INTRODUCCIÓN Las estructuras y las máquinas están constituidas, generalmente, por elementos mecánicos y piezas unidas entre sí. A veces es necesario poder desmontar las piezas de un conjunto sin que éstas sufran ningún daño, mientras mientras que en otras ocasiones las uniones deen mantenerse mantenerse permanentemente. !urante !urante el desarrollo de este tema desglosaremos desglosaremos los distintos distintos tipos de uniones, uniones, las fácilmente desmontales y las permanentes, diferenciando las características de cada una de ellas y conociendo los distintos métodos de realizaci"n de las uniones. #n ocasiones los elementos y las piezas que constituyen una máquina se deen poder desunir por diferentes motivos. #n ese caso es necesario que los elementos que mantenían la uni"n permitan esta funci"n con facilidad, dejando las piezas en las mismas condiciones que antes de $aer sido unidas. #ste sistema sistema es es el más frecuentemente empleado, y uno de los medios medios de de uni"n desarmale más utilizada es el empleo empleo de de tornillos y tuercas. %or definici"n todas las máquinas constan de un cierto número de elementos que cumplen con una funci"n determinada. #stos elementos, como en el caso de las articulaciones, deen estar sujetos entre ellos para poder realizar su funci"n de forma efectiva, para ello se utilizan las uniones. &omo todo en la vida, las uniones se pueden clasificar según diferentes criterios' estáticas, articuladas, fijas, desmontales, grandes, pequeñas, onitas o feas. Aún así, la clas clasifific icac aci" i"n n más más comú común n para para las las unio unione ness es entr entre e unio unione ness fija fijass y unio unione ness desmontales.
UNIONES FIJAS Y DESMONTABLES UNIONES DESMONTABLES' permiten separar las piezas con facilidad, sin romper el medio de uni"n ni las propias piezas.
UNIONES FIJAS O NO DESMONTABLES' se realizan con piezas cuyo desmontaje no se prevé durante la vida útil de la máquina o estructura o, en otros casos, por seguridad o e(igencia del diseño. %ara la separaci"n de las piezas necesitamos romper el elemento de uni"n o, en muc$os casos, deteriorar alguna de las piezas. #n la tala siguiente encontramos una clasificaci"n general
UNIONES FIJAS Y DESMONTABLES UNIONES DESMONTABLES' permiten separar las piezas con facilidad, sin romper el medio de uni"n ni las propias piezas.
UNIONES FIJAS O NO DESMONTABLES' se realizan con piezas cuyo desmontaje no se prevé durante la vida útil de la máquina o estructura o, en otros casos, por seguridad o e(igencia del diseño. %ara la separaci"n de las piezas necesitamos romper el elemento de uni"n o, en muc$os casos, deteriorar alguna de las piezas. #n la tala siguiente encontramos una clasificaci"n general
UNIONES DESMONTABLES 1.- Elementos rosc!os Los elementos roscados por e(celencia son los tornillos y las tuercas, cuya utilizaci"n es muy común en todo tipo de máquinas y mecanismos, con una gran variedad de formas y tamaños. Los más comunes son'
" torn#llo $snte % t&erc )n tornillo es un cuerpo cilíndrico con una caeza en un e(tremo para su enroscado* el otro e(tremo sirve para encajar mediante esfuerzos de presi"n y giro, en una tuerca o en un $ueco roscado. Las tuercas tienen el roscado por el interior. La caeza del tornillo y la tuerca suelen ser $e(agonales, aunque pueden tener otras formas. #n definitiva, los tornillos constan de dos partes' + &uerpo' o elemento de uni"n, que está roscado. + &aeza' o elemento de apriete.
T&ercs i una pieza posee un agujero cilíndrico cuya superficie interna está acanalada en forma de $élice, diremos que es una tuerca. Las más empleadas son las $e(agonales. '" Torn#llos !e &n#(n on tornillos semejantes a los anteriores, pero se diferencian en que una de las piezas tiene el agujero roscado, por lo que no se necesita tuerca. #ste tipo de uni"n se utiliza, generalmente, sore piezas metálicas de un considerale grosor donde practicar el agujero roscado. )n caso particular particular son los tirafondos, tirafondos, que se utilizan utilizan frecuentemente frecuentemente para unir entre sí piezas de madera, proporcionándoles una uni"n más segura que los clavos.
c" )ernos on elementos roscados que unen varias piezas sirviendo de elemento de articulaci"n o giro, apoyo o anclaje entre las mismas. !ependiendo de la funci"n que realicen recien distintos nomres' + %ernos de apoyo + %ernos de articulaci"n + %ernos de anclaje
!" Es$*rr+o #s una varilla roscada por amos e(tremos con la parte central sin roscar. e suelen fijar en piezas metálicas grandes o costosas, donde se unen otras más simples que se van a desmontar con cierta regularidad durante la vida del mecanismo. &on ello se consigue que si durante el montaje o desmontaje se deteriora algún elemento, éste sea el espárrago y nunca la rosca de la pieza ase. %ara llevar a cao el montaje y desmontaje de un espárrago se coloca una tuerca fijada mediante una contratuerca, $aciendo girar amas simultáneamente mediante llaves de tuo.
e" )r#s#oneros on pequeños tornillos que se enroscan en una pieza, traspasándola y alojándose en un $ueco de otra segunda. !e esta forma se evita que una pieza pueda girar o desplazarse longitudinalmente respecto a la otra.
%ara que estos tipos de elementos roscados traajen adecuadamente es necesario utilizar un roscado de acuerdo a las características de las partes a unir y a los esfuerzos a los cuales serán sometidos y para ello se necesita conocer los tipos y clasificaci"n de roscas.
Cls#,#cc#(n !e ls roscs
La rosca es un prisma en forma de $élice que recie el nomre de $ilo o filete de rosca. Las roscas podemos clasificarlas de la siguiente forma'
Norml#c#(n % re$resentc#(n !e roscs A nivel internacional se aconseja emplear las normas - para la representaci"n y normalizaci"n de las roscas aunque, cada país tiene estalecidas tamién sus propias normas. %ara saer de las roscas e identificarlas deemos conocer el /sistema/ al que pertenecen, oservar el /paso/ si fuera fino o normal, comproar el n0 de /entradas/ de
rosca, así como su /sentido/ a derec$a o izquierda. 1amién deemos saer en cuanto a la acotaci"n de las roscas que' + #l diámetro e(terior es igual en el tornillo que en la tuerca. + #l paso es la distancia que va del centro de un filete o $ilo al centro del filete contiguo. 1amién llamado paso simple. + #l avance es el espacio que recorre una rosca en direcci"n de su eje al dar una vuelta completa. + !iámetro e(terior o nominal es el mayor de una rosca. #s el que va de vértice a vértice en el tornillo y de fondo a fondo en la tuerca. + #l diámetro interior es el menor de la rosca y se le llama tamién diámetro del núcleo. 1amién en la tuerca se denomina como diámetro del agujero. #s muy importante saer que, en la práctica, las roscas del tornillo y la tuerca no tienen el mismo diámetro ya que les queda un espacio entre amos llamado juego u $olgura. + La profundidad de la rosca es lo que se llama altura del filete 2$3. #ste va de la cresta a la ase del filete o $ilo de rosca. istemas de roscas' #n la industria se emplean diferentes tipos de roscas. %ara disminuir la confusi"n y aaratar gastos se $a normalizado los diferentes sistemas de roscas en grupos según su forma y aplicaci"n. Los sistemas más importantes son' + istema internacional 2 -, !-4, )4# 3 + istema 5$it6ort$ + istema trapecial + istema de diente de sierra + istema de dientes redondeados
/ Elementos &0#l#res ls rn!els Las arandelas son elementos au(iliares que resultan imprescindiles en muc$as aplicaciones que emplean tornillos. )na arandela es una corona o anillo metálico que se usa para evitar el roce de las piezas entre las que se coloca y asegurar su inmovilidad.
," )s!ores on piezas de forma cilíndrica o c"nica que sirven para sujetar elementos de máquinas que van a estar juntos. Los pasadores no están preparados para transmitir grandes esfuerzos. #s más, a veces interesa que se rompan para evitar averías mayores. #ste tipo de uniones se utilizan para soportar esfuerzos paralelos al plano de la uni"n y se caracterizan por su facilidad de desmontaje. #n los dispositivos electr"nicos se utilizan normalmente para la fijaci"n 7no presi"n+ de elementos independientes. #jemplo' pasadores de la cadena de una icicleta 2mantienen unidos los eslaones de la cadena3
+" C2ets on unas piezas prismáticas en forma de cuña de acero que se interponen entre dos piezas para unirlas y transmitir un esfuerzo entre ellas. %ara ello es necesario realizar, previamente, un c$avetero 2ranura3 en amas piezas donde se introduce una c$aveta. Las c$avetas pueden ser transversales o longitudinales, según su colocaci"n.
" Len+3ets Al igual que las c$avetas, son piezas prismáticas de acero que se fijan al c$avetero , por medio de tornillos o mediante una forma especial 2leng8etas de disco3. Las leng8etas permiten el desplazamiento longitudinal de una pieza respecto de la otra ya que no están sujetas, pero no permiten el giro a(ial.
#" 4&5s Las guías son un ejemplo clarísimo de uni"n desmontale que se emplea para el montaje de dispositivos electr"nicos, pues s"lo $ace falta ec$ar un ojo al catálogo de cajas para electr"nica de 9arnell y muc$as llevan guías incorporadas para poder colocar la %&: de forma sencilla y c"moda. !e cara a la producci"n de gran número de
unidades, la guía quizás no es la mejor opci"n pues el $ec$o que el casing tenga una ranura para la inclusi"n de la %&: complica su conformado y en consecuencia su precio. Las cajas con guía se utilizan para la producci"n de series pequeñas, producciones de electr"nica a medida o en las cuales no $ay un diseño específico del casing para el producto.
6" E6es estr#!os ore una superficie cilíndrica, interior o e(terior, se realizan una serie de ranuras ,cuya finalidad es transmitir grandes esfuerzos de giro entre dos piezas que encajan entre sí.
UNIONES FIJAS Las uniones fijas son aquellas uniones cuyos elementos de uni"n son imposiles de separar sin producir algún desperfecto o rotura en alguno de ellos. Las uniones fijas más comunes $oy en día son las uniones fijas soldadas, las remac$adas y por rolones, por ajuste a presi"n y mediante ad$esivos.
Las uniones fijas se utilizan cuando estamos seguros que no se va a realizar un desmontaje posterior. ;
Un#ones ,#6s $or remce #l remac$e es un elemento destinado a unir de una manera fija, dos o más piezas. #l remac$e, como elemento de fijaci"n, consiste en un tuo cilíndrico 2el vástago3 con una caeza en un e(tremo y que al deformar el e(tremo opuesto, mediante presi"n o un golpe, se otiene otra caeza que ejerce presi"n sore la cara opuesta de la fijaci"n, en consecuencia los elementos implicados en esta uni"n quedan unidos con una presi"n que dependerá de la presi"n aplicada por el propio remac$e y las propiedades del material. A este proceso se le conoce como remac$ado o rolonado. Los remac$es acostumran a ser de metal, acero de ajo contenido en carono, o de aluminio por ser más dúctiles. )n ejemplo de uso que se me pasa a$ora mismo por la caeza es la fijaci"n de la matrícula en los autom"viles. tro ejemplo de su uso es la fijaci"n de c$apas en estructuras en la industria aeronáutica. )n tipo específico de remac$es son los rolones, remac$es con diámetro superior a >?mm y que a la $ora de efectuar el remac$ado se calientan para facilitar su deformaci"n. #n el caso de la mecanizaci"n de dispositivos electr"nicos, los remac$es se utilizan normalmente cuando no se quiere que el usuario tenga acceso sencillo a la circuitería. %ara este tipo de acaados una opci"n más elegante y econ"mica para producciones mayores es el termo+sellado, aunque se utiliza cuando el casing es de plástico 2típicamente A:3.
Un#ones ro'lon!s o remc!s i ien el rolonado $a sido desplazado en la mayoría de los traajos mecánicos por la soldadura, todavía se emplea, deido a su ajo costo y confiailidad. on muc$os los productos y estructuras de pequeño y gran tamaño que utiliza ese tipo de elemento de uni"n. %odemos citar' las tijeras de mano, los compases, navajas y otros utensilios que se unen entre sí por medio de rolones para que puedan girar. 1amién se rolonan firmemente las planc$as, c$apas, los perfiles formando las uniones llamadas nudos en cerrajería, construcciones metálicas, estructuras, puentes, grúas y calderas de vapor.
E6ec&c#(n !el ro'lon!o o remc!o #l proceso de traajo durante el rolonado es laorioso y difícil. Las fases de la ejecuci"n son varias' trazado y taladro de los agujeros que $an de ser de diámetro algo mayores que los del vástago del rol"n* ajuste de las piezas entre sí* escariado de los agujeros que no coinciden* formaci"n de la caeza de cierre...#sta última fase requiere pericia. e ajusta el rol"n al agujero y después, por medio de diversos martillazos aplicados perpendicularmente al comienzo y luego olicuamente, se da una primera forma a la caeza de cierre. La forma definitiva, por lo general redonda, se imprime con un instrumento llamado uterola. e puede remac$ar en frío o en caliente* pero amos sistemas son igualmente traajosos. #n parte, se facilita la operaci"n empleando martillos neumáticos 2accionados por medio de aire comprimido3 para formar las caezas de cierre. A nivel de industrias mayores se recurre a máquinas especiales de remac$ar con dispositivos automáticos.
. T#$os corr#entes !e remces Atendiendo a la forma de la caeza' @emac$e de caeza redonda o esférica. @emac$e de caeza esférica con orde. @emac$es de caeza avellanada omeada. @emac$e de caeza avellanada plana.
Clses egún el diámetro del vástago y según su empleo' @olones o remac$es de diámetro inferior a >? mm. e usan para unir c$apas. e remac$an en frío, y estas uniones s"lo pueden soportar déiles esfuerzos. @olones de diámetro superior a >? mm, e remac$an en caliente y se utilizan' #n construcci"n de calderas. #n éstas las juntas tienen que ser no s"lo resistentes sino $erméticas para evitar las fugas del fluido a presi"n en ellas contenido. #n estructuras metálicas. #stos tipos de rolones remac$ados deen soportar esfuerzos importantes en columnas, puentes, grúas, cuiertas eje edificios, etc.
Ro'lon!&rs Las uniones remac$adas, recuriendo una c$apa sore otra, recien el nomre de rolonaduras por solapa. egún la disposici"n de los rolones pueden ser de remac$ado sencillo, dispuestos en una fila />/ o doles, sea en forma paralela como en zigzag dispuestos en dos filas, // o tamién en varias filas dispuestos en cadena /B/.
#n las rolonaduras doles se disponen las c$apas de uni"n por varias caras.
S5m'olos $r ro'lones en constr&cc#ones met*l#cs La tala de símolos que se presenta a continuaci"n $a sido normalizada internacionalmente y es suficientemente e(plícita. "lo aclaramos que, cuando indica los símolos para caezas emutidas, se refiere a caezas de la parte superior o inferior cuya correspondencia es siempre una caeza distinta, inferior o superior respectivamente.
E6erc#c#o !eterminar el número de remac$es de acero A1C AD?+>, de E de diamertro, que son necesarios usar en la cone(i"n que se muestra en la figura. La carga es de B??? ls, y las planc$as son de acero A1C ABF.
Sol&c#(n ea' n el número de remac$es necesarios para la mitad derec$a o izquierda de la cone(i"n. egún tala #%#&-9-&A&-G4 #9)#@H !# A1C 1@A&&-4 #4 %-
#9)#@H !# &@1# #4 %-
A D? 7 >
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A D? 7
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Clc&ln!o el n7mero !e remces $or l cr+ $or corte ) 8 Ss.Ar .n % carga de corte Ar ' área del remac$e s' esfuerzo permisile de corte n' número de remac$es
9:;; 8 1<;;;.=>?@".=9?@":.:n n 8 :@1 remces
Clc&ln!o en n7mero !e remces $or el $lstm#ento =en ls $lcs" #l esfuerzo de corte permisile para la placa A1C ABF es BF ???
S8 ;.9 ;;; 8 9: @;; #n las placas de J y en las placas de BK
) 8 S.A.n 8 S.!r .:n a' esfuerzo de aplastamiento Aa' secci"n de la placa
En ls $lcs !e 9:;;; 8 9:@;;.=9?@".=1?@".:n n 8 :9 En l $lc !e 9? 9:;;; 8 9:@;;.=9?@".=9?".n n8@ )r llr l tens#(n en l $lc St 8 ;.9;;; 8 :1;; )t 8 St.An An' área neta de la placa. t' esfuerzo de tracci"n.
En ls c&'re6&nts !e !iámetro del agujero' d M BKN O>K>F M >BK>F
)t 8 St.An 8 :.:1;;.G1; H @.=19?1".=1?@" 8 : ;; l's Y K&e : ;;; l's 9: ;;; entonces st#s,ce En l $lc $r#nc#$l !e 9? )t 8 St.An 8 :.:1;;.G1; H @.=19?1".=9?" 8 <@ < l's Y K&e <@ < l's 9: ;;; entonces st#s,ce
Concl&s#(n &sr @ remces $r l &n#(n. Un#ones ,#6s $or sol!!&r on uniones no desmontales que se estalecen por fusi"n y que aseguran la continuidad de la materia de una construcci"n de piezas con o sin aportaci"n de material de uni"n. Las piezas a soldar recien el nomre de material ase, y material de aportaci"n al que une las piezas. La uni"n tamién se puede conseguir sin material de aportaci"n. &omo siempre clasificandoP, e(isten dos tipos de soldaduras'
etero+ne' #l material de aportaci"n es diferente al de las piezas con las que se conformará la estructura. omo+ne 4o e(iste diferencia entre las propiedades del material de la pieza a soldar y el material que se funde. #n este tipo de soldaduras se pueden distinguir además las soldaduras aut"genas, que son aquellas en las que no se aporta material, es decir, que la misma pieza es la que se funde para la consecuci"n de la uni"n.
T#$os !e &n#ones sol!!s. egún la disposici"n de las piezas $ay que distinguir las representadas en el cuadro siguiente'
4enerl#!!es !e ls sol!!&rs. e dee saer, que la realizaci"n de cualquier soldadura pasa por estalecer las siguientes condiciones'
- A$ortr clor . #sto dee $acerse para fundir los ordes de las piezas y llevarlas a un estado semi+pastoso. - )rote+er el 'o !e ,&s#(n. #l aire es nocivo para la operaci"n de soldar por lo que deemos proteger la zona con sustancias metalizadas, minerales y orgánicas adecuadas al tipo de soldadura que recien el nomre de revestimiento. 9avorece el encendido del arco y su estailidad deido a estas sustancias ionizantes y deso(idantes. - A$ortr &n mter#l. )na varilla metálica, generalmente del mismo material de composici"n que las piezas a soldar, será el material fundente que $aga de uni"n entre amas.
Sol!!&r elctr#c $or rco 2olt#co. La gran intensidad que se produce al poner en contacto los polos de distinto signo de un generador $acen de fuente de calor con la generaci"n de un arco eléctrico que produce a su vez la incandescencia. 1odo unido produce unos vapores metálicos que ionizan la atm"sfera y que favorecen la conductividad del electrodo incluso con una separaci"n de estos. La tensi"n para mantener el arco es de N? voltios por centímetro de separaci"n. La temperatura alcanzada supera los BD?? 0&. 1odo ello se logra con grupos de corriente continua o alterna. La separaci"n entre electrodos para realizar la práctica de la soldadura, dee $acerse de acuerdo a la tensi"n, intensidad y secci"n de los electrodos. La fusi"n del material de aportaci"n en forma de gota añadida a las piezas, las une. #l cord"n de soldadura dee realizarse de forma constante y regular, de no ser así la soldadura se otendrá de forma porosa y con poca penetraci"n.
INSTALACIÓN. )na instalaci"n de este tipo está compuesta por los siguientes elementos' + Qenerador + %inza porta+electrodo + %inza de masa + Caterial de protecci"n del soldador
CLASE DE ELECTRODOS. %ara cumplir su dole misi"n de aportar material y proteger el año de fusi"n el electrodo está formado por' >+
+ @ecurimiento + Acido 2 A 3 + :ásico 2 : 3 + &elul"sico 2 & 3 + (idante 2 3 + @utilo 2 @ 3 + 1itanio 2 1 3 + tros tipos 2 < 3 Las normas )4# en su norma >N??B estalece la forma de identificar los electrodos
Sol!!&r MI4-MA4 con cone0#(n centrl#! EURO #l equipo de soldadura &C%A&1+? tiene una intensidad de salida de ? A al DR 9.). y >N? A. al F?R 9.).. %uede soldar en todos los aceros al carono, ino(idales, aluminio, cores, etc. dentro de su campo de potencia.
#l conjunto de soldadura está formado por' + 1ransformador principal 21%3 + %uente rectificador 2%@3 + Cotor de avance $ilo 2CA3 + 3 #l interruptor de soldadura controla la alimentaci"n del transformador de control y el motor de arrastre de alamre, conectado a un circuito independiente de N ? posiciones permite el ajuste de intensidad de soldadura en las diez diferentes posiciones. 4o se dee actuar en este conmutador cuando se está realizando el traajo de soldadura ya que foguearía los contactos de este conmutador.
La potencia se suministra a través del transformador principal. #l puente rectificador de onda completa, pasa la corriente alterna a corriente continua de traajo. Los condensadores montados, protegen los diodos de silicio contra picos de voltaje y altas frecuencias. #l puente de diodos está dotado de un termostato 2 -1 3 que actúa interrumpiendo el suministro de energía en caso de sorecalentamiento. @ecuperada la temperatura se rearma automáticamente. )n transformador de control 2 1& 3 alimenta la oina del contactor 2 & 3 a una tensi"n de N
Sol!!&r TI4. #n las soldaduras, el gas de protecci"n puede ser químicamente inerte o activo, así como que, los electrodos usados son diferentes entre sí. La soldadura 1ugsten -nert Qas es un procedimiento de soldadura que emplea un electrodo no consumile de 6olframio o tungsteno con aleaci"n de torio o circonio para mejorar su capacidad emisora. #ntre el electrodo y la pieza se produce el arco voltaico y se puede o no aportar material adicional. u utilizaci"n queda comprometida a la soldadura de metales ligeros y con espesores comprendidos entre ?.D y D mm. #l electrodo de tungsteno dee estar ien afilado y con uena apariencia de metal lanco. La soldadura 1-Q consta de'
Descr#$c#(n #l transformador+rectificador de corriente traaja en corriente continua 2c.c.3 y e(cepcionalmente para la uni"n de aluminio y sus aleaciones que requiere corriente alterna 2c.a3. %ara evitar cear el electrodo de forma común, este procedimiento se ayuda de un generador de alta frecuencia que es imprescindile sore todo con el uso de corriente alterna 2 se podría usar como alternativa un arco piloto de D a B? A. %ara enfriar el electrodo, el gas de protecci"n sigue saliendo durante algunos segundos gracias a un temporizador.
&on la polaridad positiva la pieza alcanza más temperatura con lo cual conseguimos aumentar la velocidad de soldadura, así la fusi"n del material a soldar se descrie muy fina y profunda, lo que $ace que los materiales sufran menos deformaci"n. %or esta misma raz"n, con la polaridad indirecta el electrodo es el que soporta más temperatura, por lo que deemos ayudarlo con electrodos de más grosor, repercutiendo esto en cordones más gruesos y de poca profundidad. La distancia del electrodo 2 1ungsteno 3 a la salida del gas dee estar comprendida entre B y D mm. y la apro(imaci"n del electrodo al material ase entre D mm.
#l gas nole más utilizado para este tipo de soldaduras es el arg"n que se sirve comprimido en otellas de acero sometido a presi"n de >D? atm. e identifica por el tap"n en color amarillo. 4o es t"(ico ni inflamale pero puede producir la asfi(ia porque desplaza el o(ígeno de la atm"sfera.
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Sol!!&r elctr#c $or $res#(n. La soldadura por presi"n se puede clasificar por el método empleado en' + #léctrica a tope + #léctrica por puntos + #léctrica continua La soldadura se consigue con una máquina que lleva dos electrodos de core que conducen la corriente. #l calor necesario para la soldadura, se consigue al pasar una corriente eléctrica a través de las piezas a soldar. Las piezas se calientan por efecto Voule y una vez que alcancen las piezas el estado pastoso, se les aplica una fuerte presi"n por medio de la mordaza, roldana o pistola. Las uniones soldadas por puntos se $acen siempre con las piezas solapadas y con una o dos filas de puntos generalmente en perfiles finos.
Sol!!&r 'ln!. La uni"n entre piezas en las que se utiliza un fundente de estaño y plomo en los que el grado de fusi"n está en torno a ?? 0&. #l material fundente se comercializa en forma de arras, alamre, polvo etc. &uando este viene en rollos de alamre, suele incorporar una resina como deso(idante. %ara fundir el estaño se emplean soldadores eléctricos de diferentes intensidades, así como lamparillas en los traajos que así lo determinen.
#l metal a unir dee limpiarse adecuadamente ien con limas o telas arasivas. #l soldador deerá estar en condiciones optimas de traajo y a la temperatura correcta. Aplicaremos el soldador sore la superficie a unir de manera que se transmita el calor a las piezas y en este punto aportar el estaño que se e(tenderá por toda la uni"n retirando inmediatamente el soldador. #sta operaci"n ofrecerá mayor garantía si las piezas a unir están previamente estañadas.
Sol!!&r o0#cet#ln#c o &t(+en 1ipo' $omogénea 1emperatura de traajo' $asta B??? 0& Caterial de aportaci"n' ninguno. %ara soldar es necesario fundir zonas a unir de los dos metales. Luego se leañade el metal de aportaci"n en forma de varillas. %ara realizar la soldadura se necesita el siguiente equipo' )na otella de acetileno comprimido disuelto en acetona 2para evitar e(plosiones3 con válvula de seguridad. #l acetileno es un gas con un poder calorífico muy alto. e desprenden >B?? WV por cada F g del gas que alcanza temperatura de BD?? 0&. −
)na otella de o(ígeno a gran presi"n. 1anto la otella de acetileno como de o(ígeno llevan válvulas de cierre y reducci"n, man"metros para medir la presi"n. −
1uerías' que suelen ser de goma fle(ile, que conducen el acetileno y el o(ígeno $asta el soplete. uelen ser de distinto color para diferenciarlos. −
oplete' se encarga de mezclar el o(ígeno 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 oquilla. −
Sol!!&r ,&erte. La soldadura amarilla o fuerte consiste en la uni"n de materiales de iguales o parecidas características, utilizando como material de uni"n una aleaci"n con un punto de fusi"n más ajo que el de los materiales ase. La temperatura a la que se traaja en este tipo de soldadura es de apro(imadamente I??0 a U??0&. que se consigue con la soldadura por soplete o(iacetilénica. %or lo e(plicado $oy en día esto es sustituido por la soldadura 1-Q. #l material de aportaci"n utilizado es de lat"n y de plata. La composici"n del lat"n suele ser de I?R de core y B?R de zinc con pequeñas porciones de silicio, estaño etc. que dee aplicarse con la zona caliente en tono amarillo. #l soldante de plata lleva lat"n, zinc y plata que dee aplicarse cuando la uni"n de los materiales este al rojo cereza.
Sol!!&rs en ,r#o. %roductos' 9)@AL + L&1-1# + 4)@AL Los productos de la línea 9)@AL son el resultado de la investigaci"n y el desarrollo 2-O!3 más avanzada en el campo de los polímeros furano+epo(ídica, de fuentes renovales, que rindan ventajas econ"micas con su empleo. e presentan en dos líneas de productos' las soldaduras en frío y los recurimientos especiales, en forma de dos componentes, la resina y el endurecedor, los que una vez mezclados en las proporciones adecuadas, se ad$ieren sore todo tipo de superficie' metálica, madera, concreto, cerámica, cristal, la mayoría de los plásticos y sore sí mismos. on eficientes, fáciles de emplear y no requieren $erramientas o máquinas especiales para su uso. 1ipos de 9ural' X 9ural A' oldadura Cetálica en frío de Aluminio. X 9ural :' oldadura Cetálica en frío de :ronce. X 9ural S' oldadura Cetálica en frío de Sierro. X 9ural AA' oldadura Cetálica en frío de Aluminio de alta tenacidad. X 9ural @' @ecurimiento Ad$esivo Anticorrosivo. X 9ural @a' @ecurimiento para encapsulado y aislante eléctrico. X 9ural @i' @ecurimiento impregnante y acondicionador.
X 9ural @r' @ecurimiento para impermeailizaci"n, $ermetizaci"n y protecci"n anticorrosiva. X 9ural :ono' Casilla resonadora.
Se crcter#n $or ' X #ndurecer a temperatura amiente. X 1ener alta estailidad mecánica, susceptiles de mecanizarse con fresado, torneado, cepillado, etc. X Alta estailidad al contacto con comustiles, luricantes, solventes orgánicos y productos químicos en general. X Alta resistencia química y térmica. X 4o requieren de $erramientas o equipos especiales para su aplicaci"n. X Asistencia técnica y esmerada atenci"n de %ost
A$l#cc#ones Los productos de la línea 9)@AL tienen múltiples aplicaciones dentro del campo de los mantenimientos en general, en la esfera del transporte automotriz, ferroviario, y aéreo, la construcci"n, el turismo, la maquinaria industrial y en el $ogar. @esultan imprescindiles en la recuperaci"n de piezas. on e(celentes por su versatilidad como ad$esivo entre materiales diferentes, únicos por su resistencia química y térmica, y de inestimale valor por su estailidad en el tiempo. -deales para' X oldadura en frío y pegado de diferentes materiales. @econstrucci"n yKo recuperaci"n de piezas gastadas. X @econstrucci"n de partes perdidas. X @eparaci"n de alojamientos de cojines y de c$aveteros $olgados. X @eparaci"n de ridas y roscas dañadas. X @eparaci"n de grietas, fisuras o rajaduras.
X @eparaci"n de salideros en cuerpos de omas, tuerías, dep"sitos de metal, $ormig"n, plásticos y otros. X ellado y $ermetizaci"n de cuerpos metálicos, pisos y dep"sitos en general X @esanado de madera, $ormig"n, mármoles, cerámica, piezas fundidas, etc. X &$apistería o resanado de carrocerías metálicas o de fierglass. X #ncapsulado y aislamiento eléctrico. X 1raajos de plantillería. X %rotecci"n anticorrosiva de metales, madera, $ormig"n y otros, e(puestos a medios químicos agresivos o amientes marinos. X @estauraci"n de piezas museales o de valor artístico. X 1raajos de pegado, rillado y protecci"n de ojetos de Artesanía.
Un#ones ,#6s $or !es#2o Aún y siendo un tipo de uni"n fija sin muc$a resistencia, el uso de ad$esivos es una práctica muy común en la mecanizaci"n de dispositivos electr"nicos. !e $ec$o un elemento muy utilizado en este tipo de sistemas comina una uni"n fija por ad$esivo y una uni"n desmontale por pasador y que se verá más adelante, igualmente al lado del te(to podéis ver una imagen de la pieza a la que $ago referencia.
Un#ones ,#6s $or $res#(n A falta de ver ningún sistema emeido con este tipo de uni"n en su mecanizado lo comentaré por cortesía y, quién sae, quizás lo utilicemos algún día puesto que son útiles para la realizaci"n de estructura con partes m"viles con pivotes de apoyo. La uni"n fija por presi"n consta de dos elementos, el primero corresponde a la pieza interior que corresponde al eje* el segundo es la pieza e(terior 2el agujero3.
Las uniones por presi"n pueden ser déiles o fuertes en funci"n de la relaci"n entre el anc$o del eje y el anc$o del agujero.
UNIONES ADESIPAS FALLO )ARA LA UNIÓN ADESIPA TENSIONADA )OR )ELADO #l cual consiste en una
fuerza que tiende a
separar los ad$erentes
comenzando por un
e(tremo,
e(tendiéndose
$acia
el
y otro.
#s
e(posici"n de la uni"n
provocado por la a fle(iones.
iendo así que la uni"n dee ser diseñada para asegurar que los ad$erentes fallan antes que la capa ad$esiva* ya que el fallo en los ad$erentes está controlado por la fira, mientras que la falla en el ad$esivo está dominada por la resina. #sto conduce al principio general por el que dado un tipo de uni"n, el espesor del ad$erente dee ser restringido a un rango apropiado relativo al espesor de la capa del ad$esivo. !eido a consideraciones de procesado, y sensiilidad a los defectos del material ad$esivo, los espesores de la capa ad$esiva son generalmente limitados a un rango entre ?,>D y ?,BU mm. %or consiguiente, a medida que la necesidad de capacidad de carga aumenta, es preferile camiar la configuraci"n de la uni"n por una más eficiente antes que aumentar el grosor del ad$erente de modo indefinido.
FALLO PARA LA UNIÓN A SOLAPE SIMPLE
#stas uniones son las menos resistentes y eficientes, deido a que la e(centricidad de este tipo de geometría genera una fle(i"n significativa de los ad$erentes que magnifica los esfuerzos de pelado. iendo preferiles primeramente para estructuras delgadas con ajos niveles de carga por unidad de espesor. Además, los ad$erentes de materiales compuestos se ven consideralemente más afectados por esfuerzos interlaminares cortantes que los metales, de modo que e(iste una necesidad ásica de tener en cuenta estos efectos en análisis de esfuerzos de uniones ad$esivas de materiales compuestos. iendo así que en el caso de uniones simplemente solapadas, los fallos a fle(i"n de los ad$erentes pueden ocurrir deido a momentos elevados en los e(tremos del solape, en la siguiente figura se oserva la secuencia de fallo del ad$erente para una uni"n a solape simple. %ara ad$erentes metálicos los fallos por fle(i"n toman la forma de la fle(i"n plástica y forman un efecto isagra, mientras que en ad$erentes de material compuesto los fallos por fle(i"n son frágiles por naturaleza.
UNIONES MECQNICAS
FALLO DE UNIONES ATORNILLADAS
#l fallo en este tipo de uniones depende íntegramente de la elecci"n del tornillo o tornillos adecuados para soportar la carga aplicada* y otros dependen del material y de la geometría de la uni"n. iendo así que la situaci"n ideal sería que todos los modos de fallo ocurrieran para el mismo nivel de cargas, pero desgraciadamente esto no es posile, y un diseño correcto deerá asegurar que la uni"n no se vea afectada por ninguno de ellos cuando entre en carga. #l único modo de fallo no catastr"fico es el de compresi"n local, por lo tanto las uniones deerán ser diseñadas para que este sea el
primer fallo que se produzca al incrementar la carga. #n los parágrafos siguientes se e(plican las características de los modos de fallo relacionados con el diseño de los elementos composite.
A. FALLO POR TRACCIÓN
Las fracturas por tracci"n se producen en el plano perpendicular a la carga aplicada. e presentan de forma catastr"fica pues no se puede apreciar la aparici"n de daño en la pieza $asta cargas muy pr"(imas a la de rotura. Además, después del fallo de la junta ésta no puede soportar ninguna carga apreciale. #l material compuesto falla por fractura a tracci"n de las firas. #n los alrededores de la zona de má(ima concentraci"n de esfuerzos, aparecen pequeñas grietas en la matriz perpendiculares a la carga aplicada. #ste modo de fractura es dependiente de la geometría. B. FALLO POR COMPRESIÓN LOCAL O APLASTAMIENTO
#ste tipo de fallo consiste en el aplastamiento de la superficie interior cilíndrica del agujero por la presi"n del tornillo. !e todos los posiles modos de fallo es el que se presenta de manera menos catastr"fica, pues después del fallo de la junta ésta puede normalmente seguir soportando una carga importante. #n este caso se acepta que el fallo se inicia por compresi"n en la matriz, desarrollándose a continuaci"n grietas y de laminaciones, y finalmente termina con el fallo a compresi"n y pandeo de las firas. Los primeros indicios de daño se pueden apreciar claramente a partir del ?R de la carga de rotura, con la aparici"n de
grietas en la matriz que se propagan a ND0 de la direcci"n de la carga y a través del laminado.
C. FALLO POR CORTANTE
Algunos autores consideran la rotura a cortante como un caso especial de rotura por aplastamiento. #sta, no ostante, presenta una diferencia muy importante con la anterior' este modo de fallo se presenta de manera repentina y catastr"fica. Los primeros síntomas de daño pueden apreciarse alrededor del U?R de la carga má(ima, apreciándose la aparici"n de grietas en la matriz a ND0 respecto a la direcci"n de la carga. #n este caso, a diferencia del caso de aplastamiento, las grietas no se encuentran en la direcci"n del espesor del laminado, sino en la direcci"n del plano de la lámina. D. FALLO POR DESGARRO
La rotura por desgarro se produce como cominaci"n de las roturas por cortante y por tracci"n. &omo tal puede ser controlada evitando las anteriores. e trata de una tipología de falla compleja, cuya aparici"n es muy esporádica en los ensayos realizados en uniones atornilladas. #n la gran mayoría de casos, la uni"n fallará por cortante o por tracci"n, antes que por desgarro.
UNIONES SOLDADAS
A. )UNTOS DE SOLDADURA )OR ARCO a. CORTE
9allas para los puntos de soldadura por arco'
9alla por corte de las soldaduras en el área fundida.
!esgarramiento de la planc$a a lo largo del contorno de la soldadura que estira la planc$a en el orde de ataque de la soldadura. !esgarramiento de la planc$a cominado con pandeo cerca del orde de salida de la soldadura.
&orte de la planc$a detrás de la soldadura.
iendo así que se dee oservar que muc$as fallas, especialmente los desgarramientos de la planc$a, pueden estar precedidas o acompañadas por considerales deformaciones inelásticas
b. TRACCIÓN
#l modo de falla más común es el desgarramiento de las planc$as alrededor del perímetro de la soldadura. e descuri" que esta condici"n de falla es influenciada por el espesor de las planc$as, el diámetro promedio de las soldaduras y la resistencia a la tracci"n del material. #n algunos casos se descuri" que puede ocurrir falla por tracci"n de la soldadura. e determin" que la resistencia de la soldadura es funci"n de la secci"n transversal del área fundida y de la resistencia a la tracci"n del material de la soldadura.
B. FALLAS DE SOLDADURAS DE FILETE !eido a que este tipo de uniones la garganta de la soldadura de filete normalmente es mayor que la garganta de las soldaduras de filete convencionales del mismo tamaño. e determin" que $aitualmente la falla última de las uniones con soldadura de filete ocurre por desgarramiento de la placa adyacente a la soldadura.
C. FALLAS EN LAS SOLDADURAS DE RANURA BISELADA #n este tipo de uniones la falla primaria de las secciones de acero conformado en frío soldada mediante soldaduras de ranura iselada, cargadas transversal o longitudinalmente, es el desgarramiento de las planc$as a lo largo del contorno de la soldadura.
Remce #n las juntas con un solo remac$e, los mecanismos ásicos de fallo que presentan son' a. FALLO POR CORTADURA
#s el fallo por cizalladura, en el cual se produce el corte del rol"n o remac$e. #l criterio de dimensionado para evitar este tipo de fallo es'
D(n!e 4 M número de secciones que traajan a cortante d M diámetro del remac$e sy M la tensi"n de fluencia a tracci"n.
b. FALLO POR APLASTAMIENTO
&onsiste en el aplastamiento de las caras laterales del remac$e deido a la compresi"n realizada por las c$apas. La distriuci"n de tensiones es compleja, por lo que se considera un modelo simplificado, según el cual, la tensi"n se otiene considerando, como área resistente a compresi"n, la proyecci"n diametral del área de contacto. La tensi"n de aplastamiento más desfavorale estará en la c$apa más delgada. #l criterio de diseño para evitar este fallo se calcula como'
!"nde' tmin M espesor de la c$apa más delgada d M diámetro del remac$e 2considerando la tensi"n admisile de aplastamiento el dole de la tensi"n de fluencia3.
BIBLIO4RAFIA •
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