Uniones Soldadas. Clasificación. SMAW y TIG.

En esta nueva entrada trataremos de clasificar los tipos de soldadura, centrándonos un poco más en las soldadura al arco, y dentro de estas explicaremos a fondo la soldadura SMAW y la soldadura TIG.

Comenzaremos haciendo una clara clasificación de las soldaduras en cuanto a sus procesos, para ello veremos este sencillo esquema de llaves:

Hablando un poco más en concreto de las soldaduras por arco eléctrico, diremos que dentro de estas para reparar la carrocería usaremos la semiautomática o MIG/MAG y la soldadura por puntos de resistencia.

Estas las dejaremos por el momento sin explicar, es decir, sin meternos a fondo en ellas, puesto lo que nos interesa en esta nueva entrada es centrarnos un poco más en la soldadura por electrodo revestido SMAW y en la soldadura TIG (Tugsten Inert Gas).

Primero me gusta poner una imagen en la cual se ve muy bien las formas de soldar que tenemos, es decir, la posición, dependiendo de lo que queramos soldar y como queramos que quede soldado o la forma que queramos que adquiera usaremos distintas posiciones:

En clase, en las prácticas efectuadas hemos usado estas posiciones:

· Tope sin bisel: consiste en unir dos llantas, en nuestro caso de 100x50, con una separación de 2.5mm(mitad de a anchura) a tope, intentado lograr que cale por debajo y quede bien unido y unirforme por arriba.

· Tope con bisel: en este caso con llantas iguales haremos un bisel en una cara de cada una a 45º y las uniremos de la misma manera, pudiendo dar un primer cordón interior, y un posterior cordón de relleno después.

Soldadura SMAW:

Consiste en la utilización de un electro con un determinado recubrimiento, según sea las características específicas.A través del mismo se hace circular un determinado tipo de corriente eléctrica, ya sea esta de tipo alterna o directa.

Se establece un corto circuito entre el electrodo y el material base que se desea soldar o unir, este arco eléctrico puede alcanzar temperaturas del orden de los 5500 ºC, depositándose el núcleo del electrodo fundido al material que se está soldando. 

De tal forma que se genera mediante la combustión del recubrimiento, una atmósfera que permite la protección del proceso, esta protección se circunscribe a evitar la penetración de humedad y posibles elementos contaminantes.

Mediante el proceso se produce una escoria que recubre el cordón de soldadura generado.

Este es el equipo de soldadura:

En cuanto al electrodo:

Como ya hemos visto, para poder realizar este proceso de soldadura al arco con electrodo recubierto, se dispone de una gran diversidad de tipos de electrodos, cada uno de ellos se selecciona en base al material de que está constituido su núcleo, así como por su tipo de recubrimiento y además por el diámetro del electrodo. 

La AWS (Amercian Welding Societi) ha normalizado su diseño y utilización. Para efectos de identificación se utilizan unas siglas. Esta identificación aparece en la parte superior de cada electrodo. Diremos que la sigla de posiciones, se refiere a la posición en la que se coloca el electro a la hora de estar ejecutando el cordón de soldadura. 

                                                                                     

 

A continuación veremos un vídeo en el que explica como soldar y todo su proceso, es largo y antiguo, pero muy bueno, merece la pena echarle un vistazo:

Soldadura TIG:

La soldadura tig, se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o zirconio en porcentajes no superiores a un 2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3410 °C), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Los gases más utilizados para la protección del arco en esta soldadura son el argón y el helio, o mezclas de ambos.

Equipo de la soldadura tig:

Como ventaja en este método de soldadura sería la obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión, ya que el gas protector impide el contacto entre el oxígeno de la atmósfera y la zona que se está soldando.

Como inconvenientes está la necesidad de proporcionar un flujo continuo de gas, con la subsiguiente instalación de tuberías, bombonas...

En cuanto a como funciona, el sistema tig es un sistema de soldadura al arco con protección gaseosa, que utiliza el intenso calor de un arco eléctrico generado entre un electrodo de tungsteno, no consumible, y la pieza a soldar, donde puede o no utilizarse metal de aporte.
Se utiliza gas de protección cuyo objetivo es desplazar el aire, para eliminar la posibilidad de contaminación de la soldadura por el oxígeno y nitrógeno presente en la atmósfera.

Aquí vemos un esquema con el nombre de cada elemento que encontramos en la soldadura, en inglés:

En castellano:

Además me gustaría mostrar otra imagen muy curiosa en la que se muestra los posibles fallos que se podrían cometer a la hora de proceder a soldar, durante el proceso de soldeo (aunque se ve un poco mal fijándonos un poco se entiende):

Una vez dicho esto concluiremos la soldadura tig con un vídeo mostrándonos como se suelda con ella, además se nos explica que es un soldadura tig, como funciona. Fuera parte nos describe la máquina y sus distintas opciones de soldeo, es un vídeo tutorial que a mi me ha gustado mucho, espero que a vosotros también:

Por último me gustaría hablar levemente sobre la soldadura láser, un nuevo método que, está llevándose acabo
ya en el mundo de la automoción y cada vez va a más.
La soldadura por rayo láser es un proceso de soldadura por fusión que utiliza la energía aportada por un haz láser para fundir y recristalizar el material o los materiales a unir, obteniéndose la correspondiente unión. En la soldadura láser no existe aportación de ningún material. Se realiza por el calentamiento de la zona a soldar, y la posterior aplicación de presión entre estos puntos. Se efectúa bajo la acción de un gas protector.


Veamos ahora un vídeo explicativo de la soldadura láser, es muy cuiroso, y diverso, y además nos van dando características de este tipo de soldadura:

-Soldadura sin adición de material, de bajo aporte térmico.

-Mínimas deofmraciones de pieza.

-Reducción de operaciones posteriores a la soldadura.

-Repetitividad de los procesos.

Hasta aquí la entrada de esta semana, espero que una vez más (y aunque me repita) sirva de ayuda, y se pueda entender de forma clara lo que se ha querido explicar. Hasta la próxima!!!

Tipos De Uniones Fijas

En la entrada de esta semana nos dispondremos a explicar los diferentes tipos uniones fijas, haciendo mayor inca pie en las soldaduras, para que nos sea más fácil saber diferenciarlas.

Las uniones fijas más comunes son:

• Remaches y roblones
• Adhesivos
• Ajuste a presión
• Soldadura

Remaches y roblones:  

El remache, conocido también con el nombre de roblón, es un elemento de fijación cuya función es, al igual que el tornillo, unir dos piezas de forma permanente. 

Es un cierre mecánico que está compuesto por un tubo cilíndrico que en su parte inferior dispone una cabeza cuyo diámetro es mayor que el resto del remache para que al introducirlo en un agujero pueda encajar, a fin de unir dos piezas distintas sean o no del mismo material. 

Actualmente su uso es de vital importancia como técnica de montaje.

Adhesivos:

El adhesivo es una sustancia que puede mantener unidos a dos o más cuerpos por contacto superficial.

Los adhesivos son los integrantes del grupo de productos, naturales o sintéticos, que permiten obtener una fijación de carácter mecánico.

Ajuste a presión:

Ajustar una pieza consiste en acoplarla o encajarla dentro de otra. Será necesario, pues, que la relación entre sus medidas esté determinada previamente.
Un ajuste recibe el nombre de ajuste a presión cuando se ejecuta mediante un ajuste forzado, es decir cuando el diámetro del eje es mayor que el del agujero donde se desea colocar.
Cuando se trabaja con ajustes a presión, para poder introducir el eje en el agujero (de menor diámetro) se necesita calentar la pieza donde se ubica éste, para que se dilate y poder introducir el eje fácilmente.

De este modo, cuando se reduce su temperatura, la unión entre ambos se consolida. En ocasiones no es necesario el calentamiento y la unión se realiza mediante apriete manual o por medio de prensas.

Soldadura:

Explicada a continuación

En cuanto a los métodos de unión:

En lo que se refiere a las uniones pegadas diremos que:

     -Este tipo de unión se realiza interponiendo entre las dos superficies que se desea unir una capa de material con alto poder de adherencia, que se denomina adhesivo.
     -La experiencia nos muestra que tras aplicar el adhesivo, las piezas se juntan y se presionan ligeramente hasta que el pegamento se seca. A partir de este momento la unión es firme.

     -Los tipos de adhesivos son:

• Adhesivos naturales: de origen animal o vegetal. Son los más antiguos y menos eficaces. Su uso decae.

• Adhesivos sintéticos: son los que mas se emplean hoy en día, por ser más eficaces.

En lo referido a la soldadura diremos:

La soldadura es un proceso de unión entre metales por la acción de calor, hasta que el material de aportación funde, uniendo ambas superficies, o hasta que el propio material de las piezas se funde y las une. 

Si el material de aportación es similar al de las piezas, se denomina soldadura homogénea, y si es distinto, soldadura heterogénea. Si no hay material de aportación a la soldadura homogénea se le llama autógena.

Con la soldadura homogénea se consigue una unión mejor al fundirse las piezas y luego enfriarse.

En ocasiones se realizan precalientamientos o tratamientos térmicos posteriores a la soldadura para evitar deformaciones o grietas.

Los diferentes tipos de soldadura que veremos son:

+ Soldadura Oxiacetilénica:

     -Tipo: homogénea.

     -Temperatura de trabajo: hasta 3000 ºC

     -Material de aportación: ninguno.Para soldar es necesario fundir zonas a unir de los dos metales. Luego   se le añade el metal de aportación en forma de varillas.

     -Para realizar la soldadura se necesita el siguiente equipo:

•Una botella de acetileno comprimido disuelto en acetona con válvula de seguridad. El acetileno es un gas con un poder calorífico muy alto. Se desprenden 1300 kJ por cada 26 g del gas

que alcanza temperatura de 3500 ºC.

• Una botella de oxígeno a gran presión. Tanto la botella de acetileno como de oxígeno llevan válvulas de cierre y reducción, manómetros para medir la presión.

• Tuberías: que suelen ser de goma flexible, que conducen el acetileno y el oxígeno hasta el soplete. Suelen ser de distinto color para diferenciarlos.

• Soplete: se encarga de mezclar el oxígeno y el acetileno en las proporciones adecuadas, reguladas por las dos válvulas situadas en el mango, para que la mezcla se queme adecuadamente en la salida de la boquilla.

• Material de protección: guantes, gafas, ropa, etc.

• Puesto de trabajo: que suele ser una mesa acondicionada.

+ Soldadura Por Puntos De Resistencia:

Consiste en unir chapas o piezas muy finas sujetas entre dos electrodos, por los que se hace pasar una corriente eléctrica que funde estos puntos. 

Este tipo de soldadura se basa en el efecto Joule: el calentamiento se produce al pasar una corriente eléctrica a través de la unión. Los propios electrodos son los que sujetan las piezas que hay que unir hasta que los puntos se han solidificado.

+ Soldadura Por Arco:

Si dos conductores, unidos cada uno a un polo de un generador, se acercan, llega un momento en que, a una cierta distancia, salta un arco entre ambos. 

Este arco produce una temperatura muy superior a la de fusión del acero.

El arco se crea entre una varilla de aporte de material, llamada electrodo, que debe permanecer separada de la pieza a soldar para que pueda saltar el arco, y, al mismo tiempo, desplazarse para que el material  se deposite en la zona que hay que unir.

Dentro de este tipo de soldadura tenemos:

-SMAW o a tope

-TIG

-MIG/MAG

          ·SMAW:

          ·TIG:

          ·MIG/MAG:

Aquí concluye la entrada de esta semana, una vez más espero que sirva de utilidad y de ayuda para todos aquellos que visiten el blog en búsqueda de información, hasta la próxima!

Aluminio. Uso En El Automóvil

En la entrada de esta semana hablaremos sobre el Aluminio, de el uso en el automóvil, tratando los siguientes temas:

-Obtención del aluminio.
-Propiedades mecánicas del aluminio.
-Utilización del aluminio en el automóvil.
-Ventajas y desventajas del aluminio.
-Breve reflexión.

·Obtención del Aluminio:

Comenzaremos hablando del método más empleado para la obtención del aluminio, el método Bayer.
Este consta de dos fases, la primera consiste en obtener la alúmina y la segunda fase en la transformación de la alúmina en aluminio, para lo que se requiere una gran cantidad de energía eléctrica.

·Propiedades mecánicas aluminio:

En lo que se refiere a las propiedades mecánicas frente al acero, diremos que: el aluminio tiene una débil resistencia mecánica y una gran ductilidad y maleabilidad, que permite trefilarlo en hilos delgadísimos y laminarlo en láminas o panes tan finos como los del oro.

A la temperatura de 500ºC se vuelve frágil y se puede pulverizar fácilmente. 

Cuando el aluminio se trabaja en frío, adquiere una gran dureza; sin embargo, se agrieta superficialmente, como por ejemplo en el proceso de plegado de chapas. Aunque tras someterlo a un proceso térmico se recupera fácilmente.

El maquinado del aluminio se realiza a velocidades de corte elevadas; pero cuando es muy puro no se trabaja bien pues se adhiere al filo de corte de las herramientas.

Por otro lado, podremos decir del acero que:

-También son dúctiles y maleables.
-Su tenacidad disminuye al aumentar el porcentaje de carbono.
-Su resistencia mecánica y dureza se incrementan con el contenido en carbono.
-La soldabilidad disminuye con el porcentaje en carbono.
-Se oxidan fácilmente (salvo los aceros inoxidables).

·Utilización del Aluminio en el automóvil:

El primer vehículo fabricado íntegramente en aluminio y verdaderamente significativo en la historia del automóvil, es el Panhard Dyna de 1953 y que empezó su producción a partir de 1954.

La firma Rover, influenciada por la crisis económica provocada por la segunda guerra mundial y por el excedente de aluminio, después de la contienda se vio obligada a utilizar este material en sus vehículos.
En los últimos años, su aplicación se a generalizado, gracias a su escaso peso y a su elevada rigidez, éste material, es capaz de mejorar su comportamiento, logrando excelentes relacionales peso-potencia y mejorando notablemente el comportamiento dinámico.

Hasta hace unos años, únicamente vehículos de cierta exclusividad, como los modelos de Ferrari, Honda NSX o el Jaguar XJ 220 montaban este tipo de carrocerías, en la última década el aluminio se ha incorporado a los elementos de la carrocería de forma predominante.
El aluminio, es el metal más utilizado en la fabricación de automóviles actuales después del acero.
Vehículos fabricados en grandes series como el Audi A8, Audi A2, el BMW Serie 5 y el Renault Vel-Satis, son ejemplo de estructuras total o parcialmente construidas en este material.
Desde el año 2000, se comenzó a incorporar de forma generalizada piezas exteriores de este material en; capós, aletas, paneles de puerta e incluso techos.

Las aleaciones del aluminio que encontramos son: 

• Con Cobre: No suele sobrepasar el 15% del contenido total de la aleación, ya que a partir de este límite la aleación se vuelve frágil. El cobre aumenta la dureza del aluminio a la vez que conserva su maquinabilidad y ligereza. Este tipo de aleaciones reciben el nombre de duroaluminio, se utilizan en la fabricación de estructutas de aviones, y en el automóvil en las llantas de los coches.
• Con Cinc: Aumenta la dureza en frío y al igual que el cobre, son las aleaciones de aluminio con mejores características mecánicas.
• Con Magnesio: Las aleaciones de aluminio y magnesio son menos densas que el propio aluminio, por sus buenas propiedades mecánicas y su elevada resistencia a la corrosión se utilizan en automoción, en llantas también por ejemplo.
• Silicio + Cobre: Estas aleaciones son muy dúctiles y maleables, ideales para obtener piezas de moldeo por inyección.
• Níquel + Cobalto (Alnico): Con esta aleación se fabrican potentes imanes permanentes.

·Ventajas e inconvenientes del Aluminio frente al Acero:

-Ventajas:

• Ligereza: El peso especifico es de, la tercera parte del peso del acero, lo que puede llegar a suponer una disminución del 40% del peso total de la carrocería. Así, disminuye el consumo de combustible. Además se reducen las emisiones contaminantes. 
• Seguridad: Los vehículos se diseñan con un habitáculo suficientemente rígido, en combinación con zonas de deformación programada, tanto en la parte frontal como en la posterior. En estos dos aspectos donde el aluminio tiene un comportamiento excelente, ya que las carrocerías de este material suelen ser mucho más rígidas que las de acero, además de permitir crear perfiles y elementos de deformación capaces de disipar gran parte de la energía de un impacto. Por ello, aunque la carrocería de algunos vehículos sea de acero, montan como absorbedores de impacto o almas de paragolpes elementos de aluminio. La mejora de la seguridad en los vehículos de aluminio también se debe a la menor energía de choque producida, debida, a la menor energía cinética que habrá que disipar en caso de impacto. Desde el punto de vista de la seguridad activa, la capacidad de respuesta de los vehículos construidos en este material, con motores más pequeños, es mayor, mejorando la relación peso-potencia. Además, como la masa a detener en una frenada de emergencia es menor, aumenta la efectividad de los sistemas de frenado. 
• Reciclabilidad del Aluminio: Su facilidad para ser reciclado lo hace más atractivo para los constructores, puesto que en el proceso de reciclado con escasos aportes de energía, se mantiene la calidad del material extraído por este procedimiento, generando un ahorro importante comparado con la extracción del aluminio primario.
• Protección contra la corrosión: La facilidad de reacción del aluminio con el oxígeno hace que se recubra con una capa de oxido (Alúmina), que protege al material contra la oxidación, de forma natural. Se a de evitar el contacto entre el aluminio y el acero.

-Desventajas:

• Dificultad de reparaciones: Es un material el cual necesita ciertas veces útiles especiales para su reparación, fuera parte para no juntarlo con otros materiales, como el acero.
• Dificultad de soldadura: Debido a la alúmina que se forma en el exterior del material al soldar, provoca que sea muy difícil la unión, decir que, gracias a algunas de sus aleaciones se facilita la soldadura.
• Menos resistente que el acero: Como hemos dicho en sus propiedades mecánicas tiene una débil resistencia mecánica.
• Precio: Ya que es más difícil que obtener que el acero, su precio es más elevado.

Centrándome en la pregunta de la reflexión, ¿uso del aluminio en las motocicletas?, hasta lo que mi conocimiento llega, el aluminio se usa en estas desde hace bastantes años, más o menos a partir del año 2000 al igual que en los automóviles, los chasis de aluminio en vehículos de dos ruedas son muy frecuentes incluso me atrevería a decir que prácticamente no se hacen motos con chasis que no sean aluminio, hablo a nivel de usuario, en lo que se refiere a la competición, no lo tengo muy claro,pero seguramente sean de aluminio por su reducido peso, y la ventaja que puede crear ganando décimas de segundos en los cronos. 

En el mundo de la moto de campo donde el cronómetro tiene menos relevancia que la habilidad del piloto las motos son completamente de aluminio, chasis, llantas, motor, etc. Primordialmente por la búsqueda de manejabilidad, comodidad y soltura para el jinete en los terrenos abruptos en los que cabalga. 

En el mundo de la moto de carretera donde cada milésima cuenta; la habilidad del piloto forma un segundo plano, en ocasiones dejando la primera plana a la tecnología, y como no, dentro de esta al material de cada pieza, siendo (creo) la gran mayoría aluminio y carbono.




Hasta aquí la entrada de esta semana, espero, como siempre que sirva de ayuda una vez más para todos aquellos que quieran conocer cosas que no sabrían o no comprendían del mundo de la automoción.

Aleaciones No Férreas Utilizadas En El Automóvil

En la entrada de esta semana pretendemos hacer referencia a los tipos de aleaciones y elementos donde son usados en el mundo de la automoción más que nada.

Los metales no férreos son aquellos que no contienen hierro. Entre otros, podemos citar el aluminio, cobre, latón, bronce, etc. Actualmente gracias al continuo avance en el conocimiento de los materiales y el desarrollo de las técnicas de soldadura, pueden soldarse con éxito la mayoría de estos metales y aleaciones. En realidad, con una cierta práctica, puede adquirirse la técnica del soldeo de los metales no férreos con tanta facilidad como la de la mayoría de los aceros.

• Comprende todos los metales a excepción del hierro

• Su utilización no es tan masivas como los productos férreos (hierro, acero y fundición) pero tienen una una gran importancia en la fabricación de gran cantidad de productos, por propiedades como, en ocasiones:

-El bajo peso específico
-La resistencia a la oxidación condiciones ambientales normales
-La fácil manipulación y mecanizado.

• Las aleaciones de productos no ferrosos tienen gran cantidad de aplicaciones:

- Monedas (fabricadas con aleaciones de cobre, níquel y aluminio)
- Filamentos de bombillas (de wolframio)
- Material de soldadura de componentes electrónicos (estaño-plomo)
- Recubrimientos (cromo, níquel, cinc)

• Los metales no ferrosos, ordenados de mayor a menor utilización, son:

-Cobre (y sus aleaciones)
-Aluminio
-Estaño

-Plomo
-Cinc
-Níquel
-Cromo
-Titanio
-Magnesio.

Aleaciones De Estaño:

Las más importantes son:

     -Bronce. Es un aleación de cobre y estaño.

     -Soldaduras blandas. Son aleaciones de plomo y estaño con proporciones de estaño entre el 25 y 90%.

     -Aleaciones de bajo punto de fusión

El estaño protege al acero contra la oxidación.

Aleaciones De Cobre:

·Se usa en: Ejes, arandelas,cojinetes, manguitos, conjunto de embrague.

Aleaciones De Cinc:

·Se usa en: Baterías.

Aleaciones De Plomo:

Por su capacidad de resistir bien a los agentes atmosféricos y químicos el plomo tiene
multitud de aplicaciones, tanto en estado puro como formando aleaciones.

• En estado puro:

- Revestimiento de cables
- Baterías y acumuladores

• Formando aleación:

- Antidetonante en gasolina plomo tetraetilo Pb(C2H5)4 (en desuso)

-Aleaciones:
          · Soldadura blanda, a base de plomo y estaño empleado como material de aportación.
          · Fusibles eléctricos

·Se usa en: Baterías.

Aleaciones de Cromo:

-Tiene un color grisáceo acerado.

-Es muy duro y tiene un gran acritud.

-Resiste muy bien la oxidación y corrosión.

-Se emplea como:

    ·Cromado brillante: para objetos decorativos.

     · Cromado duro: para la fabricación de aceros inoxidables y aceros para herramientas.

Aleaciones De Níquel:

-Tiene un color plateado brillante y se puede pulir muy fácilmente.

-Es magnético (lo atrae un imán como si fuese un producto ferroso).

-Es muy resistente a la oxidación y a la corrosión.

-Se emplea:

    ·Para fabricar aceros inoxidables (aleado con el acero y el cromo).

     · En aparatos de la industria química.

     · En recubrimientos de metales (por electrólisis).

Aleaciones De Aluminio:

-Presentación comercial:

     ·Aalambres de diferentes diámetros

     · Chapas

     · Perfiles y barras de diferentes secciones

·Se usa en: Pistones, segmentos, casquillos, cárteres.

Aleaciones De Titanio:

-Se emplea en:

     -Estructuras y elementos de máquinas en aeronáutica (aviones, cohetes, misiles).

     -Transbordadores espaciales, satélites de comunicaciones, etc.).

     - Herramientas de corte (nitrato de titanio).

     - Aletas para turbinas (carburo de titanio).

     - Pinturas antioxidantes (en forma de óxido y pulverizado).

Aleaciones De Magnesio:

·Se usa en: Radiadores, bridas.

Vocabulario:

Bateria = Battery

Radiadores = Radiators

Bridas = Flanges

Pistones =Ppistons

Segmentos = Segments

Casquillos = Caps

Carteres = Crankcasses

Cables = Cables

Soldadura = Welding

Acumuladores = Accumulators

Ejes = Axes

Arandelas = Washers

Cojinetes = Bearings

Manguitos = Sleeves

Conjunto de embrague = Clutch assembly

Hasta aquí la entrada de esta semana, espero que sea de mucha ayuda una vez más a todos aquellos que quieran saber sobre las aleaciones del automóvil.

Forming Of Metal

In this new post we aim to explain the technique of forming materials, for it will do two differences, hot forming and cold forming, by the way, this post is in English!!!!!

As for the hot forming discuss:

• Lamination
• Extrusion
• Forging

Referred to cold forming:

• Drawing
• Bending or folding
• Court
• Paste

                                          Hot Forming

· Lamination:

It is a continuous forging process involves modifying a metallic mass by passing between rollers superimposed, which rotate in opposite directions.

Lamination is normally hot, however, there is a cold rolling: cold rolled metals acquire pungency and must be subjected to final annealing operation, even in an intermediate cover.

· Extrusion:

The extrusion is to mold or metal bars profile forcing the material in the pasty state to pass through a nozzle or die with suitable cross section, pushing a piston. The ductile mass flows through an orifice by means of a strong impact or compression, caused by a plunger or punch, for deforming a part of constant section, hollow or not, and the length depends primarily on the contribution made ​​material. Obtained section profiles or tubes perfectly uniform and excellent finish. The extrusion can be done hot or cold.

· Forging:

A method of forming by plastic deformation in which, in addition to efforts external thermal energy is used, ie a hot working process.
Forging may be free or die. The first does not impose any specific form of the tool, the latter requires the construction of an engraving reproducing the shape and dimensions of the piece to forging. The effects of forging, are:

-Elimination of internal defects: the crushing of the mass of metal, produces the flattening of the inner cavities, the walls, if not oxidized, it being perfectly welded together intimately.

Similarly, segregations, the default of the combined heat and pressure, are decreased, improving the homogeneity of the material.

Grain-Refining: depends on the operating temperature and strain rate. In some cases the decrease is achieved grain size and others is achieved in a better disposition of the fibers. In both cases improve the mechanical properties of the metal.

 Forja por martinete

Forja horizontal.

                                        
                                           Cold forming

· Drawing:

In the stretched by reduction of the section for certain shapes and dimensions
It requires a series of technological conditions that must be met:

-Stepping appropriate section cuts. Being a cold forming process to be monitored so as not to exceed the limits imposed by each material, since the acrimony acquired cause rupture of the bar or bodies of work.
-Construction of the array or row, according to job requirements. This implies adequate hardness and polishing, and a correct entry angle.
-Filler material of good quality. Ie free from internal defects and with the free outer surface of hulls.
-Using the proper lubricant. To decrease the friction between the die and the material, which results in a better finish and in a reduction of the tensile stresses that must resist.

· Bending or folding:

In working with sheet metal bending is defined as the deformation of metal around a straight axis, during the bending operation the metal within the neutral plane is compressed, while the metal outside the neutral plane stretches. The metal is plastically deformed, so that the bending takes a permanent efforts to remove it caused. The bend produces little or no change in the thickness of the metal sheet.

· Court:

On the court, we could speak of shearing, as great reference:
Shearing is separation without chip sheets and profiles. Loscortes can be made in a linear or curved in any length.

The shearing has the following advantages:
- The material is machined by chip removal
- Paths can be kept exactly
- Separate surfaces require only little work of refinement
- The shearing process develops rapidly
- Conducting cutting can be done in a linear or curved

· Paste:

Although the hot soldering is the most common method for joining metals, often not available or the welders indispensable tools to accomplish specific. Another option is the glue or putty, safer and easier to handle, with which you can make solid joints is called cold welding

No heat can be applied in some metals, such as pewter and lead, and that melt at very low temperatures. Additionally, the torch damage the patina of many metal objects. Can be used to repair adhesives and putties, which provisionally or definitively replaced by heat welding. Most useful are described below.

         -Glue epoxy resin.

They consist of two components to be mixed so that the solder hardens. When applied, can be covered with plastic or a piece of aluminum foil to avoid dripping. They make very strong joints.

         -Cyanoacrylate glues.

Beaten metal in seconds. They are suitable for repairing small areas.

          -Synthetic-Putties

They consist of an adhesive and hardener, which are mixed in equal parts with your fingers to make a dough designed to fill cracks, cracks and weld defects. They harden in cold, even with the water, so they are also used to fix pressure pipes and joints. If metal powder is added, better finishing, and include but some.





I hope that helps serve again to all those who want to know a little more about the forming of metals, please visit the blog, until next time.

Tipos de aceros empleados en la carrocería del automóvil y sus propiedades.

Con esta nueva entrada pretendemos explicar los diferentes tipos de aceros, así como hacer una comparativa de ellos, especialmente haciendo incapie en los aceros empleados en la automoción.

Podemos clasificar los aceros de la siguiente forma:

• Por su composición química
• Según su calidad
• Por su aplicación

1.-En cuanto a su composición química:

·Aceros no aleados, o aceros al carbono: son aquellos en el que, a parte del carbono, el contenido de cualquiera de otros elementos aleantes es inferior. Como elementos aleantes que se añaden están el manganeso, el cromo, el níquel, el vanadio o el titanio. Por otro lado, en función del contenido de carbono presente en el acero, se tienen los siguientes grupos:

-Aceros de bajo carbono (%C < 0.25)

-Aceros de medio carbono (0.25 < %C < 0.55)

-Aceros de alto carbono (2 > %C > 0.55)

 ·Aceros aleados: aquellos en los que, además del carbono, al menos uno de sus otros elementos presentes en la aleación es igual o superior al valor límite. A su vez este grupo se puede dividir en:

-Aceros de baja aleación (elementos aleantes < 5%)

-Aceros de alta aleación (elementos aleantes > 5%)

 ·Aceros inoxidables: son aquellos aceros que contienen un mínimo del 10.5% en Cromo y un máximo del 1.2% de Carbono.

2.-En lo que se refiere según su calidad:

·Aceros aleados, se dividen en:

-Aceros aleados de calidad: son aquellos que presentan buen comportamiento frente a la tenacidad, control de tamaño de grano o a la formabilidad. Estos aceros no se suelen destinar a tratamientos de temple y revenido, o al de temple superficial. Entre estos tipos de aceros se encuentran los siguientes:

     -Aceros destinados a la construcción metálica, aparatos a presión o tubos, de grano fino y soldables;

     -Aceros aleados para carriles, tablestacas y cuadros de entibación de minas;

     -Aceros aleados para productos planos, laminados en caliente o frío, destinados a operaciones severas de conformación en frío;

     -Aceros cuyo único elemento de aleación sea el cobre;

     -Aceros aleados para aplicaciones eléctricas, cuyos principales elementos de aleación son el Si, Al, y que cumplen los requisitos de inducción magnética, polarización o permeabilidad necesarios.

-Aceros aleados especiales: son aquellos caracterizados por un control preciso de su composición química y de unas condiciones particulares de elaboración y control para asegurar unas propiedades mejoradas. Entre estos tipos de acero se encuentran los siguientes:

     -Aceros aleados destinados a la construcción mecánica y aparatos de presión;

     -Aceros para rodamientos;

     -Aceros para herramientas;

     -Aceros rápidos;

     -Otros aceros con características físicas especiales, como aceros con coeficiente de dilatación controlado, con resistencias eléctricas, etc.

•Aceros inoxidables, se dividen en:

-Según su contenido en Níquel:

     -Aceros inoxidables con contenido en Ni < 2.5%;

     -Aceros inoxidables con contenido en Ni ≥ 2.5%;

 -Según sus características físicas:

     -Aceros inoxidables resistentes a la corrosión;

     -Aceros inoxidables con buena resistencia a la oxidación en caliente;

     -Aceros inoxidables con buenas prestaciones frente a la fluencia.

3.-En cuanto a su aplicación, los aceros se pueden clasificar en los siguientes:

•Aceros de construcción: este tipo de acero suele presentar buenas condiciones de soldabilidad.

•Aceros de uso general: generalmente comercializado en estado bruto de laminación.

•Aceros cementados: son aceros a los cuales se les ha sometido a un tratamiento termoquímico que le proporciona dureza a la pieza, aunque son aceros también frágiles (posibilidad de rotura por impacto). El proceso de cementación es un tratamiento termoquímico en el que se aporta carbono a la superficie de la pieza de acero mediante difusión, modificando su composición, impregnado la superficie y sometiéndola a continuación a un tratamiento térmico.

•Aceros para temple y revenido.

•Aceros inoxidables o para usos especiales: loa aceros inoxidables son aquellos que presentan una aleación de hierro con un mínimo de 10% de cromo contenido en masa. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes, como puedan ser el níquel y el molibdeno.

•Aceros para herramientas de corte y mecanizado: son aceros que presentan una alta dureza y resistencia al desgaste.

•Aceros rápidos: son un tipo de acero especial para su uso como herramienta de corte para ser utilizados con elevadas velocidades de corte.

Una vez echa esta clasificación y conociendo los diferentes tipos de aceros iremos más allá hablando ahora de los aceros usados en automoción.

Hablaremos de:

• Aceros usados para embutición.
• Aceros endurecibles(Bake Hardenable).
• Aceros de alta resistencia ALE(HSLA).
• Aceros de ultra alta resistencia(UHSLA).
• Aceros de doble fase(Dual Phase).
• Aceros refosforados.

1.-Aceros usados para embutición: 

La embutición es un proceso tecnológico de conformado plástico que consiste en la obtención de piezas huecas con forma de recipiente a partir de chapas metálicas. Este proceso permite obtener piezas de formas muy diversas y es una técnica de gran aplicación en todos los campos de la industria.

2.-Aceros endurecibles (Bake Hardenable): 

Estos aceros han sido elaborados y tratados, para conseguir un aumento significativo del límite elástico durante un tratamiento térmico a baja temperatura, tal como una cocción de pintura.

Estos aceros están destinados a piezas de panelería exterior (puertas, capós, portones, aletas delanteras y techo) y piezas estructurales para el automóvil (bastidores inferiores, refuerzos y travesaños).

Reparación: Durante el reconformado se deberá realizar un mayor esfuerzo, que si se tratara de una pieza fabricada con acero convencional, debido a un límite elástico más elevado. Mientras que su aptitud a la soldadura es buena sea cual sea el método utilizado, al tener poca aleación.

3.-Aceros de alta resistencia ALE(HSLA): 

Los Aceros ALE se obtienen mediante la reducción del tamaño de grano y precipitación del mismo, y en algunos casos, de forma selectiva se añaden otros elementos de aleación como titanio, niobio o cromo que confieren propiedades de dureza. Este tipo de aceros se caracterizan por una buena resistencia a la fatiga, una buena resistencia al choque y una buena capacidad de deformación en frío.

Estos aceros se destinan sobre todo para piezas interiores de la estructura que requieren una elevada resistencia a la fatiga, como por ejemplo los refuerzos de la suspensión, o refuerzos interiores. También se pueden encontrar en largueros y travesaños.

Reparación: Poseen una buena aptitud a la soldadura con cualquier procedimiento debido a su bajo contenido de elementos de aleación, mientras que en el proceso de reconformado se deberán realizar esfuerzos mayores como consecuencia de su mayor límite elástico en comparación con los aceros convencionales.

4.-Aceros refosforados: 

Son aceros con una matriz ferrítica, que contienen elementos de endurecimiento en la solución sólida, tales como fósforo, cuya presencia puede ser de hasta un 0.12 %. Estos aceros se caracterizan por ofrecer altos niveles de resistencia, conservando al mismo tiempo una buena aptitud para la conformación por estampación.

Las piezas fabricadas con esta clase de acero se destinan a usos múltiples, como piezas de estructuras o refuerzos que están sometidas a fatiga, o piezas que deben intervenir en las colisiones como son largueros, travesaños o refuerzos de pilares.

Reparación: Siguiendo la tónica de los Aceros “Bake Hardening” y de los Aceros Microaleados el proceso de reconformado requiere de la aplicación de unas fuerzas mayores para recuperar la geometría inicial de la pieza. Con respecto al proceso de soldadura reseñar que cualquier procedimiento es apto debido a su bajo contenido en elementos aleantes.

5.-Aceros de ultra alta resistencia(UHSLA):

Este tipo de aceros se caracterizan por su alta rigidez, la absorción de grandes energías y sualta capacidad para no deformarse. Los usos más comunes son aquellos en los que se requiere una elevada capacidad de absorber energía sin que se deforme la pieza, un ejemplo sería el refuerzo en el denominado pilar B.

6.-Aceros de doble fase:

Este tipo de aceros presentan una buena aptitud para la distribución de las deformaciones, un excelente comportamiento a la fatiga y una alta resistencia mecánica lo que genera una buena capacidad de absorción de energía y por lo tanto predispone a utilizarlos en piezas de estructura y refuerzo. Su fuerte consolidación combinada con un efecto BH muy marcado les permite ofrecer buenas prestaciones para aligerar piezas.

Como consecuencia de sus altas propiedades mecánicas y su potencial de aligeramiento entorno al 15%, en comparación con los aceros convencionales, se usan en piezas con alto grado de responsabilidad estructural como son estribo, el montante A, correderas de asientos, cimbras de techo, etc.

El reconformado de estos aceros es por lo general difícil, como consecuencia de su mayor límite elástico, lo que obliga a realizar esfuerzos mayores en comparación con otros aceros de menor resistencia. 

El proceso de soldadura también se complica, teniendo que usar equipos capaces de proporcionar intensidades mayores que las que suministran los equipos convencionales y una presión ejercida por la pinza superior a la que se ejerce a la hora de soldar un acero de menor límite elástico.

Hasta aquí la entrada de esta semana, espero que sirva de ayuda para todos aquellos que quieran conocer los diferentes tipos de aceros que forman el automóvil. 

Feliz Navidad y próspero Año Nuevo!!!!

Diagrama Hierro-Carbono

En esta nueva entrada se pretende explicar el diagrama de fases de hierro-carbono, así como sus diferentes componentes en cuanto al porcentaje de carbono, y los constituyentes que lo forman dependiendo a la temperatura a la que nos encontremos.

¿Cómo explicar el tan famoso diagrama?

En el diagrama de equilibrio o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente`, de tal forma que el proceso de mezcla se realiza completamente.

Aquí vemos un diagrama de hierro-carbono en el cual se nos muestra y explica bien todo, veamos le en inglés, para que nos vaya sonando un poco :

En este otro diagrama, vemos de forma clara las distintas fases ya que se encuentran coloreadas para ayudarnos:

Podemos ver aquí otro diagrama, en castellano y mas sencillo que los anteriores:

Comenzaremos haciendo una clasificación de los aceros atendiendo a su porcentaje en carbono, para ello vemos aquí un esquema en el cual se nos muestra de forma clara, concisa y completa:

Dicho esto, podemos meternos a explicar los diferentes constituyentes del acero atendiendo a su porcentaje de carbono. Hablaremos de:

• Austenita
• Ferrita
• Cementita
• Perlita

-La primera, la austenita, se encuentra en la fase líquida, en dicha fase es el único componente que encontramos,se puede decir que su porcentaje máximo de carbono es del 2,11%. Si hablamos de sus propiedades, diremos que es dúctil, banda y tenaz. La austenita no es ferromagnética a ninguna temperatura.

Podemos ver aquí su estructura cristalina:

-La ferrita, también conocida como hierro alfa, es un material cerámico ferromagnético, podemos encontrarla en la zona sólida, por debajo de los 723ºC y entre el 0% y el 0.89% de carbono, junto a la perlita, aunque también podría decirse que se encuentra entre el 0.89% y el 1.76% puesto que en esta zona además de cementita encontramos perlita, de tal forma que, si la perlita es una mezcla de ferrita y cementita, estaría en ambas zonas.

Podemos observar aquí la estructura de la ferrita:

-En cuanto a la cementita, podemos decir que tiene una composición del 6.67% de carbono, hablando de sus propiedades decir que, es un componente muy duro, el más duro de los que componen el acero al carbono. Es frágil, tiene un alargamiento nulo y tiene poca resiliencia.

Al igual que la ferrita, la cementita se encuentra entre el 0% y el 1.76% de carbono, ya sea sola, o en la perlita junto a la ferrita.

Aquí vemos la estructura cristalina de la cementita:

-La perlita, es un compuesto de ferrita y cementita, exactamente lleva un 13.5% de cementita y un 86.5% de ferrita. La perlita aparece en granos denominados colonias, dentro de cada colonia las capas están orientadas en la misma dirección, y esta dirección varía de una colonia a otra. En el punto eutectoide encontramos solamente perlita, en cambio en ambos lados de dicha zona podemos encontrarla junto a ferrita o cementita como ya hemos contado anteriormente.

Hay dos tipos de perlita:

• Perlita fina: dura y resistente.
• Perlita gruesa: menos dura y más dúctil.

En cuanto a los tratamientos térmicos se refiere diremos que:

Consisten en someter al acero a una combinación de operaciones de calentamiento y enfriamiento con tiempos determinados, con el fin de variar las proporciones de sus constituyentes y así producir las propiedades deseadas sobre él. Las variaciones de las propiedades en el material que se producen como resultado del tratamiento térmico deben ser permanentes, de lo contrario el tratamiento térmico no tendría ningún sentido.

Los tratamientos térmicos más utilizados son el temple, el revenido, el recocido y la normalización. Todos los procedimientos se basan en la transformación o descomposición de la austenita. Por tanto, el primer paso en cualquier tratamiento térmico de un acero será calentar el material a la temperatura que conlleve la formación de la austenita.

• El temple se aplica cuando se quiere conseguir un acero de elevada dureza y resistencia mecánica. El inconveniente es que aporta fragilidad a la pieza templada.
• El principal objetivo del recocido es ablandar el acero eliminando posibles tensiones o anomalías internas de su estructura que pueden haberse originado como consecuencia de algún tratamiento previo (forja, laminación, etc) que endurecen el material.
• El revenido se aplica cuando se quiere aumentar la tenacidad y ductilidad de los aceros que han estado sometidos al temple.
• El normalizado del acero consiste en un calentamiento hasta la temperatura de austenización y un enfriamiento al aire libre a velocidad más lenta que el templado pero más rápida que el recocido.

En lo que se refiere al diagrama de enfriamiento (curvas en S) veremos una imagen y un vídeo a continuación en el cual se explica muy bien su análisis:

Hasta aquí la entrada del diagrama hierro-carbono, espero que sirva de ayuda para comprender su funcionamiento y posterior estudio.