UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA
INFORME N°1:FUENTE DE PODER, SOLDADURA Y PROCESO SMAW
FECHA: 20 – 04 - 2017
CURSO: PROCESOS DE MANUFACTURA 2
ALUMNO: GOME GAME CESAR DAVID
GRUPO: !UEVES DE ":00 H#$ % 11:00 H#$
INGENIERO: !UAN LARICO ARE&UIPA ARE&UIPA – PERU P ERU
2017
1 - FUNDAMENTO TEORICO CLASIFICACIÓN DE LAS FUENTES DE PODER 1-Transformadores
Un transformador es un dispositivo que modifica los valores de la tensión e intensidad de la señal de entrada. Está formado por un núcleo de hierro magnético, que podemos modelar básicamente como dos enrollamientos de cables conductores, formando dos bobinas (ver figura. !a primera bobina, llamada primaria o de ba"a, se conecta a la corriente alterna de la red, # la segunda bobina, llamada secundario o de alta, se conecta a la salida del equipo (porta$electrodo # a la pie%a de ma%a. Este equipo de soldadura proporciona salida de corriente alterna, lo cual limita el tipo de consumibles que se puede usar con el mismo, # no tiene grandes prestaciones en cuanto a la regulación fina de las caracter&sticas del arco de soldadura. En términos generales se buscan transformadores 'blandos, que puedan mane"ar suavemente el arco eléctrico # permitan una buena apertura de arco. !a regulación del volta"e de salida se obtiene, en los equipos más básicos, teniendo puntos de cone)ión diferentes en el bobinado secundario (saliendo estos al e)terior o teniendo única salida con un selector interno, # en equipos más modernos con un regulador mecánico que cambia las propiedades del núcleo magnético (núcleo variable desli%ante
2- Rectificadores
Los equipos rectfcadores consan de un ransormador (y/o un arreglo elécrico) para convertr el volaje de la línea, disminuyéndolo a los valores de rabajo (el ransormador es usado ambién como aislacin elécrica del circuio de enrada respeco al de salida)! "l equipo complemena el ransormador con un arreglo de diodos (semiconducores que dejan pasar la corriene elécrica en un solo sentdo)! "so implica convertr la corriene alerna de la red, con el volaje reducido, en
contnua! "n general, los rectfcadores se conecan en redes que proporcionan enradas ri#sicas, a las ensiones usuales de $$%/&'% ! lo en el caso de rectfcadores de poca poencia se los coneca a una red mono#sica de $$% ! "l ransormador, acompa*ado de un correco dise*o, asegurar# gran pare de la esabilidad del arco a la +ora de soldar! contnuacin se esquemat-a la inera- de rectfcacin con la que se obtene la generacin de corriene contnua! "so permie ener un arco m#s esable, en comparacin a utli-ar corriene alerna, y pueden utli-arse consumibles que requieren corriene contnua! "sa uene, con su respectvo cabe-al, puede ser usada, por ejemplo, para soldadura .0 (0.1) y direcamene para soldadura con elecrodo revestdo (21)!
3- Inversores
*ún cuando el transporte de energ&a eléctrica puede reali%arse tanto en + como en *, su generación, por el contrario, sólo resulta económica # técnicamente venta"osa si se reali%a en forma de *. +e lo dicho se conclu#e que es necesario disponer de medios capaces de transformar o convertir un tipo de corriente en el otro. El proceso de conversión de * en + se ha recibe el nombre de rectificación, mientras que al proceso inverso, paso de + en *, se la ha asignado el nombre de 'inversión. *s& pues, los 'inversores son equipos capaces de transformar la 'energ&a eléctrica continua en 'energ&a eléctrica alterna, sin que ello implique 'atarse a una determinada forma de onda o frecuencia. on la incorporación de semiconductores que mane"an altas potencias es posible construir fuentes de alimentación capaces de hacer frente a las altas cargas eléctricas utili%adas en soldadura por arco eléctrico. !os diseños basados en el uso de estos semiconductores son conocidos como unidades de soldadura inversoras o -nverters. eneralmente, a la entrada del equipo se rectifica la energ&a de la red de * en / luego actúa el circuito inversor alimentando con a un transformador reductor para producir la tensión de soldadura deseada. !a frecuencia que mane"an estos circuitos es t&picamente 01 23% o ma#or (mu# superior a los 41561 3% que mane"a una red eléctrica t&pica de distribución. *unque la alta frecuencia requiere sofisticados componentes # circuitos, ésta reduce drásticamente el tamaño del transformador reductor, particularmente la masa de los componentes magnéticos (transformadores # bobinas. *dicionalmente, el circuito inversor también puede proporcionar caracter&sticas tales como control de potencia # protección contra sobrecargas. !os equipos basados en el uso de alta frecuencia, combinados con un inversor, dan como resultado máquinas de soldar más eficientes # con un me"or control de los parámetros de soldadura. !os equipos inversores que incorporan electrónica son mane"ados por microcontroladores, # las caracter&sticas eléctricas de la corriente de soldadura pueden ser cambiadas en base a un programa (soft7are en tiempo real, incluso e"ecutar cambios en
lapsos de tiempos mu# pequeños. 8&picamente, los programas de control pueden traba"ar sobra la forma de onda de la corriente de soldadura, generando caracter&sticas tales como corriente pulsada de soldadura, la posibilidad de almacenar # e"ecutar un ciclo completo (como se da en el caso de una soldadura de punto, # tener memorias para los parámetros disponibles para ser usadas por el soldador, en ciclos repetitivos por e"emplo. 8odas estas caracter&sticas ser&an prohibitivamente caras para aplicar en una máquina basada en un transformador. En el caso de la aplicación de la electrónica en un equipo -nverter solo se requiere de espacio en una memoria. 9inalmente mencionemos la posibilidad de añadir nuevas caracter&sticas a una fuente inversora controlada por soft7are, si es necesario, a través de una actuali%ación de soft7are, en lugar de tener que comprar un nuevo equipo más moderno.
PROCESO SMAW
!a caracter&stica más importante de la soldadura con electrodos revestidos, es que el arco eléctrico se produce entre la pie%a # un electrodo metálico recubierto. El recubrimiento protege el interior del electrodo hasta el momento de la fusión. on el calor del arco, el e)tremo del electrodo se funde # se quema el recubrimiento, de modo que se obtiene la atmósfera adecuada para que se produ%ca la transferencia de metal fundido desde el núcleo del electrodo hasta el baño de fusión en el material base. Estas gotas de metal fundido caen recubiertas de escoria fundida procedente de la fusión del recubrimiento del arco. !a escoria flota en la superficie # forma, por encima del cordón de soldadura, una capa protectora del metal fundido. omo son los propios electrodos los que aportan el flu"o de metal fundido, será necesario reponerlos cuando se desgasten. !os electrodos están compuestos de dos pie%as: el alma # el revestimiento. El alma o varilla es un alambre (de diámetro original 4,4 mm que se suministra en rollos continuos. 8ras obtener el material, el fabricante lo decapa mecánicamente (a fin de eliminar el ó)ido # aumentar la pure%a # posteriormente lo trefila para reducir su diámetro. El revestimiento se produce mediante la combinación de una gran variedad de elementos (minerales varios, celulosa, mármol, aleaciones, etc. convenientemente seleccionados #
probados por los fabricantes, que mantienen el proceso, cantidades # dosificaciones en riguroso secreto. !a composición # clasificación de cada tipo de electrodo está regulada por *;< ( American Welding Society , organismo de referencia mundial en el ámbito de la soldadura. Este tipo de soldadura puede ser efectuada ba"o corriente tanto continua como alterna. En corriente continua el arco es más estable # fácil de encender, # las salpicaduras son poco frecuentes/ en cambio, el método es poco efica% con soldaduras de pie%as gruesas. !a corriente alterna posibilita el uso de electrodos de ma#or diámetro, con lo que el rendimiento a ma#or escala también aumenta. En cualquier caso, las intensidades de corriente oscilan entre 01 # 411 amperios. El factor principal que hace de este proceso de soldadura un método tan útil es su simplicidad #, por tanto, su ba"o precio. * pesar de la gran variedad de procesos de soldadura disponibles, la soldadura con electrodo revestido no ha sido despla%ada del mercado. !a sencille% hace de ella un procedimiento práctico/ todo lo que necesita un soldador para traba"ar es una fuente de alimentación, cables, un portaelectrodo # electrodos. El soldador no tiene que estar "unto a la fuente # no ha# necesidad de utili%ar gases comprimidos como protección. El procedimiento es e)celente para traba"os de reparación, fabricación # construcción. *demás, la soldadura <=*; es mu# versátil.
?1 a @11 mm. Aor tanto, es un proceso principalmente para soldadura a pequeña escala. El soldador tiene que interrumpir el traba"o a intervalos regulares para cambiar el electrodo # debe limpiar el punto de inicio antes de empe%ar a usar un electrodo nuevo.
Ventajas:
!as máquinas del proceso de soldadura <=*; tiene un ba"o costo respecto a las máquinas de los otros procesos con arco eléctrico.
Ba"o costo en el valor de los insumos #a que no necesita gases o electrodos especiales.
Desventajas:
=enor calidad de las "untas soldadas respecto a los otros procesos de soldadura con arco eléctrico.
Ba"a productividad por cambio de electrodos.
Características e !"s e!ectr""s !os electrodos se clasifican por un sistema combinado de números que lo identifican, # permite seleccionar el tipo de electrodo más adecuado, para un traba"o determinado.
E ## ## !a combinación de números permite identificar: a. El tipo de corriente que se debe usar (corriente continua 'cc$ corriente alterna 'ca b. !a Aosición de soldadura que se puede reali%ar (. untas en ángulo interior, en posición hori%ontal o plana. ?. Aosición plana únicamente. !os dos últimos d&gitos en con"unto indican la clase de corriente a usar # la clase de revestimiento. 01 5 (F revestimiento celulósico. 00 5 (F revestimiento celulósico. 0> 5 o * (5 revestimiento con rutilo.
0? 5 * o (G, revestimiento con rutilo # hierro en polvo (?1 H apro)imadamente. 06 5 (F ba"o tenor, de hidrógeno. 0I 5 o * (G revestimiento con ba"o contenido de hidrógeno # con hierro en polvo. >1 5 o * (G revestimiento con ba"o contenido de hidrógeno # con hierro en polvo (>4 H apro)imadamente. >J 5 * o (G con rutilo # hierro en polvo (apro)imadamente 41 H de este último elemento.
Eje$%!" E K 610? Electrodo, con una resistencia de 61111 !b por pulgadas cuadradas, para todas las posiciones, para cc o ca # tiene un recubrimiento de rutilo con 9e en polvo
2 - MATERIALES
=aquina de
' - PROCESO E(PERIMENTAL
olocarse todos los implementos de seguridad. Ubicar la plancha de metal en la mesa de traba"o.
onectar la pin%a de tierra a la mesa. Degular la maquina seleccionando MDD-EN8E MN8-NU*. *"ustar la polaridad del equipo de manera -NCED8-+* ( pin%a del electrodo conectado a terminal AM<-8-CM. olocar un electrodo @10I en el portaelectrodo. Encender la maquina. Degular el ampera"e en un rango entre 61* # 011* ( recomendado para un electrodo @10I de ?$?>. alentar el electrodo mediante punteo o arrastre de la punta del electrodo sobre la plancha de acero a soldar. Encender el arco # ubicar el electrodo en un ángulo de J4O con referencia a la plancha de acero. =antener una distancia de 0 a > mm entre el electrodo # la plancha de acero *van%ar el cordón de soldadura de manera lenta # oscilatoria. Una ve% terminado el cordón retirar la escoria con a#uda de la piqueta de acero !impiar el cordón con el cepillo de acero
4 – RESULTADOS
) – *+*.$/+$ #*+3%*/+$
El proceso <=*; es uno de los procesos de soldadura mas utili%ado por su fácil aplicación # resultados +ebemos traba"ar siempre con polaridad invertida El acabado dependerá mucho del ampera"e , velocidad de avance # distancia entre la punta del electrodo # la plancha
DEM=EN+*-MNE<
uando nuestro cordón presente muchas salpicaduras es recomendable disminuir la intensidad de corriente o acortar el arco. uando el cordón presenta cráteres es recomendable alargar el arco. uando ha# penetración e)cesiva es recomendable disminuir el ampera"e # soldar en una adecuada posición.
