Soldadura empleada en automocion

La soldadura por resistencia, y en particular la soldadura por puntos, está especialmente indicada para el sector de la automoción, y particularmente para la soldadura de las carrocerías, debido a los reducidos espesores de las chapas empleadas en las mismas.

Normalmente, dichos espesores no exceden de 3 mm, situándose la gran mayoría entre 0,6 mm y los 2,0 mm. Las chapas de espesores más finos se suelen utilizar en los paneles exteriores (puertas, capots, techos, laterales, etc.) y las más gruesas en la estructura y refuerzos interiores de la carrocería.

Las principales ventajas de la soldadura por resistencia respecto a las otras técnicas de soldadura en la industria de la automoción son, entre otras: -Sencillez del proceso, pues no requiere preparación especial de las chapas a unir. - Robustez del proceso, ya que es capaz de absorber tolerancias considerables en variables perturbadoras tales como exceso de gaps, suciedad de chapas, atmósferas contaminadas, etc., que otras técnicas de soldadura tendrían una influencia negativa decisiva. -Alta velocidad de proceso, con tiempos de soldadura muy cortos y elevadas velocidades de paso de unos puntos a otros.-Gran flexibilidad y adaptabilidad al poder integrar las pinzas de soldadura en instalaciones robotizadas capaces de ejecutar rutinas de trabajo muy diversas.

El bajo coste y los excelentes resultados que se obtienen con este tipo de soldadura, la convierten en el mejor y más económico procedimiento para la unión de piezas metálicas de acero. El fundamento de la soldadura por resistencia se basa en el calentamiento que se produce en los materiales, por el paso de una corriente eléctrica a través de ellos y la fuerza o presión que se hace sobre las superficies a unir, mediante los dispositivos adecuados (eléctricos, mecánicos, neumáticos o hidráulicos). La resistencia que ofrecen los materiales al paso de la corriente eléctrica genera un calentamiento localizado hasta llegar a la temperatura de forja (estado pastoso) de los materiales, de forma que en ese momento se aplica a la zona el esfuerzo necesario o presión suficiente para que las piezas a unir queden soldadas.

En la actualidad las industrias automotrices realizan este trabajo con la ayuda de robots sin presencia humana.

 

                                             

                              

           

                              

Practica: Desmontaje y montaje de capo, defensa delantera, aletas y focos

En esta practica demontamos el capo, la defensa y aletas delanteras y los focos

 Mediante estas herramientas y la carraca lo desmontamos empezamos por la defensa delantera despues las aletas luego los focos y por ultimo el capo                      

                                    
                                               

 Una vez desmontado nos disponemos a montarlo empezamos por las aletas despues el capo

Practica: Mecanizado

Primero cortamos 2 piezas de acero de 4 cm de ancho con la rotaflex

                     sobre las cuales había que realizar roscas de métrica 8 y de métrica 6.

                                           

Estos son los machos de métrica 8 para realizar las respectivas roscas

   Hacemos las marcas de los agujeros para hacer las roscas

      Una vez realizados los agujeros mediante el torno

                                                

     Una vez realizados los agujeros cogimos los machos de métrica 8 para realizar las respectivas roscas, utilizando en el orden adecuado los respectivos juegos de tres machos.

       Una vez realizadas las roscas pasamos a realizar las roscas a las varillas correspondientes.
 Para ello serramos cuatro varillas de metrica 8 para realizar su roscado con los respectivos machos.

                                                   

A continuacion soldamos las dos llantas con la soldadora de electrodo

 Mediante la rotaflex  y la esmeriladora le hacemos en los bordes un  bisel de 45º

                                                          Y finalmente la pulimos

Tipos de carrocerías

Existen diferentes tipos de carrocerías de vehículos, pero  los dos tipos que más se utilizan en la fabricación de vehículos son  las carrocerías de chasis independiente y  las carrocerías de chasis autoportante o monocasco.
-Las carrocerías de chasis independiente:

Este sistema es bastante antiguo ( desde la fabricación de los primeros vehículos) pero todavía se usa en la construcción de camiones, autobuses, todo terrenos y coches con carrocerías de fibra o similares.

Este sistema consta de un chasis rígido en el cual va incorporadas todas las piezas mecánicas como el motor, suspensión, dirección, transmisión, etc...
EL chasis soporta encima la estructura de la carrocería (habitáculo y caja).

Cuando el bastidor ha recibido todos los órganos mecánicos forma un el chasis. La carrocería va atornillada al bastidor a través de unas juntas de caucho, quedando perfectamente fijada.

Este sistema presenta una gran versatilidad, permitiendo conseguir:
Tanta robustez como se desee.
Soportar grandes esfuerzos estáticos y dinámico.

Estos chasis (bastidores) separados de la carrocería suelen ser más resistentes que el conjunto de una carrocería autoportante, por lo cual aun se emplean para vehículos de carga. Estos bastidores normalmente están fabricados por travesaños de acero longitudinales y transversales, formando una estructura muy sólida y resistente.

Carrocerías de chasis autoportante (Monocasco):

El sistema de carrocería monocasco es el más usado actualmente en la fabricación de automóviles por los motivos de reducción de peso, flexibilidad y coste.

Carrocería Autoportante = Carrocería que se soporta ella misma.

Casi todas las piezas de acero de las carrocerías monocasco están unidas por medio de puntos de soldadura aunque hay infinidad de modelos que gran parte de esas piezas van unidas por medio de tornillería para una sustitución menos problemática y rápida.

Este tipo de carrocerías es sometido a muchas pruebas y estudios antes de su comercialización debido a que todas las piezas que la conforman colaboran entre si para una buena rigidez y a su vez dar flexibilidad.

Uniones amovibles

Hay varios tipos: Union atornillada, Union remachada, Union pegada, Union mediante soldadura blanda ,dura y brazing.
Union atornillada:
Caracteristicas: facil desmontaje, altas tensiones, union con discontinuidad, alta resistencia a la Tª, necesidad de poco equipamiento, portabilidad inmediata, union de cualquier material.

Union remachada:  se emplea para unir de forma permanente dos o más piezas.

Las ventajas :
Se trata de un método de unión barato y automatizable.
Es válido para unión de materiales diferentes y para dos o más piezas.
Existe una gran variedad de modelos y materiales de remaches, lo que permite acabados más estéticos que con las uniones atornilladas.
Permite las uniones ciegas, es decir, la unión cuando sólo es accesible la cara externa de una de las piezas.
Los  inconvenientes :
No es adecuado para piezas de gran espesor.
La resistencia alcanzable con un remache es inferior a la que se puede conseguir con un tornillo.
La unión no es desmontable, lo que dificulta el mantenimiento.
La unión no es estanca.

Union pegada: Aunque se utilizan en la fabricación de carrocerías, su uso se ha generalizado en los procesos de reparación en combinación con otros sistemas de unión, como los remaches, la soldadura MIG/MAG o la soldadura por puntos de resistencia. Los adhesivos estructurales sustituyen a los sistemas de unión que, como ocurre en el caso de todos los tipos de soldadura láser, no pueden ser recuperados en el taller. Un
claro ejemplo de su importancia está en el techo del VW Polo, donde la unión original del techo a los montantes mediante soldadura láser-Brazing debe ser sustituida en reparación por la unión combinada de
soldadura por puntos de resistencia, soldadura MIG y uniones pegadas. Lo mismo ocurre en las carrocerías de aluminio, donde los adhesivos estructurales de baja conductividad se han convertido en el sistema de unión de mayor aplicación junto con los remaches, complementándose ambos sistemas.

Union mediante soldadura blanda : utiliza aportaciones con punto de fusión por debajo de los 450 °C. Se utiliza para la unión de piezas de pequeño tamaño,piezas diferentes materiales, donde seria muy difícil utilizar un proceso de soldadura por fusión.
Las ventajas :
-No se alcanzan cambios físicos en el material a soldar al no alcanzar la temperatura de fusión.

-No se presentan tensiones superficiales gracias a que la temperatura alcanzada es muy baja.

-Se puede conservar los recubrimientos y plaqueados de los materiales base.

-Facilidad para obtener uniones sanas entre materiales diferentes, incluso entre materiales metálicos y no metálicos o entre materiales de diferentes espesores.

-Se pueden obtener soldaduras en piezas de precisión
-Con algunos procesos se pueden realizar soldaduras con muchas piezas al mismo tiempo, por lo que resulta muy económico.

-Sólo se requieren bajas temperaturas, con el ahorro energético que ello conlleva.

-La apariencia de la soldadura es muy buena.

-Es un proceso fácilmente automatizable.

-No se necesitan medidas de protección especiales

 Limitaciones:
 El diseño de las piezas, y en algunos casos su preparación, puede resultar más complicado y costoso.     Resulta muy costos su aplicación en el caso de piezas grandes.

Union mediante soldadura dura: se caracteriza por su alto punto de fusión y es una liga compuesta por plata, cobre y zinc. Es indicada para la unión de piezas destinadas a soportar esfuerzos mecánicos o temperaturas elevadas. http://youtu.be/J6OuWABI57k
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Diagrama Fe-C

 

En el diagrama de equilibro, 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 modo que los procesos de difusión (homogeneización) tienen tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos críticos —temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones— por métodos diversos.

Tipos de fundiciones

-Fundicion Blanca: se forma cuando la mayor parte del carbono de la fundicion esta en estado liquido, formando carbono de hierro al solidificar mediante un rapido enfrentamiento.Forman gramos de perlita y cementita, sin grafito, lo que hace que su rotura sea blanca. El % de C entre 1,7-2,5. Es fragil y dura, dificilmente mecanizables, baja facilidad para moldeo, gran resistencia al desgaste y a la abrasión.
 
-Fundición Gris: se forma cuando hay una alta proporción de carbono de 2,5-4% y en forma de grafito.Tienen una lenta velocidad de enfriamiento lo que  favorece la formación de una fundición gris ya que la lentitud en las reacciones favorece que se formen los constituyentes más estables: la cementita se transforma en ferrita y grafito (grafitización). Son fácilmente mecanizables ya que el grafito favorece la salida de la viruta.