Las operaciones de soldadura son bastante comunes no solo en las áreas profesionales de la fabricación y la construcción, sino también en la vida cotidiana. Se utilizan para obtener conexiones interatómicas permanentes entre pequeñas piezas y elementos. Existen diferentes tipos de soldadura, que difieren en matices tecnológicos, consumibles usados, piezas de trabajo, etc.
Descripción general de la tecnología
Este es un método de unión que utiliza un fundido de unión (soldadura) con características adecuadas para condiciones específicas. Tanto el elemento de soldadura activo como las piezas de trabajo se someten a un precalentamiento, debido a lo cual se forma una estructura de materiales que es maleable para la unión. El régimen de temperatura debe exceder el punto máximo de calentamiento, evitando que las partes metálicas se ablanden y comiencen a pasar a un estado líquido. Una característica importante de cualquier tipo de soldadura es el tiempo de exposición térmica bajo la masa fundida. Este es el intervalo desde el comienzo del calentamiento hasta la solidificación de la soldadura despuésconexiones En promedio, la operación toma de 5 a 7 minutos, pero puede haber desviaciones de este rango; depende de las características de la pieza de trabajo y el área del nodo procesado.
Lámparas de soldadura
La herramienta más común para soldar varias piezas de trabajo, lo que le permite calentar a alta temperatura quemando alcohol, queroseno y otros combustibles líquidos. En el proceso de operación, un fusible de bengala escapa de la boquilla del aparato, que luego se dirige al área objetivo de la masa fundida. Dichos dispositivos pueden usarse no solo para unir piezas, sino también para calentar estructuras y mecanismos. Además, las máquinas de soldar se utilizan antes de quitar la pintura. La temperatura de calentamiento promedio de un soldador de lámpara es de 1000 - 1100 ° C, por lo que también se puede usar para soldar. Los modelos más productivos incluyen lámparas de gasolina. Alcanzan rápidamente la temperatura de funcionamiento óptima y manejan la mayoría de las operaciones de soldadura estándar. El diseño de los dispositivos prevé un cartucho para combustible, así como un regulador de llama que le permite variar el poder de exposición térmica.
Sopletes de soldadura fuerte
Una amplia gama de soldadores de gas que se pueden conectar a una bombona de combustible oa una fuente de combustible central. La primera opción de suministro tiene la ventaja de la autonomía. Se puede usar un quemador con una lata de aerosol, como una lámpara de gasolina, independientemente de las comunicaciones externas. Al elegir un aparato de este tipo, se debe tener en cuenta la potencia, el trabajotemperatura, tipo de gas utilizado, tiempo de preparación, etc. Por ejemplo, un soplete de soldadura de gas estándar funciona con propano-butano y alcanza una temperatura de calentamiento de hasta 1300 °C. El período de exposición térmica continua puede alcanzar las 3 horas, pero este tiempo también dependerá del volumen del cartucho conectado. Los quemadores también se distinguen por el tipo de sistema de encendido. Los modelos más simples se encienden mecánicamente y, en las versiones más modernas, se utiliza el encendido piezoeléctrico.
Soldadores eléctricos
También es un tipo común de equipo de soldadura en el entorno doméstico, que es seguro (en comparación con los dispositivos de gas) y de tamaño compacto. Pero vale la pena enfatizar las deficiencias también. En primer lugar, dichos dispositivos dependen de la red eléctrica, lo que limita su alcance. En segundo lugar, el equipo de soldadura eléctrica mantiene una baja temperatura de calentamiento en el rango de 400-450°C. Esto se debe al hecho de que parte de la energía se pierde en el proceso de convertir la electricidad en calor.
Al elegir un dispositivo, debe tener en cuenta el voltaje máximo. Por lo tanto, en talleres e industrias, se utilizan modelos estándar de 220 V. En condiciones domésticas, a menudo se usan dispositivos que funcionan con transformadores de 12 y 24 V. Las tareas que se pueden resolver con soldadores eléctricos se limitan principalmente a reparar equipos pequeños, restaurar contactos de microcircuitos, conexión de piezas de plástico, etc.
Estaciones de soldadura
Para operaciones de soldadura por lotes o en líneautilizando equipos multifuncionales. La estación de soldadura se caracteriza por una amplia gama de opciones de ajuste para los parámetros operativos, así como por temperaturas de calentamiento más altas. Baste decir que los dispositivos de este tipo funcionan con una potencia de 750 - 1000 W, conectados a redes con un voltaje de 220 V. Como regla general, estos son equipos de soldadura profesionales, pero también hay contrapartes domésticas. Por ejemplo, los dispositivos para operaciones grupales en el hogar pueden incluir varias puntas intercambiables de diferentes tamaños, soportes, desoldadores, cortadores de alambre y otros accesorios auxiliares. Ahora vale la pena familiarizarse con los diferentes enfoques tecnológicos de los procesos de soldadura.
Principales tipos de soldadura
Existen técnicas para realizar operaciones en la junta y el hueco. Entonces, si el espacio entre los elementos conectados es inferior a 0,5 mm, la soldadura tendrá un espacio. Superar este intervalo significa que la conexión se realiza de extremo a extremo. Además, las juntas pueden tener diferentes configuraciones, por ejemplo, en forma de X y de V. La soldadura de espacios se realiza solo con soldadura líquida, que se envía a la zona intermedia durante la operación. Los tipos estándar de soldadura a tope implican llenar el espacio libre con soldadura bajo la influencia de la gravedad.
Clasificación de soldadura por condiciones de temperatura
Hoy en día, se utiliza soldadura blanda, dura y de alta temperatura, que se utiliza principalmente en la fabricación y la construcción. Las dos primeras técnicas son similares en muchos aspectos - por ejemplo, en ambos casos, el trabajola temperatura es de 450°C e inferior. A modo de comparación, las conexiones de alta temperatura se realizan en el modo de al menos 600 °C y, más a menudo, por encima de 900 °C.
Al mismo tiempo, el procesamiento a baja temperatura puede proporcionar una conexión de calidad. Lo más ventajoso será el uso de soldadura dura, por lo que se logra una alta resistencia y refractariedad de las piezas. Agregar cobre al espacio o junta también aumentará la ductilidad de la pieza de trabajo. Si se requiere obtener una estructura flexible y elástica, entonces se utiliza soldadura blanda.
Clasificación de soldaduras
Es condicionalmente posible dividir las soldaduras modernas en dos grupos:
- Fusión a bajas temperaturas.
- Fusión a altas temperaturas.
Como ya se señaló, la soldadura a baja temperatura se realiza a 450 °C o menos. La soldadura misma para este tipo de operación ya debería ablandarse a 300°C. Dichos materiales incluyen un amplio grupo de aleaciones de estaño con la adición de zinc, plomo y cadmio.
Los medios de fusión a alta temperatura se utilizan para soldar a temperaturas de alrededor de 500 °C. Estos son principalmente compuestos de cobre, que también incluyen níquel, fósforo y zinc. Es importante tener en cuenta que, por ejemplo, la soldadura de estaño-plomo-cadmio, además de un punto de fusión más bajo, diferirá de las aleaciones de cobre en resistencia mecánica. La relación de resistencia a la presión física se puede representar de la siguiente manera: 20 - 100 MPa frente a 100 - 500 MPa.
Tipos de fundentes
Cuando se expone al calor en la superficie de una pieza de trabajo de metalse forma una capa de óxido que impide la formación de una conexión de calidad con la soldadura. Se utilizan varios tipos de fundentes de soldadura para eliminar dichos obstáculos, algunos de los cuales también eliminan rastros de óxido y escamas.
Los fundentes se pueden clasificar simplemente por compatibilidad con soldaduras (duras y blandas) o por resistencia a la temperatura. Por ejemplo, para la soldadura blanda de metales pesados, se utilizan productos etiquetados como F-SW11 y F-SW32. Para la conexión sólida de aleaciones pesadas, se utilizan fundentes de soldadura de los tipos F-SH1 y F-SH4. Se recomienda el pretratamiento de metales ligeros como el aluminio con compuestos de los grupos F-LH1 y F-LH2.
Método de soldadura fuerte por inducción
Esta tecnología de soldadura tiene varias ventajas sobre el método clásico de unión por fusión en caliente. Entre ellos, se puede destacar el mínimo grado de oxidación de la pieza, que en algunos casos elimina la necesidad de utilizar fundentes, así como un bajo efecto warping. En cuanto a los materiales objetivo, incluyen tanto aleaciones blandas como duras, así como cerámicas con plásticos. Por ejemplo, la soldadura óptima para cobre en este caso estará marcada como L-SN (modificaciones SB5 o AG5). Como fuente de energía térmica durante la exposición a la inducción, pueden actuar tanto dispositivos de lámpara portátiles como unidades mecánicas de la potencia adecuada. En producción, los grupos electrógenos también se utilizan cuando es necesario obtener una soldadura a largo plazo de nodos de gran superficie. Además, se incluye en el trabajo un inductor de múltiples lugares, que puederecibir piezas de trabajo una por una. Esta tecnología, en particular, se utiliza para fabricar herramientas de corte manual.
Soldado ultrasónico
Otro método moderno de soldadura de alta tecnología, cuyo desarrollo se debió a la necesidad de eliminar una serie de deficiencias características de los métodos de conexión electroquímica. Una característica clave de esta técnica es la capacidad de reemplazar el fundente convencional como medio para eliminar óxidos. La función de pelado es realizada por la energía de ondas ultrasónicas, lo que provoca el proceso de cavitación en la soldadura líquida. Al mismo tiempo, las tareas de unión térmica de la masa fundida se conservan por completo.
La tecnología también es superior en términos de velocidad de conexión. Si comparamos la radiación ultrasónica con el efecto que produce la soldadura de estaño y plomo, la intensidad del colapso de las cavidades del nodo procesado será varias veces mayor. Las observaciones muestran que las ondas ultrasónicas con una frecuencia de 22,8 kHz proporcionan una velocidad de cierre de la soldadura de 0,2 m/s.
También hay ventajas económicas de este método. También están asociados con un cambio en los enfoques para el uso de fundentes y soldaduras. En la producción de dispositivos eléctricos, al ensamblar condensadores monolíticos, convertidores de corriente y otros dispositivos, se usa ampliamente la metalización con pastas de paladio, plata y platino. El proceso de soldadura ultrasónica le permite reemplazar los metales preciosos con análogos más baratos sin perder el rendimiento del futuro producto.
Características de la soldadura blanda
La soldadura como tal tiene muchas similitudes con las tecnologías de soldadura tradicionales. También se utiliza el calentamiento de las piezas de trabajo y material de terceros que afecta la formación de la costura. Pero, en comparación con las técnicas de soldadura, la soldadura fuerte no proporciona una fusión interna de la estructura de la pieza de trabajo. Los bordes de las piezas, por regla general, permanecen sólidos, aunque se calientan. Y, sin embargo, una fusión completa de la pieza de trabajo brinda una conexión más fuerte. Otra cosa es que para lograr tal resultado se requieran equipos más potentes. Cuando se usa soldadura líquida para cobre, la soldadura no capilar con relleno denso de la costura es bastante factible. Este método de conexión está en parte relacionado con la soldadura, ya que aumenta la adherencia de las estructuras de dos o más piezas de trabajo. Se recomienda la soldadura no capilar con máquinas de arco eléctrico o soplete de oxiacetileno.
Conclusión
La obtención de una unión de calidad durante el proceso de soldadura depende no solo de la elección correcta de la tecnología, la soldadura con fundente y el equipo. A menudo, los pequeños procedimientos organizativos asociados con la preparación de materiales y su posterior procesamiento tienen una importancia decisiva. En particular, el uso de soldadura fuerte requiere una limpieza de varias etapas de la superficie objetivo mediante pulido abrasivo y ataque químico con tetracloruro de carbono. La pieza terminada debe estar limpia, lisa y lo más nivelada posible. Directamente durante la soldadura, también se recomienda prestar especial atención al método de fijación de las piezas de trabajo. Deseablefíjelos en una herramienta de sujeción, pero de tal manera que este último quede protegido del ataque químico y térmico.
No te olvides de la seguridad. Los consumibles activos (flux y soldadura) requieren un cuidado especial. En su mayor parte, estos son elementos químicamente inseguros que, bajo exposición a altas temperaturas, pueden liberar sustancias tóxicas. Por lo tanto, como mínimo, se debe proteger la piel y las vías respiratorias durante el trabajo.
