de soldadura
Línea de metal fundido, aportado por la varilla o el electrodo, de materiales compatibles, que se deposita en la junta de las piezas.
Garganta
Distancia mínima del cordón, medida de forma transversal a las piezas que se unen por soldadura.
2.1. Soldadura eléctrica
La energía que posee la electricidad se puede aprovechar para conseguir el calor necesario en la realización de las uniones de metales. La soldadura eléctrica consiste en cerrar un circuito de corriente alterna (CA) o corriente continua (CC) a través del extremo de una varilla metálica llamada electrodo.
Cuando se acerca el electrodo a la junta de las piezas para provocar el cierre del circuito, se forma un arco eléctrico en su extremo que provoca el salto y paso de electrones (e–). El circuito, en el otro extremo, se cierra con la pinza colocada en una de las piezas que se sueldan. La elevada intensidad de corriente hace que el electrodo se funda, aportando material a la unión.
Principio básico y herramientas
En la electricidad, intervienen valores como la intensidad, la tensión y la resistencia, relacionadas en la Ley de Ohm.
En la electricidad de corriente alterna, se puede variar la tensión por medio del transformador, para conseguir un aumento de la intensidad y, así, el calor necesario para fundir las piezas y el material de aportación, al realizar las soldaduras.
El transformador consigue la variación de la tensión en la electricidad a través del núcleo ferromagnético que tiene, en el que se tienen un número de arrollamientos de cable conductor en la entrada o primario y un número de arrollamientos distinto en el otro extremo de salida o secundario.
De esta forma, disponiendo un número de espiras N1 en el primario (bobinado de impedancia) y un número distinto de espiras N2 en el secundario, cuando se da paso a la electricidad, la intensidad I1 se transforma en la intensidad I2.
La relación es la siguiente:
La intensidad I2 en la salida del transformador se obtiene multiplicando el número de espiras del primario (N1) por la intensidad a la entrada (I1), divididos por el número de espiras (N2) en la salida o secundario.
Es importante decir que la tensión que se transforma puede disminuirse o aumentarse con la simple modificación del número de espiras en el primario o entrada y en el secundario o salida.
El circuito eléctrico relaciona, por la Ley de Ohm, la tensión o diferencia de potencial (medida en voltios), la intensidad de la corriente (medida en amperios) y la resistencia (medida en ohmios). El análisis se realiza sobre la corriente continua (CC), en la que circulan los electrones de un extremo a otro del generador, consumiendo energía por la resistencia del filamento de la bombilla cuando el circuito está cerrado por el interruptor.
Con el aumento de la intensidad y siguiendo el efecto Joule, se consigue una gran cantidad de energía en forma de calor que hace fundir las zonas a soldar, los materiales de aportación y el electrodo.
La siguiente fórmula expresa la cantidad de calor (en calorías) que se obtiene relacionando la intensidad eléctrica, la resistencia y el tiempo durante el cual el circuito está cerrado.
El calor generado (Q) está en función del cuadrado de la intensidad eléctrica (I), la resistencia del circuito cerrado (R) y el tiempo durante el cual el circuito está cerrado (t), moviéndose los electrones (e–) a través de él.
De esta forma, acercando el electrodo al material metálico, los electrones saltan, haciendo que el circuito se cierre. Si el arco es muy cercano, se producirá una gran cantidad de calor que hará que se fundan las piezas y, si es demasiado lejano, el circuito no se cerrará y no se producirá el calor que funde las piezas y el electrodo.
La herramienta de soldeo que se utiliza en la soldadura eléctrica por arco es la soldadora, en la que se reduce el voltaje de la corriente eléctrica, aumentando la intensidad, consiguiendo una fusión del electrodo por calor.
Actividades
1. Buscar imágenes de equipos portátiles de soldeo eléctrico y empezar a diferenciarlos. Cada uno tiene unas características y una regulación.
Soldadura eléctrica al aire. Componentes e instalación
Esta soldadura es la que se realiza sin ningún tipo de protección en el arco eléctrico, por lo que es necesario utilizar electrodos revestidos que depositen un material de protección, que se encargue de evitar la oxidación del cordón. Esta escoria depositada se tendrá que eliminar cuando la soldadura esté ya a temperatura ambiente, por medio del martillo o un cepillo metálico.
La instalación de soldadura eléctrica por arco consta de varias partes, que se detallan en la siguiente imagen.
Por un lado, el transformador-soldadora realiza la variación de la intensidad y el voltaje de la red eléctrica, por medio de los arrollamientos y el núcleo ferromagnético, para adecuarla a las variables que se utilizan. La intensidad (amperaje) debe ser elevada para conseguir la fusión por calor del electrodo.
Un extremo del circuito es el electrodo que, al ponerlo cerca de la pieza, hace que se transmita la electricidad por medio del arco, entrando los electrones en las juntas de las piezas y retornando dentro del transformador-soldadora por medio de la pinza colocada en una de las piezas a unir.
Importante
En este tipo de trabajos, la protección de los ojos, de la cara y del cuerpo es necesaria.
Ajuste de parámetros
Los parámetros que intervienen son la intensidad y el voltaje de la corriente eléctrica, el tamaño y la composición del electrodo, las características de las piezas a unir en cuanto a material y capacidad de soldeo y el tipo de disposición de los cables para cerrar el circuito eléctrico.
Se pueden realizar trabajos de soldadura con corriente alterna (CA), en la que la polaridad cambia instantáneamente de positivo a negativo, o con equipos de corriente continua (CC), que, por medio de un rectificador incluido en serie en el transformador-soldadora, convierten la CA en CC.
En este último caso, el equipo de soldadura puede estar conectado de dos maneras diferentes, en polaridad directa o en polaridad inversa.
