Como adhesivo, se definen todas aquellas sustancias químicas que pueden ser aplicadas entre las superficies de dos materiales, para lograr así, la unión resistente de los mismos e imposibilitar su separación.
Aunque los desarrollos más importantes en este campo se han venido generando desde finales del siglo XIX, los conocedores del tema afirman que la historia de los adhesivos es tan antigua como la de la humanidad y que desde siempre se han utilizado elementos naturales como sustancias adhesivas.
El surgimiento de las industrias fabricantes de adhesivos se dio hacia la primera mitan del siglo XX, con la aparición de materiales como los epoxi, las resinas anaeróbicas y los cianoacrilatos, sustancias químicas que revolucionaron el tema del sellado de superficies.
El surgimiento de las industrias fabricantes de adhesivos se dio hacia la primera mitan del siglo XX, con la aparición de materiales como los epoxi, las resinas anaeróbicas y los cianoacrilatos, sustancias químicas que revolucionaron el tema del sellado de superficies.
La evolución de los adhesivos, ha sido tal, que hoy en día existen sistemas de unión de materiales que son utilizados en áreas tan complejas como la aeronáutica, aeroespacial, marina, metalmecánica y electrónica entre muchas otras.
Específicamente, para unir metales se emplean adhesivos estructurales, los cuales son capaces de soportar grandes cargas tanto dinámicas como estáticas; así mismo, poseen una resistencia al esfuerzo de corte mayor a 1000 psi, lo que permite un excelente desempeño de la unión.
CARACTERÍSTICAS Y CLASIFICACIÓN DE LOS ADHESIVOS ESTRUCTURALES.
Un adhesivo es una sustancia que, aplicada entre dos cuerpos, es capaz de adherirse a ellos y mantenerlos unidos. Los factores que intervienen en una unión pegada son, además de los materiales a unir y de la preparación de las superficies, la adhesión y cohesión del adhesivo.
- Adhesión: es la acción de las fuerzas que se oponen a la separación de las moléculas que
pertenecen a diferentes cuerpos, dicho de otra forma, la fuerza con que el adhesivo se adhiere a la superficie a pegar.
- Cohesión: es la acción de las fuerzas que se oponen a la separación de las moléculas de un mismo cuerpo. Hace alusión a la resistencia interna del propio adhesivo.
La ausencia de una de estas dos propiedades conduce a uniones deficientes. Los adhesivos estructurales proporcionan una fuerte cohesión, elevada resistencia mecánica y al calor y excelente durabilidad.
Los adhesivos más empleados en la industria del automóvil y, por lo tanto, en los talleres de reparación, son los de poliuretano o los de resina epoxi.
VENTAJAS:
Las uniones con adhesivos presentan una serie de ventajas frente a otros sistemas convencionales de unión, lo que hace especialmente atractivo el empleo de estos productos en determinadas aplicaciones. Los aspectos que caracterizan la utilización de adhesivos son:
- Elimina los problemas producidos por el calor en los procesos de soldadura (corrosión, cambios estructurales del material, deformaciones, etc.).
- No debilita la junta, como ocurre con el remachado.
- Reduce el riesgo de rotura por fatiga, al eliminar tensiones puntuales y la concentración de tensiones.
- Elimina la corrosión local en las juntas y la corrosión electroquímica entre materiales diferentes.
- Posibilita la unión de materiales de distinta naturaleza.
- Conserva prácticamente la protección anticorrosiva original.
- Da lugar a estructuras más ligeras.
- Proporciona una unión libre de fisuras.
- La unión es impermeable a los líquidos, evitándose el empleo de medidas adicionales de estanqueidad.
- Reduce el tiempo de reparación, pues, en determinados casos, evita el desmontaje de una serie de piezas inflamables o no resistentes al calor, tales como revestimientos interiores, asientos, depósitos de combustibles,etc.
- Facilita el desmontaje posterior de la unión.
INCONVENIENTES:
En cuanto a los principales inconvenientes que presentan las uniones pegadas están:
- Resistencia limitada a la temperatura: no se pueden usar adhesivos en uniones sometidas a altas temperaturas.
- Se reducen los tiempos de aplicación, pero es necesario un período de curado del adhesivo.
- La tecnología de aplicación de adhesivos es muy sencilla, pero requiere la utilización de técnicas y equipos apropiados para cada aplicación, además de los materiales correspondientes.
- No respeta estrictamente las condiciones de operación, sobre todo en cuanto a presiones, temperaturas y períodos de curado; puede afectar seriamente las condiciones de respuesta de la unión.
- Hay que prestar especial atención a la preparación previa de las superficies a pegar.
- El tiempo de almacenamiento de los adhesivos es limitado.
TIPOS DE ADHESIVOS ESTRUCTURALES:
- Poliuretano (PUR):
Son polímeros sintéticos a base de poliisocianatos, que provienen de la reacción de un poliol con un isocianato. Pueden usarse a bajas temperaturas manteniendo la adherencia y resistencia al agua. Se utilizan como productos de recubrimiento y como adhesivos. Su formulación puede ser mono o bicomponente.
- Poliuretanos monocomponentes:
Sus principales características son:
-Presentan bajo contenido en disolventes.
-Secan mediante la absorción de humedad.
- Su proceso de secado es lento y de fuera hacia dentro.
- Tienen gran elasticidad.
- Son sensibles a los rayos ultravioletas, que les atacan y descomponen.
- Sus propiedades, desde el punto de vista estructural, son inferiores a las de los bicomponentes y resinas epoxi.
- Se presentan en tubos o bolsas para aplicar mediante extrusión.
- Se aplican en el pegado de lunas, unión de paneles de puerta, sellado de juntas.
- Poliuretanos bicomponentes:
Sus principales características son:
- No necesitan de la humedad ambiente para polimerizar.
- Su endurecimiento se produce por reacción química de sus componentes.
- Su proceso de secado es relativamente rápido.
- Son más rígidos que los monocomponentes.
- Son sensibles a los rayos ultravioletas, que les atacan y descomponen.
- Se presentan, generalmente, en cartuchos para aplicar por extrusión.
- Se aplican para el pegado de lunas y unión de piezas de carrocería (capó con sus refuerzos, aletas con pases de rueda, cerchas interiores del techo y unión de piezas plásticas).
- Resinas epoxi (EP):
Se obtienen, generalmente, por condensación entre una sustancia que contiene un grupo epoxídico (oxígeno unido a dos átomos de carbono) y una sustancia que tenga átomos de hidrógeno reemplazables.
Sus principales características son:
- Son productos bicomponentes (resina y endurecedor o catalizador).
- Los componentes son de naturaleza más o menos pastosa y de diferente color para facilitar su mezcla correcta.
- La proporción de mezcla depende del tipo de resina, por lo que se deben observar las recomendaciones de cada fabricante.
- Presentan excelente adhesión en diferentes sustratos, como metales, plásticos, cerámicas, etc.
- La resistencia frente a fallos de cohesión es generalmente buena, en función del tipo de resina.
- El tiempo de secado oscila entre los cinco minutos y las 24 horas, a temperatura ambiente.
- Las resinas de curado rápido son más elásticas que las de curado lento.
- Se presentan en botes para aplicar con espátula o brocha.
- Se aplican en uniones metal-metal, plástico-plástico, metal-plástico.
UNIONES CON LOS ADHESIVOS.
En la unión con adhesivos, se ha de tener en cuenta una serie de consideraciones, que van desde la correcta elección y preparación del adhesivo, hasta el diseño de la junta y el proceso de curado. Obviar estos aspectos puede dar lugar a uniones que no respondan a las expectativas buscadas, por lo que los malos resultados son debidos más a fallos de diseño y de tecnología de aplicación que a limitaciones del procedimiento o del producto. Entre las consideraciones que hay que tener en cuenta en el empleo de adhesivos estructurales están la elección del adhesivo, el diseño de la junta, la preparación de las superficies, la preparación y aplicación del adhesivo, la posición de los elementos que se van a unir y el curado
del adhesivo.
- Elección del adhesivo:
En el mercado existen multitud de adhesivos estructurales, aunque en la reparación de automóviles se emplean fundamentalmente poliuretanos y resinas epoxi.
Para la correcta elección de un adhesivo se deben considerar diversos factores:
- Tipos de sustratos a unir, pues la adherencia de todos los adhesivos no es la misma.
- Acabado superficial de las partes que se van a unir.
- Tipos de disolventes, aceites u otros contaminantes que puedan estar en contacto con la unión.
- Temperaturas máximas y mínimas que soportará la unión, y si éstas serán constantes o intermitentes. Este factor hay que tenerlo muy presente en uniones de materiales con coeficientes térmicos distintos como, por ejemplo, metal-plástico, debiéndose aplicar un adhesivo suficientemente elástico para permitir una buena distribución de las tensiones que originarán esas temperaturas.
- La rigidez de la unión y de los elementos que se van a unir condicionará en parte la rigidez del adhesivo empleado. La elasticidad del adhesivo se amoldará a la elasticidad del sustrato, no debiéndose emplear adhesivos rígidos para unir elementos flexibles.
- Magnitud y tipo de solicitación que haya de soportar, etc.
En todo caso, para realizar una buena elección habrá que seguir las especificaciones marcadas
por el fabricante.
- Diseño de la junta:
El empleo de adhesivos requiere juntas de diseño especial, no debiéndose emplear las destinadas para otros métodos de unión; no obstante, el campo de los adhesivos en aplicaciones estructurales está en rápida evolución y sus posibilidades de resistencia a diferentes estados de tensión se han incrementado notablemente. Hay que tener en cuenta que el adhesivo actúa en una zona entera y no sobre un único punto, como ocurre en las uniones mecánicas, con la consecuente pérdida de capacidad de reasistencia del adhesivo.
En una unión con adhesivos pueden producirse cuatro estados de tensión: tracción, cizalladura,
peladura y desgarro.
Tracción Cizalladura Peladura Desgarro
En la peladura, la acción de esfuerzo se limita a una linea muy delgada en el borde de la unión, por lo que el adhesivo no refuerza el resto de la junta.
En el desgarro, la tensión actúa en uno de los lados de la unión, permaneciendo el resto de la junta sin apenas tensión.
Estas dos formas de trabajo no son recomendables.
La tracción tampoco es idónea si la fuerza no ha actuado de forma perfectamente axial, producirán tensiones de desgarramiento. Por ello, el tipo de unión recomendado para chapas delgadas, como las que se presentan en las carrocerías del automóvil, es por solape con escalón. Se trata de una unión combinada tope-solape, en la que, debido a las amplias superficies de pegado, se aprovecha la resistencia mecánica del material de las piezas a unir.
El bisel a 30° que se realiza en la pieza a montar sobre el solape tiene por objeto facilitar la unión y conseguir un mejor pegado. Para realizar el solape, se emplearán los alicates de filetear, bien de accionamiento manual o neumático. Si la pieza en que se va a efectuar la sustitución es de material compuesto (plástico), no se podrá realizar el escalón indicado. En tal caso, suele recurrirse a una unión a tope con abridamiento simple por la cara no vista, consiguiéndose de este modo un solape común sobre
las dos piezas a unir. La tira de material para el abridamiento se obtendrá de la parte de desecho de la pieza nueva.
- Preparación de las superficies de contacto:
Éste es un paso muy importante, pues las deficiencias que pueden presentarse en el pegado suelen deberse a una preparación pobre de las piezas a unir. El primer paso de la preparación de superficies será eliminar las pinturas o barnices aplicados, así como eliminar los restos de aceite, grasa o cualquier otra suciedad con un desengrasante adecuado al adhesivo que se va a usar. La acetona, el tricloretileno y el percloretileno pueden considerarse válidos; el alcohol, la gasolina o los disolventes de barnices, no. No obstante, los fabricantes de adhesivos suelen disponer de una gama de productos de limpieza para las distintas superficies compatibles con sus adhesivos, siendo recomendable su empleo, pues, además de limpiar, activarán las superficies para el pegado. Determinados materiales, antes de ser limpiados con disolvente, requieren una activación superficial con medios mecánicos (lijado, estropajo de níquel, etc.). La limpieza se realiza con un papel de celulosa impregnado en el limpiador, frotando la zona siempre en la misma dirección y cambiando frecuentemente el papel. Si se frotara en círculos, lo único que se conseguiría es una redistribución de la suciedad. No es recomendable el uso de trapos de limpieza, ya que pueden ser reutilizados, lo que comporta el riesgo de usar los sucios, dando lugar a una limpieza muy poco efectiva. La mayoría de los fabricantes recomienda imprimaciones específicas para cada tipo de material que se quiere unir.
Las imprimaciones cumplen tres funciones fundamentales:
1) Hacen las veces de barrera química de inhibición, que evitará que las superficies tratadas pierdan las condiciones que han obtenido; por ejemplo, evitar una oxidación superficial en el caso de los metales.
2) Contribuyen a que el adhesivo no trabaje por adhesión física, sino que exista una interfase química (las imprimaciones suelen ser prepolímeros del adhesivo) entre el sustrato y el adhesivo, que hace que mejore la adhesión.
3) Actúan como protector en el caso de pegado de materiales transparentes, para evitar que la radiación ultravioleta de la luz solar degrade ciertos adhesivos.
La aplicación de las imprimaciones se realizará con un pincel o un hisopo, no debiendo aprovechar éstos para varios tipos de imprimaciones. Siempre hay que respetar los tiempos de secado recomendados por los fabricantes, tanto de limpiadores como de imprimaciones.
- Preparación del adhesivo:
En el caso de emplear adhesivo de dos componentes, adhesivo y catalizador, han de mezclarse cuidadosamente y en las cantidades especificadas por el fabricante, hasta la obtención de una mezcla perfectamente homogénea. Algunos adhesivos, sobre todo los de poliuretano, se presentan en kits que disponen de boquillas mezcladoras, las cuales, acopladas a un cartucho doble, facilitan la operación, pudiéndose aplicar de forma directa. De no ser así, la mezcla se realizará con la ayuda de espátulas o en recipientes, dependiendo de la viscosidad de los productos. En ambos casos, las espátulas y los recipientes deben estar bien limpios. Nunca se pondrá en contacto la espátula de mezclado con el resto de adhesivos sin catalizar.
Una vez realizada la mezcla, el tiempo de aplicación es limitado, pues el catalizador comienza a actuar inmediatamente.
- Aplicación del adhesivo:
El adhesivo debe estar en íntimo contacto con las superficies a unir. Se aplicará a temperatura ambiente, pues temperaturas altas disminuirían el tiempo de utilización y temperaturas bajas debilitarían la resistencia del adhesivo. Dependiendo de cómo se suministre, se podrá aplicar por extrusión, con brocha o con espátula.
-Por extrusión:
Cuando el adhesivo viene envasado en tubos o bolsas, se aplica por extrusión y puede realizarse con pistolas manuales o neumáticas. Las pistolas de accionamiento manual se prestan mejor para aplicaciones intermitentes y puntuales. Las neumáticas permiten una aplicación continua y un flujo del producto más
constante. También existen pistolas especiales para la aplicación de productos bicomponentes.
-Con brocha:
La brocha permitirá esparcir adhesivos líquidos o muy poco viscosos en una superficie amplia con un espesor delgado. Es muy importante limpiar las brochas después de cada aplicación. Para ello, es preferible el empleo de brochas de pelo duro, como las de nylon.
-Con espátula:
La espátula se utiliza cuando el adhesivo es denso o pastoso; se consiguen mayores espesores. Independientemente del sistema de aplicación empleado, hay que tener en cuenta el espesor de la capa de adhesivo. Varias razones apoyan la consideración de que espesores pequeños son los más adecuados:
- Cuanto mayor sea la cantidad de adhesivo, mayor será la probabilidad de aparición de burbujas de aire o de cuerpos extraños que debiliten la unión.
- El esfuerzo necesario para deformar una película delgada es superior al de una de mayor
espesor.
- Las tensiones internas que se originan en el proceso de la unión están en relación con el
espesor de la película aplicada.
- La posibilidad de que el adhesivo fluya o cristalice es mayor conforme aumenta el espesor.
La consecución de espesores delgados debe prever que la cantidad de adhesivos sea tal que permita cubrir las posibles ondulaciones de la superficie del sustrato, y tendrá en cuenta la disminución de volumen por difusión o que fluya. Normalmente, con resinas epoxi se emplean pequeños espesores (0,2 mm), precisándose mayores espesores para los poliuretanos (1 a 3 mm).
- Colocación de los elementos a unir:
- Mordazas autoblocantes: Se emplearan en aquellos casos en los que sea posible su fijación, con pestañas, bordes de piezas, ect. Sólo se colocan varias en función de la longitud de la junta, mediando entre ellas una distancia aproximada de 10 cm. En aquellos casos en los que no sea posible el empleo de mordazas, cómo en las lineas de corte de las sesiones de ahorro, se recurrirá a otros métodos.
- Presillas: consiste en soldar una arandela en la pieza de la carrocería próxima a la junta, e introducir, a través de todas ellas, presillas, con una geometría en pendiente, de modo que su pie quedará apoyado sobre la junta, ejerciendo la presión necesaria.
- Arandelas: cortadas por la mitad y soldadas en forma de puente a lo largo de la junta.
- Dispositivos especiales: fijados con ventosas adhesivas o electromagnéticas
-Cuando las piezas son de poliéster, suelen emplearse tornillos rosca-chapa fijados a las piezas y a la tira de abridamiento posterior. Cuando el adhesivo ha secado, se extrae y se rellena el hueco con resinas.
- Curado del adhesivo.
Durante el curado del adhesivo hay que dejar inmovilizado todo el conjunto. Los tiempos de endurecimiento dependerán de la temperatura y de la proporción de catalizador añadida cuando la mezcla se hace manualmente. Cuanto mayor es la temperatura y la proporción de catalizador, más corto es el tiempo de curado. No obstante, las proporciones y los tiempos de secado serán los recomendados por el fabricante y la temperatura ambiental.
Determinados fabricantes contemplan la aplicación de calor con lámparas de infrarrojos para acortar los tiempos de secado. De hacerse así, la radiación no se deberá aplicar durante un tiempo excesivo (no más de 10 minutos), ni colocar la lámpara demasiado cerca de la costura pegada para evitar que el adhesivo se sobrecaliente.
La carrocería es un conjunto coherente y complejo, formado por multitud de piezas unidas entre si. Las técnicas de unión están condicionadas por una serie de necesidades, entre las que cabe citar las siguientes:
- Naturaleza de los materiales.
- Necesidades estructurales requeridas, ya que los diversos métodos de unión se comportan de modo muy distinto frente al mismo tipo de solicitaciones.
- Accesibilidad a las distintas zonas, que puede condicionar el método de unión que se va a emplear.
- Frecuencia de sustitución de los distintos elementos.
- Grado de libertad que precisan algunas piezas.
- Uniones amovibles: permiten retirar las piezas de su emplazamiento, tantas veces como se considere necesario.
- Uniones articuladas: dejan cierta libertad de movimiento entre los elementos acoplados.
- Uniones fijas: no permiten la separación de los elementos unidos. Para retirarlos, sería preciso destruir el sistema de unión, causando daños a las piezas.
UNIONES MEDIANTE TORNILLOS Y GRAPAS.
Unión mediante tornillos.
El montaje y desmontaje de un elemento atornillado es sencillo, no requiere ninguna herramienta o utillaje especial.
Existen diversos sistemas de atornillado; los siguientes son los más representativos.
- Tornillo-tuerca
Es un método muy conocido, que consiste en el empleo de un tornillo corriente de mecánica y de una tuerca hexagonal. En estos casos, se suelen utilizar arandelas elásticas de seguridad o tuercas de interferencia, dotadas de una corona de material plástico que se autorrosca en el tornillo, evitando que se mueva.
La tuerca no es móvil y está colocada cerca de un taladro, bien soldada a la pieza, bien en una jaula soldada.
Las grapas hacen las veces de una tuerca elástica. Pueden ser simples o dobles y colocarse sin necesidad de roscas. Las grapas dobles se aseguran en una de las planchas para servir después de sólida sujeción al tornillo, generalmente de paso estrecho, que unirá las dos planchas.
Unión mediante grapas.
Existen gran variedad de diseños y modelos de grapas de sujeción. Todas ellas sirven para la fijación de elementos de tapicerís y guarnición interna o para la colocación de molduras y embellecedores exteriores.
Las grapas se colocan a presión sobre orificios practicados directamente en la chapa de la carrocería. El chapista debería conocer el tipo de grapa empleado para evitar daños o roturas, cuando proceda a desmontar algún accesorio para su sustitución o para facilitar alguna operación concreta.
UNIONES ARTICULADAS MEDIANTE PASADORES.
El dispositivo articulado más común en los automóviles es la clásica bisagra de pasador para la fijación de sus puertas. Estas bisagras constan de dos piezas, unidas entre sí mediante un pasador central. Cada una de esas piezas va fijada a su respectivo elemento(puerta o carrocería), permitiendo así el movimiento de rotación de la puerta sobre la carrocería.
Algunos vehículos poseen uniones articuladas denominadas de doble cinemática, que aúnan un movimiento de rotación y traslación. Así, la puerta, además de girar, realiza un pequeño desplazamiento para permitir un acceso al habitáculo más cómodo.
Los pasadores pueden ser macizos, tubulares o con rosca, precisándose útiles específicos para el desmontaje de los dos primeros tipos.
- Tornillo-tuerca prisionera
- Tornillo-grapa
Las grapas hacen las veces de una tuerca elástica. Pueden ser simples o dobles y colocarse sin necesidad de roscas. Las grapas dobles se aseguran en una de las planchas para servir después de sólida sujeción al tornillo, generalmente de paso estrecho, que unirá las dos planchas.
- Tornillos roscachapa o autorroscantes.
Son tornillos templados de paso ancho, que se adaptan al grosor de la chapa, aterrajando en parte a la misma y quedando muy fijados en ella.
Se utilizan, principalmente, para fijar guarnecidos, tapizados y accesorios de la carrocería. No deben emplearse para piezas que tengan que soportar grandes esfuerzos.
Existen gran variedad de diseños y modelos de grapas de sujeción. Todas ellas sirven para la fijación de elementos de tapicerís y guarnición interna o para la colocación de molduras y embellecedores exteriores.
Las grapas se colocan a presión sobre orificios practicados directamente en la chapa de la carrocería. El chapista debería conocer el tipo de grapa empleado para evitar daños o roturas, cuando proceda a desmontar algún accesorio para su sustitución o para facilitar alguna operación concreta.
UNIONES ARTICULADAS MEDIANTE PASADORES.
El dispositivo articulado más común en los automóviles es la clásica bisagra de pasador para la fijación de sus puertas. Estas bisagras constan de dos piezas, unidas entre sí mediante un pasador central. Cada una de esas piezas va fijada a su respectivo elemento(puerta o carrocería), permitiendo así el movimiento de rotación de la puerta sobre la carrocería.
Algunos vehículos poseen uniones articuladas denominadas de doble cinemática, que aúnan un movimiento de rotación y traslación. Así, la puerta, además de girar, realiza un pequeño desplazamiento para permitir un acceso al habitáculo más cómodo.
Los pasadores pueden ser macizos, tubulares o con rosca, precisándose útiles específicos para el desmontaje de los dos primeros tipos.
El desmontaje de este tipo de bisagras es relativamente sencillo, solo es necesario unos útiles específicos y un martillo o mazo, preferiblemente de cabeza plástica.
UNIONES REMACHADAS.
Consiste un unir las chapas, previamente taladradas, mediante vástagos metálicos, generalmente cilíndricos, cuyos extremos terminan en dos cabezas, una de las cuales ya está formada y la otra se forma en la operación de remachado.
Los remaches de utilizan con cierta frecuencia en la fabricación de grandes carrocerías para autobuses y autocares. Su uso está mas limitado en la fabricación de carrocerías de turismos.
En este último caso, suele recurrirse a esta técnica si hay que unir materiales de distinta naturaleza, como sucede en las carrocerías de plástico o en ciertos capós y portones que disponen de un bastidor de acero y un panel de aluminio.
También se emplean para la colocación de accesorios un tanto especiales, como espóilers y cantoneras de aletas y estribos.
UNIONES PLEGADAS O ENGATILLADAS.
Las uniones plegadas o engatilladas permiten unir los bordes de dos piezas de chapa doblándolos sobre sí mismos una o más veces. Se aplican, generalmente, en chapas delgadas, de espesores comprendidos entre 0,5 y 0.9 mm.
Es el sistema de unión típico de los paneles de puerta, que van engatillados en todo su contorno, llevando algunos puntos de soldadura por resistencia para reforzar la unión.
UNIONES SOLDADAS.
La soldadura, en general, es la técnica de ensamblaje más utilizada en la fabricación de carrocerías.
Soldadura por puntos de resistencia.
Es el sistema de ensamblaje empleado con más frecuencia en fabricación para la unión de las piezas de la carrocería; en consecuencia, también es el más usado en reparación.
La soldadura por puntos de resistencia se produce por presión(forja) y no por fusión, pues los materiales no llegan a fundirse. El calor necesario para llevar a estado pastoso las chapas a unir es generado por la resistencia que oponen éstas al paso de la corriente eléctrica (efecto Joule)
La presión necesaria para producir la forja del punto es ejercida por los propios electrodos bajo un sistema de accionamiento neumático.
Soldadura de hilo continuo bajo gas protector (MIG/MAG).
Es un proceso de soldadura al arco eléctrico con corriente continua, en el que el arco se establece entre un electrodo sin fin y la pieza que se quiere soldar, estando protegido el lecho de fusión de la atmósfera circundante por un gas protector.
Es un tipo de soldadura en la que el material de aportación y el material base han de ser de la misma naturaleza.
Soldadura blanda de estaño-plomo.
No se emplea directamente como sistema de unión, debido a las escasas propiedades mecánicas que presenta, aunque tiene su importancia en reparación para operaciones de acabado, tanto en el relleno de cordones de soldadura como en el acabado de superficies de difícil acceso.
Se trata de un tipo de soldadura heterogénea, en la que el material de aportación es una aleación de estaño y plomi, con un contenido de plomo de un 75%.
UNIONES PEGADAS.
El uso de los adhesivos en la industria del automóvol es muy frecuente, empleándose tanto en la unión de guarnecidos y revestidos como en piezas de carrocería.
Entre las propiedades principales de este tipo de unión, se encuentra la capacidad para unir elementos heterogéneos, que no altera ni deforma las chapas finas, como sucede con la soldadura, ni las debilita, como el remachado. Garantiza, además, el hermetismo de las juntas y reparte uniformemente los esfuerzos.
El desmontaje de una unión pegada implica la destrucción del adhesivo de unión.
Uniones combinadas.
Las uniones pegadas se pueden combinar con otras técnicas de unión:
- Adhesivo-soldadura: una vez aplicado el adhesivo y ajustada la pieza, se aplican una serie de puntos de soldadura por resistencia. Mediante este procedimiento, relativamente rápido, se mantiene la junta inmovilizada.
- Adhesivo-remache: combina el adhesivo con remaches en toda la junta. Este proceso es laborioso y requiere un tiempo de intervención dilatado.
- Adhesivo-espárrago roscado: consiste en la colocación de conjuntos espárragos-tuerca a lo largo de la junta para inmovilizarla. Es laborioso y lento de llevar a cabo.
- Adhesivo engatillado: muy eficaz frente a las solicitaciones de peladura y genera mayor resistencia en la unión. Consiste en el plegado de una parte de las piezas a unir.
A continuación haré una breve clasificación de los tipos de uniones fijas, ya que más adelante explicaré más a fondo cada uno de estos tipos.
EN CUANTO A MÉTODOS DE UNIÓN.
1.SOLDADAS.
OXIACETILÉNCA
Este tipo de soldadura, también es conocida como soldadura autógena, aunque erroneamente. Se ha empleado tradicionalmente en la reparación de carrocerías y, aunque se sigue haciendo, tiende a desaparecer por las siguientes razones:
- Se aporta gran cantidad de calor a la zona de soldadura para alcanzar la fusión requerida, lo que reduce la resistencia de la fina chapa de acero.
- Si la aplicación de calor no se realiza con cuidado, pueden producirse alabeos y deformaciones en las chapas, lo cual haría que el tiempo de reparación aumentase considerablemente.
- En las proximidades de la costura de soldadura puede producirse una carburación del acero, que supondrá su endurecimiento y pérdida de elasticidad, lo que daría lugar un desgarro junto con la costura si la zona es sometida a cargas alternas.
Fundamento:
La soldadura oxiacetilénica es un tipo de soldadura por fusión, en la cual la temperatura necesaria para producir la fusión del material base y del de aportación, se consigue por medio de una llama producida por la combustión de oxígeno y acetileno. Esta combustión permite alcanzar las máximas temperaturas posibles con la combustión de gases, entre 3100ºC y 3200ºC.
Es un tipo de soldadura que puede realizarse con material de aportación, de la misma naturaleza que el material base (soldadura homogénea), de distinta (soldadura heterogénea) o sin material de aportación ( soldadura autógena).
Composición del equipo:
-Botella de oxígeno: se embasa en botellas cilíndricas con el cuerpo en color negro y ojiva en blanco, construidas en acero CrMo estirado y sin soldaduras, con un espesor de 5,7mm y con presiones que oscilan entre 150 y 200 kg/cm2.
-Manorreductores: Oxígeno: - manómetro alta presión: 0-250 kg/cm2.
- manómetro baja presión: 0-5 kg/cm2.
Acetileno: - manómetro alta presión: 0-30 kg/cm2.
- manómetro baja presión: 0-3 kg/cm2.
-Mangueras: conductos flexibles que unen los manorreductores con el soplete. La manguera de oxígeno de color azul o gris y, la de acetileno rojo.
-Soplete: permite la mezcla íntima de los gases y mantiene correcta e invariable la proporción requerida en la llama.
-Válvulas antirretorno: dispositivos de seguridad que se colocan en las canalizaciones para asegurar el paso de gas en un sólo sentido y detener el posible retroceso de la llama.
PUNTOS DE RESISTENCIA
Éste es el sistema de soldadura más empleado tanto en fabricación como en reparación, debido a las ventajas que posee frente a otros sistemas de unión.
- Siempre que se utilice de forma correcta, se obtienen soldaduras de buena calidad y uniformes.
- Su manejo es sencillo y por ello, la calidad final no depende tanto de la destreza del operario sino de la buena regulación de los parámetros de la máquina.
- Debido a la mínima aplicación de calor, no existen deformaciones ni cambios en la estructura del material.
- Las superficies que se obtienen son relativamente suaves, con lo que en algunos casos sería innecesario un repaso posterior para su acabado.
- No se requiere marterial de aportación.
- El desmontaje de piezas unidas con puntos de resistencia, es sencillo, siempre y cuando se utilicen las herramientas específicas.
- Este sistema hace que sea posible la restauración de la protección anticorrosiva antes de realizar la soldadura.
Fundamento:
La soldadura por puntos de resistencia se basa en el procedimiento más antiguo que se conoce, la soldadura por forja. Se lleva a cabo aprovechando las propiedades de unión que presentan algunos metales al final de su fase sólida, cuando se aplica sobre ellos una presión. Para ejecutarla, se eleva el material a temperaturas próximas a su punto de fusión mediante un calentamiento y se unen las dos piezas aplicando presión y no por fusión.
Parámetros:
- Intensidad de la corriente-tiempo de soldadura: la cantidad de calor necesario para elevar las chapas a este estado pastoso depende directamente de la intensidad de la corriente eléctrica y de su tiempo de paso.
- Resistencia eléctrica a la unión: la resistencia que oponen las chapas a unir al paso de la corriente no es un parámetro de soldadura que pueda ser regulado, sino que depende de la naturaleza del metal.
- Presión de apriete: es la presión aplicada a las chapas a través de los electrodos.
Composición del equipo:
- Sistema de puesta bajo presión de las piezas, que proporcionará a los electrodos una fuerza regulable.
- Transformador eléctrico, el cual transformará la tensión e intensidad de la corriente alterna de la red.
- Sistema de corte y temporización capaz de suministrar la energía deseada en el espacio de tiempo preciso.
SMAW
Este es un tipo de soldadura por arco eléctrico con electrodo manual revestido, en donde intervienen un arco eléctrico que se genera a través de un circuito eléctrico producido por medio de una fuente de energía llamado transformador de corriente, rectificador o generador de corriente alterna o contínua, electrodo y masa.
Características:
- Esta soldadura produce una gran fuente de calor localizada.
- En este proceso no existe independencia entre el calor y el material de aporte.
- Durante el soldeo, se produce una capa superficial por encima de la soldadura, llamada escoria, la cual proviene del revestimiento del electrodo y protege a la soldadura de posibles contaminaciones.
- Es un proceso de soldeo que se puede realizar en todas las posiciones posibles.
- Gracias a su fuerte intensidad, este tipo de soldadura puede ser aplicado en una amplia gama de espesores, así como también gracias a su gran variedad de materiales de aportación, puede ser utilizado para la unión de diverssos tipos de metales.
- Aunque su uso es relativamente fácil, hay un gran riesgo de sufrir radiaciones.
- Este tipo de máquina no es automatizable, aunque si el operario que lo utiliza es un buen profesional, la soldadura puede llegar a ser de muy buena calidad.
TIG
El sistema TIG es un sistema de soldadura al arco con protección gaseosa que utiliza el intenso calor del arco eléctrico, generado entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a soldar, donde puede utilizarse o no material de aporte y, utilizando un gas de protección cuyo objetivo es desplazar el aire para eliminar la posible contaminación de la soldadura por el oxígeno y el nitrógeno presentes en el aire.
Características:
Características:
- La técnica de soldeo es similar a la de la oxiacetilénica.
- Es necesario utilizar las dos manos para el proceso de soldeo con material de aportación.
- Es un proceso de gran calidad y limpieza, ya que es un baño limpio en el cual no se desprende escoria ni desoxidantes.
- Su fuente de calor está localizada.
- Exige una cierta habilidad en el proceso de soldeo.
- Aunque su arco es muy estable, ya que no hay ningún tipo de transporte a través de él, no ofrece una gran velocidad de depósito.
- En el caso en el que existan corrientes de aire durante el proceso de soldeo, la protección perdería eficacia ya que la soldadura correría el riesgo de contaminarse.
- Este método de soldadura ofrece la posibilidad de soldar gran variedad de metales y en todas las posiciones.
- También ofrece la posibilidad de soldar metales de espesores finos.
HILO CONTÍNUO O SEMIAUTOMÁTICA (MIG/MAG)
La soldadura de hilo contínuo bajo atmósfera protectora es un proceso de soldadura al arco eléctrico con corriente contínua, en el que el arco se establece entre un electrodo sin fin y la pieza a soldar, con el lecho de fusión de la atmósfera circundante protegido por un gas. La principal misión de éste, es aislar la soldadura del oxígeno y del nitrógeno presentes en el aire, dado que éstos provocarían cordones porosos y quebradizos.
Según el tipo de gas utilizado:
- MIG: metal inert gas, gas de protección inerte.
- MAG: metal activ gas, gas de protección activo.
Características:
- Este sistema es capaz de soldar chapas con un espesor superior a 0,05 mm.
- Se pueden soldar todo tipo de juntas y en todo tipo de posiciones.
- Su movilidad en el proceso de soldeo es media.
- La realización de este tipo de soldadura en zonas con corrientes de aire o a la intemperie dificulta el proceso, ya que podria expandir el gas protector y así provocar una mala soldadura, creando poros en la misma.
- No produce escoria y no es necesario el cambio de electrodo.
- Este tipo de soldadura permite soldar aceros y metales no férricos.
2.PEGADAS.
La unión con adhesivos se utiliza actualmente en la carroceria del automóvil en multitud de aplicaciones, bien sea de forma exclusiva o en combinación con una unión mecánica.
Este tipo de uniones se emplean especialmente en la fijación de elementos de guarnicionería, así como en la unión de elementos metálicos y de materiales plásticos. También pueden pegarse materiales de distinta naturaleza como vidrio-metal y plástico-metal.
Características:
- Elimina los problemas de calor producidos por los procesos de soldadura.
- Reduce el riesgo de rotura por fatiga, al eliminar las tensiones puntuales, así como las concentradas.
- Elimina la corrosión local en las juntas y la corrosión electroquímica entre materiales diferentes.
- Posibilita la unión entre materiales de distinta naturaleza.
- Conserva prácticamente la protección anticorrosiva original.
- Da lugar a estructuras más ligeras y proporciona una unión libre de fisuras.
- La unión es impermeable a los líquidos, evitándose el empleo adicional de medidas de estanqueidad.
- Reduce el tiempo de reparación, ya que, en algunos casos, evita el desmontaje de piezas inflamables o no resistentes al calor.
- Facilita el desmontaje posterior de la unión.
Increíble información, me ayudo mucho con mi exposición.
ResponderBorrarMuchas gracias
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