La fusión de este tercer material entre las superficies de las piezas originales une las piezas. La unión, sin embargo, es tan fuerte como el material de unión. La soldadura, por otro lado, corta al intermediario y une las piezas originales directamente entre sí. El resultado es un enlace fuerte y cohesivo que a menudo es tan fuerte como el material en sí.

-En este artículo, analizaremos más de cerca cómo funciona la soldadura. También examinaremos algunas de las numerosas aplicaciones para soldadura, junto con la experiencia y el equipo necesarios para que todo suceda. Pero antes de hacerlo, veamos dónde comenzó todo.

La historia de la soldadura

Un soldador submarino le quita su antorcha de soldadura después de asegurar los muelles submarinos que llevarán la carretera I-195 en Providence, R.I., en 2005.

Un soldador submarino le quita su antorcha de soldadura después de asegurar los muelles submarinos que llevarán la carretera I-195 en Providence, R.I., en 2005.

Con toda la maquinaria de potencia y precisión involucrada en la soldadura de producción, podría pensar en la soldadura como un proceso relativamente nuevo. En realidad, la soldadura ha existido durante miles de años. Los primeros ejemplos de soldadura se han encontrado en lugares que van desde Irlanda hasta la India, y algunos se remontan a la Edad del Bronce. Naturalmente, estas civilizaciones carecían de la amplia gama de herramientas y maquinaria a las que los soldadores tienen acceso ahora. ¿Cómo se las arreglaron para soldar?

El proceso que utilizaron se conoce como soldadura de forja. Para iniciar el proceso, los herreros calentaban el metal hasta que era de color rojo brillante (pero aún no en su punto de fusión). Los herreros luego colocarían las dos piezas, ligeramente superpuestas, en un yunque y las golpearían juntas. La soldadura de forja tiene múltiples limitaciones. Sólo los metales relativamente sanos pueden ser soldados por forja, y el proceso es muy laborioso. En lugares sin electricidad, sin embargo, el proceso todavía se utiliza.

La soldadura de forja fue el único juego en la ciudad hasta el siglo XIX. Sin embargo, con el inicio de la revolución industrial, numerosos descubrimientos impulsaron la soldadura rápidamente. Investigación de electrodos y arcos eléctricos. Las antorchas rudimentarias también se desarrollaron a mediados de siglo. Ambos descubrimientos jugarían fuertemente en los métodos de soldadura del próximo siglo.

-A fines de 1800, muchas de las piezas estaban en su lugar para hacer de la soldadura una fuerza motriz en la fabricación. Aún así, los métodos de esta era no eran perfectos. La oxidación (el proceso de unión de metales a las partículas de oxígeno en la atmósfera) ocurrió durante el proceso de soldadura y produjo soldaduras porosas y quebradizas. Tales soldaduras suponen un grave riesgo para los trabajadores. Durante el período comprendido entre 1895 y 1905, por ejemplo, las calderas mal hechas explotaron diariamente, causando miles de muertes en el proceso [fuente: Sapp]. Claramente había una necesidad urgente de mejores métodos de soldadura. En las siguientes secciones, aprenderemos más acerca de esos métodos nuevos y mejorados, comenzando con una mirada más cercana a las herramientas del comercio.

Soldadura en el mar y en el espacio

Los soldadores por inmersión reparan rutinariamente barcos y plataformas petrolíferas, generalmente utilizando soldadura por arco (negando el uso de una llama). La soldadura de espacio se encuentra en el otro extremo del espectro. El vacío del espacio crea un ambiente ideal para la soldadura, ya que no hay gases para interactuar con el sitio de soldadura. La soldadura espacial hace que empresas masivas como la Estación Espacial Internacional sean posibles.

Herramientas de soldadura del oficio

Cómo funciona la soldadura: para

-Ahora, es posible que haya comprendido que la soldadura no es necesariamente un proceso complicado. Puede aprender lo básico de varios métodos de soldadura en horas. Sin embargo, como el ajedrez, la soldadura es fácil de aprender pero difícil de dominar. Los soldadores profesionales tienen una montaña de diferentes variables a considerar cuando hacen su trabajo. Sin embargo, no importa lo complicado que sea el trabajo, solo necesitan tres cosas para realizarlo: un equipo de soldadura, material para soldar y equipo de seguridad.

Las plataformas de soldadura más básicas, para uso ocasional en un taller en el hogar, se pueden obtener por menos de $ 100. Típicamente, estos equipos están configurados para soldadura de arco de metal blindado (SMAW), o soldadura de varilla. Muchas unidades solo tienen un interruptor de encendido / apagado en el modo de controles, lo que las hace fáciles de operar. Equipos de soldadura de antorcha son pequeños y fáciles de trabajar, lo que forma parte del motivo por el que se usan comúnmente.Estas antorchas utilizan oxiacetileno para la llama, junto con una varilla de relleno. Pero algunas plataformas (como las que se usan en la soldadura con rayo láser) son tan caras y complicadas que solo se usan en aplicaciones industriales.

En cuanto a los materiales, algunos son mucho más fáciles de soldar que otros. El acero puede ser una gran elección debido a su resistencia, asequibilidad y soldabilidad. Como regla general, cuanto más fuerte es el acero, más difícil es soldar. En consecuencia, varias aleaciones de acero fueron desarrolladas teniendo en cuenta la soldadura. Por supuesto, casi cualquier metal se puede soldar, incluyendo hierro fundido, bronce, aluminio e incluso titanio, aunque este último requiere una atmósfera altamente protegida porque el metal es muy reactivo.

Lo que sea que estés soldando, recuerda: seguridad primero. Si alguna vez ha visto la soldadura en persona, puede testificar el brillo cegador que crea el proceso. Mirar directamente a un sitio de soldadura sin protección puede producir lo que se conoce como ojo de arco, una inflamación dolorosa de la córnea que se siente como si tuviera arena en el ojo. No es de extrañar que una buena máscara de soldador sea un requisito previo para cualquier equipo de soldadura.

-Las máscaras de soldadura vienen en muchos estilos. Los más simples tienen un panel oscuro que el soldador mira a través de la soldadura. Las máscaras más avanzadas se oscurecen automáticamente a medida que el sitio de soldadura se vuelve más brillante. Además del brillo deslumbrante, la soldadura puede generar temperaturas de hasta 10,000 grados F (5,538 grados Celsius) y lluvias de chispas, lo que hace que sea necesario usar guantes resistentes y una camisa de manga larga.

Por último, la ventilación adecuada es crucial, dependiendo del método de soldadura. Los soldadores pueden estar expuestos a sustancias nocivas como el plomo, el mercurio y el monóxido de carbono. Las campanas de ventilación pueden evitar que se acumulen humos en el área de trabajo.

El proceso de soldadura

Cómo funciona la soldadura: funciona

-

Todos estamos preparados y listos para comenzar a soldar. La soldadura de Mo-st realizada hoy se divide en una de dos categorías: soldadura por arco y soldadura por soplete.

-Soldadura por arco use-s un arco eléctrico para fundir los materiales de trabajo, así como material de relleno (a veces llamado la barra de soldadura) para soldar juntas. La soldadura por arco implica conectar un cable de conexión a tierra al material de soldadura u otra superficie metálica. Otro cable conocido como cable de electrodo se coloca sobre el material a soldar. Una vez que el cable se aleja del material, se genera un arco eléctrico. Es un poco como las chispas que se ven cuando se extraen los cables de puente de una batería de automóvil. El arco luego derrite las piezas de trabajo junto con el material de relleno que ayuda a unir las piezas.

Alimentar el relleno en la junta de soldadura toma manos firmes y un ojo para el detalle. A medida que la varilla se derrite, el soldador debe alimentar continuamente el relleno en la junta con movimientos pequeños y constantes, hacia adelante y hacia atrás. Estos movimientos son los que dan a las soldaduras su apariencia distintiva. Ir demasiado rápido o lento, o mantener el arco demasiado cerca o lejos del material puede generar soldaduras deficientes.

Soldadura de arco de metal blindado (SMAW o soldadura de varilla), la soldadura por arco metálico con gas (más comúnmente conocido como gas inerte de metalo MIG, soldadura) y soldadura de gas con arco de tungsteno (frecuentemente llamado gas inerte tungstenoo TIG, soldadura) todos ejemplifican la soldadura por arco.

Estos tres métodos comunes ofrecen ventajas y desventajas únicas. La soldadura de varilla, por ejemplo, es barata y fácil de aprender. También es más lento y menos versátil que otros métodos. Por el contrario, la soldadura TIG es difícil de aprender y requiere una plataforma de soldadura elaborada. Sin embargo, la soldadura TIG produce soldaduras de alta calidad y puede soldar materiales que otros métodos no pueden.

Soldadura con soplete Representa otro método de soldadura popular. Este proceso generalmente utiliza un soplete de oxiacetileno para fundir el material de trabajo y la varilla de soldadura. El soldador controla la antorcha y la varilla simultáneamente, lo que le da un gran control sobre la soldadura. Si bien la soldadura con antorcha se ha vuelto menos común en la industria, todavía se usa con frecuencia para trabajos de mantenimiento y reparación, así como en esculturas (más sobre esto más adelante).

Soldadura al extremo

Los arcos eléctricos y las antorchas candentes no son una actividad infantil, pero hay formas más extremas de soldar. La soldadura por explosión usa la presión creada por la explosión de explosiones de alta potencia para unir metales. La soldadura con rayo láser se basa en láseres potentes para fundir metales juntos. La soldadura ultrasónica utiliza vibraciones de alta frecuencia para hacer que las moléculas del metal resuenen y se unan.

Una buena soldadura es difícil de encontrar

Es posible que recuerde de nuestro análisis de la historia de la soldadura que las soldaduras porosas y quebradizas plantean serios problemas de seguridad en aplicaciones industriales. Gran parte del problema con esas soldaduras tempranas provino de la oxidación. A medida que la ciencia de la soldadura avanzaba, se desarrollaron métodos para proteger el sitio de soldadura del oxígeno. En la soldadura por barra, por ejemplo, la varilla de soldadura está recubierta en flujo. El flujo sirve para varios propósitos diferentes, uno de los cuales es crear un escudo de gas para el sitio de soldadura a medida que se quema el flujo. Las soldaduras MIG y TIG llegan tan lejos como para utilizar recipientes de gas que envuelven constantemente el sitio de soldadura en gases inertes. Evitar que los sitios de soldadura se oxiden es crucial para formar una soldadura fuerte.

-El proceso de preparación de juntas es quizás igual de importante para producir soldaduras fuertes. Asegurarse de que los materiales de trabajo estén libres de grasa, suciedad y polvo es solo el primer paso para preparar adecuadamente una junta de soldadura. Uniones de bordes, juntas de solapa, juntas en T, juntas a tope: hay casi tantas formas de preparar una junta de soldadura como formas de soldar las piezas entre sí. La selección del tipo correcto de unión para el trabajo en cuestión es fundamental para producir una soldadura de calidad.

-Una vez que una soldadura está en su lugar, puede verificar su calidad de varias maneras. La inspección visual puede revelar evidencia de soldadura realizada a una velocidad incorrecta o de corriente, grietas o inclusiones en la soldadura y otros problemas.Los soldadores también pueden inspeccionar su trabajo usando pruebas de partículas magnéticas, inspección de penetración de líquidos, pruebas ultrasónicas, inspección de rayos X, pruebas de presión u otros métodos. Las pruebas destructivas, mientras destruyen la soldadura que se examina, también se utilizan con frecuencia para determinar la calidad de una soldadura. No importa qué prueba se usa, garantizar que las soldaduras sean fuertes y duraderas es un paso importante en el proceso.

Traje LZR de Speedo

El metal no es lo único que se puede soldar. Solo pregúntale a Speedo. Al fabricar su traje de baño LZR Racer, la empresa utiliza soldadura ultrasónica para unir los tres paneles del traje. Al soldar, en lugar de coser, los paneles juntos, Speedo crea juntas mucho más suaves. ¿El resultado? Seis por ciento menos de arrastre viscoso. Puedes leer más sobre esto en el artículo ¿Puede un traje de baño hacerte nadar más rápido?

Soldadura en Industria (y Arte!)

Puede ver por qué los habitantes de Chicago llaman cariñosamente a esta obra maestra metálica de soldadura del grano.

Puede ver por qué los habitantes de Chicago llaman cariñosamente a esta obra maestra metálica de soldadura del grano.

-N temprano, medio millón de soldadores están empleados en los Estados Unidos [fuente: Departamento de Trabajo de los Estados Unidos]. Aunque el Departamento de Trabajo de los Estados Unidos espera que la profesión de soldadura crezca lentamente, la agencia prevé tremendas oportunidades para los buenos soldadores debido a la escasez de suministro. Además, muchos procesos de soldadura no pueden ser automatizados; incluso aquellos que aún pueden requerir la experiencia de un soldador para configurar e inspeccionar el proceso.

-La mayoría de los trabajos de soldadura están relacionados con la fabricación en muchas industrias diferentes. Fabricantes de automóviles, constructores de barcos, construcción comercial, construcción de puentes: la lista de aplicaciones de soldadura sigue y sigue. Los soldadores pueden obtener la certificación en instituciones como la American Welding Society, aunque algunas compañías diseñan sus propios métodos de certificación.

Como cualquier profesión, la soldadura ofrece una amplia variedad de salarios. Mientras que los soldadores ganan alrededor de $ 15 por hora en promedio, aquellos con especialidades y experiencia pueden hacer mucho más. Los soldadores submarinos, por ejemplo, pueden ganar más de $ 100,000 al año [fuente: University of Phoenix]. Aunque la mayoría de los soldadores son hombres, miles de mujeres también se ganan la vida como soldadoras. Las soldadoras desempeñaron un papel clave en la construcción naval durante la Segunda Guerra Mundial, por ejemplo.

Uno de los usos más interesantes de la soldadura proviene de la comunidad artística. Así, los primeros ejemplos de soldadura descubiertos fueron piezas de arte, como el Pilar de Hierro de Delhi en India y cuencos y copas de oro que datan de más de 1.000 años. Estructuras como el arco Gateway de St. Louis (630 pies, o 192 metros, de altura y con una duración de 1.000 años) y el Atomium de Bruselas (un alto tributo al átomo de 334 pies o 102 metros) ilustran hasta qué punto el arte De la soldadura ha llegado.

-La tradición de la soldadura artística sigue siendo fuerte, ya que la soldadura hace posible la creación de esculturas masivas que pesan varias toneladas, incluso para artistas individuales. Aunque los artistas conforman solo un pequeño segmento de la industria de la soldadura, pueden mostrar el potencial de la soldadura para que lo vean millones.

Sigue leyendo para obtener más enlaces sobre herramientas de soldadura y herramientas que te gusten.

Construyendo el frijol

Si has visitado el Millennium Park de Chicago, es probable que hayas notado Cloud Gate, una escultura llamada "el frijol" por su forma familiar. Es difícil perderse. Cloud Gate tiene más de 30 pies (9 metros) de alto y 60 pies (18 metros) de largo, recubierto con placas de acero inoxidable altamente pulidas. En el interior hay un marco de acero macizo ensamblado mediante soldadura por arco. Las 168 placas exteriores de acero inoxidable de la escultura fueron soldadas por costura (una técnica de soldadura por arco) al marco interior y pulidas hasta un acabado de espejo, creando una atracción única para la Ciudad del Viento.

-


Suplemento De Vídeo: ¿ Como funciona la soldadura? Tipos de soldadura fuerte.




Investigación


Implantes 'Biohacker' Chip In Arm
Implantes 'Biohacker' Chip In Arm

10 Robots Historicos
10 Robots Historicos

Noticias De Ciencia


El Súper Cocodrilo Con Dientes De T. Rex Puede Haberse Sofocado Con Los Dinosaurios
El Súper Cocodrilo Con Dientes De T. Rex Puede Haberse Sofocado Con Los Dinosaurios

Riesgo De Embarazo De Kim Kardashian: ¿Qué Es Una Placenta Retenida?
Riesgo De Embarazo De Kim Kardashian: ¿Qué Es Una Placenta Retenida?

¿Un 'Supermoon' Hundió El Titanic?
¿Un 'Supermoon' Hundió El Titanic?

¿Por Qué Hay Docenas De Animales Muertos Flotando En El Espacio?
¿Por Qué Hay Docenas De Animales Muertos Flotando En El Espacio?

Depresión: Cómo El Enfoque 'Por Etapas' Podría Ayudar Al Diagnóstico Y La Terapia
Depresión: Cómo El Enfoque 'Por Etapas' Podría Ayudar Al Diagnóstico Y La Terapia


ES.WordsSideKick.com
Reservados Todos Los Derechos!
La Reproducción De Cualquier Permitió Sólo Prostanovkoy Enlace Activo Al Sitio ES.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ES.WordsSideKick.com