Variables de soldadura por puntos
La corriente de soldadura, el tiempo de flujo de corriente y la presión del electrodo se reconocen como las variables fundamentales de la soldadura por puntos de resistencia. Para lograr soldaduras de calidad en la mayoría de los metales, estas variables deben mantenerse dentro de límites muy cercanos.
Variable # 1. Corriente de soldadura:
El tamaño de la pepita de soldadura y el hecho de si se formará o no depende de que el calor se genere más rápido de lo que se disipa por conducción. La corriente de soldadura es, por lo tanto, la variable más crítica.
Tanto la CA como la CC se utilizan para producir soldaduras por puntos, costuras y proyecciones. La mayoría de las aplicaciones utilizan CA monofásica de frecuencia de red, es decir, 50 hertz. Sin embargo, dc se usa para aplicaciones que requieren una gran intensidad de corriente y la carga para la cual se puede equilibrar en una línea de alimentación trifásica. Además, con las máquinas de corriente continua, la tasa de aumento y caída de la corriente se puede programar según los requisitos. El período de subida o pendiente ascendente actual y el período de decadencia actual o pendiente descendente pueden programarse con sistemas de control electrónico.
El control de la pendiente ascendente ayuda a evitar el sobrecalentamiento y la expulsión del metal fundido al comienzo del tiempo de soldadura, ya que la resistencia de la interfaz en ese momento es alta. La pendiente descendente ayuda a controlar la solidificación de las pepitas de soldadura para evitar grietas en las soldaduras, especialmente en los metales que son propensos al endurecimiento por enfriamiento rápido y al desgarre en caliente.
Para soldaduras por puntos en aceros con bajo contenido de carbono, la densidad de corriente adecuada se puede determinar para un ciclo de soldadura de 10 Hz (0.2 segundos) mediante la siguiente relación:
Densidad de corriente (I d ) = 192 + ke- t A / mm 2 … .. (12.1)
dónde,
t = espesor de la lámina, mm
k = una constante igual a 480 para acero dulce,
e = una constante, 2.718.
La magnitud real de la corriente requerida para un metal dado es inversamente proporcional a sus resistencias eléctricas y térmicas. Es por eso que el cobre es casi imposible de soldar ya que la resistencia de la interfaz no puede elevarse mucho más que la resistencia del circuito secundario.
A veces, esta dificultad se supera colocando un calce de aleación de bajo punto de fusión de alta resistividad entre las placas de cobre; pero entonces el proceso se conoce como soldadura fuerte por resistencia. Alternativamente, se pueden usar electrodos de alta resistencia eléctrica y térmica que restringen el flujo de calor de la pieza de trabajo a través de los electrodos.
Cuando se requiere un control de corriente más preciso, como en la soldadura de aluminio y magnesio, se utiliza una máquina de soldadura trifásica. Estas máquinas pueden proporcionar un aumento lento en lugar de un rápido aumento del frente de onda. También se puede obtener un retardo modulado de la corriente secundaria, como se muestra en la Fig. 12.5. Esto ayuda a eliminar la formación de grietas de refrigeración.
El control preciso de la corriente de soldadura es imprescindible para el éxito en la soldadura por resistencia. Por lo tanto, los controles deben regular la magnitud de la corriente, su forma de onda, la sincronización y el resto del ciclo de soldadura. Más exactamente estos parámetros son controlados, mejor es para la consistencia de las soldaduras.
Variable # 2. Tiempo de soldadura:
El tiempo involucrado en la soldadura por puntos es relativamente corto y por lo general varía entre 2 y 100 hercios para el suministro de red de 50 hertzios. Una soldadura por puntos se puede hacer en dos láminas de acero de bajo carbono de 1, 5 mm de espesor en 12 a 13 ciclos cuando se utiliza un suministro de 50 hertzios.
El tiempo de flujo de la corriente, es decir, el tiempo de soldadura se controla por medios electrónicos, mecánicos, manuales o neumáticos. Los temporizadores pueden ser síncronos o no síncronos. Los no síncronos son aquellos que inician y detienen el flujo de la corriente de soldadura en cualquier momento deseado con respecto a la forma de onda de voltaje que es la apertura y cierre del contactor que no está necesariamente sincronizado con la forma de onda de la línea de voltaje. Esto puede afectar la frecuencia de corriente alterna en la medida de ± 1 ciclo. Hay muchas aplicaciones no críticas en las que una desviación tan pequeña no afecta en gran medida la calidad de la soldadura.
Variable # 3. Control de presión:
La aplicación de presión a través del electrodo en las piezas asegura la finalización del circuito eléctrico. La fuerza se aplica por medios hidráulicos, neumáticos, magnéticos o mecánicos. La presión ejercida depende del área de contacto entre el electrodo y el trabajo.
La aplicación de presión cumple una serie de funciones, por ejemplo:
(i) Ponga las piezas de trabajo en contacto cercano.
(ii) Reduce la resistencia de contacto inicial en las interfaces,
(iii) suprime la expulsión de metales entre las piezas de trabajo,
(iv) Consolida el metal fundido en pepita de soldadura sólida.
La cantidad de presión ejercida depende del metal que se está soldando. Los metales blandos pueden aplanarse bajo la presión del electrodo, lo que resulta en una soldadura insatisfactoria o al menos estropea el aspecto exterior del trabajo. Por lo tanto, aparte de la corriente de soldadura, las presiones de sujeción y compresión deben basarse en el material original, su espesor y el tipo de corriente de soldadura utilizada.
La mayoría de los metales ferrosos se sueldan con presión constante, pero se obtienen mejores resultados mediante la aplicación de presión variable para metales de alta conductividad y baja resistividad. Durante el tiempo de soldadura (o calentamiento), puede ser necesario ejercer una mayor presión de forjado para obtener un sonido en lugar de una soldadura superficial. Para evitar la expulsión del metal, es esencial que las piezas se junten a alta presión después de que la zona requerida haya alcanzado la temperatura de fusión.
La presión utilizada para la soldadura por puntos de acero dulce es superior a 70 N / mm 2 del área del electrodo. Sin embargo, los materiales de alta resistencia y particularmente mayor resistencia a temperaturas elevadas requieren una fuerza de electrodo muchas veces mayor que la requerida para el acero suave. Pero no es fácil generalizar la presión requerida para una soldadura exitosa de diferentes metales, ya que una parte de la fuerza aplicada se toma para presionar las piezas de trabajo y también para mover el cabezal de soldadura.
