CARROCERÍA Fichas Técnicas de Reparación de Vehículos
NO. 17 FEBRERO 2006
SOLDADURA MIG-BRAZING
Debido a los factores naturales, en la carrocería del automóvil suele presentarse a menudo el fenómeno de la corrosión, el cual modifica de manera nociva las propiedades mecánicas del metal, además de reducir en grado considerable el espesor de la lámina y causar perforaciones, que afectan la seguridad del vehículo. Un método efectivo para evitar la corrosión, es el zincado, que consiste en la aplicación de zinc mediante la galvanización. Tal proceso viene normalmente aplicado desde la planta armadora, por lo que ante una reparación de sustitución parcial o total en la carrocería es muy importante mantener la capa protectora de zinc. Con los métodos tradicionales de reparación, empleando la soldadura oxciacetilénica e incluso la soldadura MIG/MAG, es necesario que después de la reparación se aplique un rezincado, para restaurar el recubrimiento que evita la corrosión; esto es , debido a que con los métodos mencionados la temperatura de fusión del metal a reparar es más alta que la temperatura de evaporación del zinc, lo que provoca la evaporación de la capa del mismo. 65
Existe un tipo de soldadura diseñada especialmente para las láminas galvanizadas llamada soldadura MIG-BRAZING. Ésta reduce enormemente el riesgo de eliminación de la capa de zinc gracias a que la energía aportada es menor en aproximadamente un 20% que la soldadura MIG/MAG. Los aspectos que señalaremos a continuación describirán las características de este tipo de soldadura, la cual ayuda a la conservación en gran medida de la originalidad y seguridad del automóvil. 1
Soldadura Mig-Brazing
1. Características de la Soldadura Mig-Brazing • Los materiales en los que se puede aplicar son: aceros de alta y baja aleación, láminas galvanizadas y aleaciones de aluminio. • La temperatura de fusión de la soldadura MIG-BRAZING es aproximadamente la temperatura de evaporación de zinc, esto es precisamente lo que hace que la reducción de zinc sea mínima. Ver tabla siguiente:
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Metal galvanizado y de alta aleación
Material
Temperatura de fusión (°C)
Temperatura de Evaporación (°C)
ACERO
1550
2500
ZINC
419
908
CuSi3
950
2300
• La unión se lleva a cabo por la penetración del material del aporte (capilaridad), provocando que se comporte como un adhesivo.
• En el proceso de soldeo la aportación del material fundido es gota a gota, de aquí la importancia de lograr una plena estabilidad y también la demanda de un equipo que proporcione una rápida reacción del arco eléctrico. • El material es transferido en la zona de unión por medio de un corto circuito moderado, como resultado, el arco es casi libre de salpicaduras.
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Soldeo sin salpicaduras
2. Materiales Consumibles para la Soldadura Mig-Brazing a). Material de aporte 66
El material de aporte para la soldadura MIG-BRAZING es micro alambre de una aleación que puede ser de cobre-silicio al 3% ó cobre-aluminio al 8%, siendo el primero el más común para el acero. Con estos materiales podemos soldar acero, aluminio o bronce (CuAl8 ó CuSn6). Nótese que este tipo de soldadura se clasifica dentro del tipo de soldadura fuerte y heterogénea. El diámetro del micro alambre se encuentra disponible en 0.6mm, 0.8mm, 1mm., 1.1mm y 1.2mm. El de 1mm. es el recomendado para la soldadura Brazing para el aluminio, utilizando la aleación adecuada.
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Material de aporte
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Gas inerte
b). Gas
El gas protector que se emplea es el argón (se recomienda que esté al 100%) auque éste puede estar combinado con pequeñas porciones de oxígeno o bióxido de carbono (en un 18% como máximo) para tener así una mejor estabilidad del arco eléctrico en el proceso de soldadura; además, este gas posee buena conductividad térmica y alta densidad, propiedades que proporcionan excelente estabilidad con menores cantidades de gas. El caudal deberá oscilar alrededor de los 12L/min, pero debe aumentarse si las posiciones en el proceso de soldadura se dificultan.
3. Equipo de Soldadura Mig-Brazing Mig-Brazing El equipo empleado para ejecutar la operación de este tipo de soldadura es prácticamente el mismo que el empleado en la soldadura MIG-MAG, naturalmente, debido a los requerimientos de fusión e intensidad de corriente requeridas, se ocupan las máquinas soldadoras sinérgicas o bien las pulsadas con tecnología inverter, ya que facilitan la regulación de parámetros de una manera más precisa y se a decuan a las necesidades de control de calor. Entre las particularidades de adecuación que se deben realizar en la máquina sinérgica para este tipo de soldadura podemos destacar las siguientes: • Las máquinas deberán controlar el calor aportado durante todo el proceso de soldadura, de aquí que sea necesario emplear máquinas que suelden en arco pulsado. De no ser así, se corre el riesgo de tener una inestabilidad en la aportación de calor y en el arco y por lo tanto, la reducción de la capa de zinc.
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Máquina sinérgica e inverter pulsada
• Para evitar la fricción entre el micro alambre y los rodillos de arrastre, es necesario disminuir la presión de los rodillos o bien emplear rodillos de sección en forma de "U". • El liner deberá ser de acero, fibra de carbono, nylon, teflón o plásticografito. Actualmente se han empezado a utilizar liners de tipo combi los cuales son de nylon o teflón, acabadas en un fragmento metálico de una longitud aproximada de 10 cm. • Como el diámetro del micro alambre es de 1 mm., habrán de emplearse boquillas de contacto de igual medida.
4. Técnica de Soldeo Para Soldadura Mig-Brazing
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Rodillo en forma de U
El modo correcto de llevar a cabo la soldadura MIG-BRAZING debe ser mediante soldadura en posición de empuje, manteniendo la antorcha a un ángulo de 45° con respecto a la vertical y 60° con respecto a la horizontal, en dirección a la ranura a soldar, soldar, ya que así habrá un precalentemiento en la zona a unir, lo que dará como resultado la vaporización de buena cantidad de zinc y el sobrante se eliminará en la solidificación del material fundido, así existirá un cordón sin porosidades. Lo cual no sucede si se efectúa la soldadura en posición de arrastre, arrastre, ya que existirá un calentamiento posterior en la zona soldada, por lo que el zinc permanecerá atrapado, volatizándose sólo al momento de depositar el material de aporte fundido en el material base. Esto causará un cordón poroso y defectuoso. Para mantener la estabilidad en el soldeo, se deben evitar variaciones de movimiento entre la lámina y la antorcha. Además, para que haya una buena penetración de las gotas del material entre las láminas a soldar, soldar, es preciso que exista una separación entre 0.5 y 1 mm. La intensidad de corriente de la máquina de soldadura oscilará en un rango de 40 A a 130 A, con velocidades entre 70 y 100 cm/min en el micro alambre. Estos valores tienden hacia un valor de intensidad de corriente inferior, a menudo de 20 A o menos. Las máquinas inverter de alta frecuencia (de 100kH), pueden entregar una leve corriente, lo que evitará la elevación elevaci ón de temperatura. Suele suceder lo mismo con las máquinas sinérgicas. Finalmente, como medida de precaución, en el momento de efectuar el desbaste del cordón, se emp leará la lijadora radial para no eliminar la capa protectora de zinc.
5. Ventajas de la Soldadura Mig-Brazing La soldadura MIG-BRAZING posee ciertas ventajas con respecto a la soldadura MIG-MAG y la soldadura oxciacetilénica: • Poca aportación de calor al material base, esto ayuda a que la evaporación del recubrimiento de zinc sea mínima. • El cordón logrado es de alta calidad. • Debido a que el material entra casi totalmente en la zona a soldar, existe poca salpicadura. • Puesto que el bronce es un material blando, la facilidad de acabado es notable. • Por la poca cantidad de calor aportada, las deformaciones en la lámina son nulas. También existe una baja posibilidad de que la lámina se queme. La generación de humos es mínima.
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Cordón con y sin Soldadura Mig Brazing
• Puede emplearse para todo tipo de uniones metálicas en piezas estructurales y no estructurales, lienzos y refuerzos. • El soldeo es rápido y fácil. • Se emplea para la unión de metales de diferente tipo o distinto punto de fusión.
• El sellado de unión es bueno.
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• La resistencia del cordón de soldadura es superior a la del material base. Además, cabe mencionar que comparada con la resistencia de la soldadura MIG-MAG, la diferencia entre resistencias es mínima, puesto que la resistencia a tracción para un cordón de soldadura MIG-Brazing realizado con micro alambre de CuSi al 3% de 1mm. de diámetro es de 309,5 N/mm2; por otro lado, el mismo mi smo cordón realizado con soldadura MIG-MAG, con micro alambre de 0.8 mm, tiene una resistencia de 320,9 N/mm2. • Este tipo de soldadura es capaz de absorber los impactos y efectos causados por la vibración. • Existe una posibilidad muy reducida de aparición de deformaciones, porosidades o perforaciones que se presentan muy a menudo con otro tipo de soldaduras, esto ayuda a evitar retrabajos en las láminas finas además de tener una mejor limpieza y una economía evidente en los tiempos de operación. • Entre la antorcha y el material base los efectos adversos como las salpicaduras son mínimos. Sin embargo, es recomendable mantener la estabilidad al momento del soldeo.
• Por lo general, el acabado no es necesario, puesto que después del soldeo la unión está completa.
6. Medidas de Seguridad e Higiene • Las zonas circunvecinas al área de trabajo deberán protegerse con mantas inífugas. • Emplear extractores de gases. • Para evitar la enfermedad fiebre de zinc, causada por los vapores del zinc, es obligatorio emplear mascarilla contra gases. • Para evitar quemaduras debidas a rayos ultravioleta, así como en el cuidado de la vista, se debe emplear careta integral que proteja hasta el cuello. El número mínimo de sombras o índice de protección inactínica de la careta será de 13. • Usar overol. • Usar guantes de carnaza y peto para evitar quemaduras. • Emplear zapatos de seguridad. • Mantener limpio y seco el lugar de trabajo.
