Carpeta de Herrería

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ESCUELA TECNICA Nº1 – LASTENIA

17 de Agosto 640 – Lastenia – Cruz Alta – Tel. 0381 – 4269823

TALLER TECNOLOGICO: HERRERIA CURSO: 2º AÑO - CICLO BASICO INDICE Normas de seguridad………………………………………………… seguridad………………………………………………………………………….... ………………………..................2

UNIDAD Nº1……………………………… ………………………………………………………… ………………………………………………………… ………………………………... ....3 1.1-Introduccion a la herrería. 1.2 - Proceso del trabajo del herrero 1.3-Herramientas 1.4 - Fraguado a mano - Generalidades. 1.5 – fraguas. fraguas. UNIDAD Nº2……………………………… ………………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………….... …....9 La soldadura 2.2 -Tipos de soldadura. Definición de cada tipo de soldadura.2.3 – Materiales Materiales 2.1 – La metálicos. Tipos de metales 2.4 - Perfiles metálicos comerciales. UNIDAD Nº3………………………………………………………………………………………….. 14 Preparación de la máscara de 3.1 – Soldadura por arco eléctrico. Equipo de seguridad mínimo. 3.2 – Preparación soldar 3.3 - Equipo de soldar eléctrico (soldador). 3.4 - Tipos de equipos. Equipo de corriente alterna. Equipo de corriente continua. Equipo de corriente alterna y continua. 3.5 - Accesorios y herramientas

auxiliares. Pinza porta-electrodo. Pinza de masa. Conectores. Acoplamientos. Herramientas auxiliares. UNIDAD Nº4……………………………… Nº4………………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………….. ….. 19 Los electrodos. 4.3 - Identificación de los 4.1 - Equipo eléctrico básico para Soldadura por Arco. 4.2 – Los electrodos. 4.4 – Algunas Algunas especificaciones. Tablas. Indura punto azul. Indura punto verde. 4.5 - Clases de electrodos. 4.6 - Factores básicos para empezar a soldar.

UNIDAD Nº5……………………………… Nº5………………………………………………………… ………………………………………………………… ……………………………….. .. 26 Tipos de uniones o empalmes. 5.3 - Diseños de 5.1 - Aspectos a considerar en una soldadura. 5.2 – Tipos uniones. 5.4 – Denominación Denominación de los tipos de soldadura. 5.5 - Elección del electrodo según espesor. 5.6 - Dificultades en la Soldadura de arco. Glosario técnico.

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Normas de Seguridad

1.- Vestir su uniforme o ropa de trabajo, convenientemente limpia. Es lógico que, no pueda evitar ensuciarse, pero siempre tendrá el cuidado de mantenerla con relativa limpieza, sometiéndola a periódico lavados. 2.- No vestir ropa excesiva cuando se trabaja; ésta resulta incómoda y dificulta su labor. 3.- Tener su uniforme abrochado, ceñidas sus mangas a las muñecas. Resulta peligroso, el que parte de la ropa se encuentre suelta cuando se trabaja en las máquinas, puesto que pueden ser tomadas por las correas y engranajes u otras piezas en movimiento. 4.- Usar el cabello y las uñas cortas. El cabello largo a la vez de ser incómodo para el trabajo, por lo general cae sobre la frente, resultando peligroso cuando se trabaja en una máquina como la agujereadora que tiene su husillo de rotación al descubierto. Las alumnas traerán el cabello recogido evitando el flequillo. Con respecto a las uñas largas pueden acarrear graves consecuencias puesta que las mismas están expuestas a quebraduras dolorosas en cualquiera de las operaciones mecánicas que se realicen. 5.- No se permite el uso de anillos, pulseras de identificación, colgantes, aros, piercing, gorras, etc., en el taller ni mientras trabaja. Como en todo el ámbito de la Escuela. 6.- Dentro del taller no se debe correr, es peligroso e innecesario. 7.- Controle siempre si las piezas cortantes de su maquinaria se encuentran aseguradas. 8.- Antes de hacer funcionar una máquina controle su estado, conexiones, defensas, etc. Si su máquina está descompuesta, no pierda tiempo, informe a su M.E.P. o autoridad superior. 9.- Utilice siempre el equipo de protección indicando para cada trabajo. 10.- Guardar ordenadamente sus elementos, piezas y herramientas de trabajo antes de salir al recreo. Al término de la clase, limpiar su máquina y lugar de trabajo, controlando todo cuanto haya empleado, guardando sus herramientas y elementos. 11.- Si observa alguna deficiencia que pueda dar origen a un accidente, adviértalo de inmediato a su M.E.P. o autoridad superior. 12.- Cuando tenga alguna duda, consulte a su M.E.P. (Maestro de Enseñanza Practica). 13.- Recuerde que los accidentes se producen siempre por distracción de un instante. 14.- El que se familiariza con el peligro, no lo desprecia; aprende a respetarlo, para salvaguardar su vida. Página 2 de 31

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Normas de Seguridad

1.- Vestir su uniforme o ropa de trabajo, convenientemente limpia. Es lógico que, no pueda evitar ensuciarse, pero siempre tendrá el cuidado de mantenerla con relativa limpieza, sometiéndola a periódico lavados. 2.- No vestir ropa excesiva cuando se trabaja; ésta resulta incómoda y dificulta su labor. 3.- Tener su uniforme abrochado, ceñidas sus mangas a las muñecas. Resulta peligroso, el que parte de la ropa se encuentre suelta cuando se trabaja en las máquinas, puesto que pueden ser tomadas por las correas y engranajes u otras piezas en movimiento. 4.- Usar el cabello y las uñas cortas. El cabello largo a la vez de ser incómodo para el trabajo, por lo general cae sobre la frente, resultando peligroso cuando se trabaja en una máquina como la agujereadora que tiene su husillo de rotación al descubierto. Las alumnas traerán el cabello recogido evitando el flequillo. Con respecto a las uñas largas pueden acarrear graves consecuencias puesta que las mismas están expuestas a quebraduras dolorosas en cualquiera de las operaciones mecánicas que se realicen. 5.- No se permite el uso de anillos, pulseras de identificación, colgantes, aros, piercing, gorras, etc., en el taller ni mientras trabaja. Como en todo el ámbito de la Escuela. 6.- Dentro del taller no se debe correr, es peligroso e innecesario. 7.- Controle siempre si las piezas cortantes de su maquinaria se encuentran aseguradas. 8.- Antes de hacer funcionar una máquina controle su estado, conexiones, defensas, etc. Si su máquina está descompuesta, no pierda tiempo, informe a su M.E.P. o autoridad superior. 9.- Utilice siempre el equipo de protección indicando para cada trabajo. 10.- Guardar ordenadamente sus elementos, piezas y herramientas de trabajo antes de salir al recreo. Al término de la clase, limpiar su máquina y lugar de trabajo, controlando todo cuanto haya empleado, guardando sus herramientas y elementos. 11.- Si observa alguna deficiencia que pueda dar origen a un accidente, adviértalo de inmediato a su M.E.P. o autoridad superior. 12.- Cuando tenga alguna duda, consulte a su M.E.P. (Maestro de Enseñanza Practica). 13.- Recuerde que los accidentes se producen siempre por distracción de un instante. 14.- El que se familiariza con el peligro, no lo desprecia; aprende a respetarlo, para salvaguardar su vida. Página 2 de 31

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UNIDAD Nº 1 1.1 – Introducción a la Herrería

Un herrero es una persona que elabora objetos de hierro o acero, utilizando para ello herramientas manuales para martillar, doblar o cualquier acción tendiente a dar determinada forma al metal (modelar) cuando éste se encuentra en estado plástico. Generalmente el metal es calentado hasta que se vuelve incandescente, al «rojo vivo», y posteriormente se somete al proceso de forjado. Algunas manufacturas de los herreros son elementos de hierro forjado, rejas, muebles, esculturas, herramientas, artículos decorativos y religiosos, campanas, utensilios de cocina y armas. Un herrero con suficiente experiencia puede realizar con el mínimo de esfuerzo y energía, productos de aspecto refinado que combinan talento y originalidad. Uno de las tareas especiales de algunos herreros consiste en clavar o poner herraduras en las pezuñas de los caballos. Estos herreros trabajan especialmente con hierro negro, cuyo color se debe a la capa de óxido que se deposita sobre la superficie del metal durante el calentamiento. 1.2 -Proceso del trabajo del herrero

Los herreros trabajan calentando las partes del hierro o del acero a modelar con instrumentos como el martillo. El calentado se realiza en una forja de propano, gas natural, carbón, leña o coque. También se puede utilizar oxiacetileno o una llama similar para trabajar localizando el calor. El color es importante para determinar la temperatura y maleabilidad del metal: cuando el hierro es calentado para incrementar su temperatura, primero se vuelve rojo, luego anaranjado, amarillo y finalmente blanco. El color ideal para el forjado es un blanco-anaranjado. Como deben ser capaces de ver el color del metal para trabajar, muchos herreros trabajan en lugares de baja iluminación. Las técnicas de la herrería pueden ser divididas en: forjado (a veces llamado "esculpido" o "forjadura"), soldadura, recalentamiento, y acabado.

Una forja de carbón. Página 3 de 31

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1.3 -Herramientas

Yunque pequeño. A través de la historia, los herreros se han jactado de poseer una de las pocas ocupaciones en donde ellos mismos fabrican las herramientas que usan para su oficio. El tiempo y la tradición han proveído sólo unas pocas herramientas básicas que varían únicamente en detalles alrededor del mundo. Una frase común sobre el trabajo de los herreros señala que "todo lo que se necesita es algo en donde calentar el metal, algo en donde golpearlo y algo con qué golpearlo". La forja es el lugar en donde se le aplica calor al metal en la herrería. Aquí se contiene y controla el volumen del fuego necesario para el trabajo. El yunque es un gran bloque de hierro o acero. A lo largo del tiempo, ha sido refinado hasta su actual forma, con acabado en punta para facilitar el proceso de forjado y para sostener algunas herramientas especiales. Los martillos usados en herrería son los de bola y de cuña. Los anteriores son los instrumentos básicos con los que trabajan los herreros. Además, utilizan algunas de las siguientes herramientas, dependiendo del tipo de labor que efectúen: Las tenazas son usadas para asir el metal incandescente. Varían en un rango de formas y tamaños. Los moldes son instrumentos para dar forma al metal. Éstos se calientan de modo tal que el metal se derrite y sale a través de aberturas previamente marcadas en el molde. Por esos orificios se introduce el metal fundido de forma que cuando se enfría y se rompe el molde se reproduce la forma deseada en el metal. Con ello, por ejemplo, se pueden fabricar las formas particulares de las cucharas, las herraduras, etcétera.

Molde de herrería.

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1.4 – Fraguado a mano - Generalidades

Según hemos visto, son muy variadas las formas que se dan a los metales mediante el laminador y las trefilas; pero todas ellas resultan insuficientes para satisfacer las múltiples necesidades del trabajo mecánico. Así, se hacen necesarias, a veces, nuevas transformaciones, las cuales se efectúan de ordinario en caliente, por medio de la operación llamada forjado y también fraguado, que consiste en modificar las formas de los metales mediante esfuerzos de compresión y de tracción, aprovechando sus propiedades de ductilidad y maleabilidad.

Se fraguan con mayor frecuencia los aceros dulces y el hierro; pero también pueden fraguarse los bronces especiales, latones, duraluminio, aceros duros, etcétera. La temperatura más apta para el fraguado del hierro es la de 900 ºC a 1.200 ºC; para los aceros al carbono no hay que sobrepasar los 900 ºC, y entre 400 ºC y 500 ºC hay que suspender el trabajo y calentar nuevamente, para no provocar tensiones internas, que llegan a ser muy peligrosas en los aceros. El hierro se pone luminoso a los 500 ºC, y por el color se puede calcular su temperatura con aproximación, según los datos que siguen: Ro jo naciente: 500 ºC; Ro jo oscuro: 700 ºC; Ro jo cereza naciente: 800 ºC; Rojo cereza normal: 900 ºC; Ro jo cereza claro: 1.000 ºC; Naranja oscuro: 1.100 ºC; Naranja claro: 1.200 ºC; Blanco: 1.300 ºC; Blanco brillante: 1.400 ºC; Blanco de fusión: 1.500 ºC

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1.5 -Fraguas

Es muy conveniente que la fragua no reciba luz difusa, a fin de evitar posibles errores, por una falsa interpretación de los matices antedichos. Para calentar los metales que se han de forjar, se emplean las fraguas y los hornos. Las primeras se componen de armazón, ventilador, tobera (Fig. 12), caja de humo, y pueden ser de varios tipos, a saber: 1º) Ordinarias, con un armazón de ladrillos o de hierro, de 0,80 cm de altura por 0,70 de ancho

y largo, con tiraje natural o forzado, y con un ventilador de motor (Fig. 13).

2º) De chapas o de fundición, con aspiración de humo por la parte inf erior, mediante un aspirador con chimenea movible en ángulo. Son las fraguas más higiénicas y modernas, y permiten mantener el local limpio, y puro el aire del ambiente.

Fragua fija (fuego abierto): Esta se emplea para el calentamiento de piezas pequeñas y de herramientas; como combustible se emplea principalmente carbón de madera. El carbón de piedra no es apropiado a causa del contenido de azufre; la madera fresca no proporciona calor suficiente y combustiona muy irregularmente. La Página 6 de 31

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temperatura se debe tomar aproximadamente con ayuda del color de recocido y es por esto que es insegura de valorar. Por esto es que la valoración es posible de forma impecable solamente en cuartos oscuros (pintar las ventanas de azul).

Fragua fija 1- receptor de humo, 2 -calderas, 3 -ventilador, 4 -paso del aire, 5 -soporte, 6 -toberas y palancas de escoria, 7 -artesa extintora 3º) Portátiles, de chapa o de hierro, con ventilador movido a mano o mediante motor eléctrico, con chimenea o sin ella.

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4º) Fragua de gas, con quemadores de baja presión, para fuel-oil y gasoil. Son muy prácticas,

higiénicas y modernas. La fragua del modelo representado en la figura 16, está provista de un calentador de aire y combustible, que garantiza el máximo rendimiento con mínimo consumo de los carburantes mencionados.

El local destinado a las fraguas debe ser claro y luminoso, pero no con luz excesiva. Las cañerías de aire deben ser lo más cortas posible, y de radio tan amplio como sea conveniente. Los principales accesorios de la fragua son las herramientas para atizar el fuego, y limpiarlo de escorias; un rociador para mojar los carbones, un recipiente con agua, un depósito de carbón, etcétera (Fig. 17).

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UNIDAD Nº2 2.1 -La soldadura

Gracias al desarrollo de nuevas técnicas durante la primera mitad del siglo XX, la soldadura sustituyó al atornillado y al remachado en la construcción de muchas estructuras, como puentes, edificios y barcos. Es una técnica fundamental en la industria del motor, en la aeroespacial, en la fabricación de maquinaria y en la de cualquier producto hecho con metales. Entonces definiremos que: La soldadura: es el procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin el aporte de otro metal, llamado metal de aportación, cuya temperatura de fusión es inferior a las de las piezas que se han de soldar. Entonces, es la unión de piezas metálicas, con o sin material de aporte, utilizando cualquiera de los siguientes procedimientos generales: El tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de las propiedades físicas de los metales, de la utilización a la que está destinada la pieza y de las instalaciones disponibles. Los procesos de soldadura se clasifican según las fuentes de presión y calor utilizadas. 2.2 -Tipos de soldadura

La mayor parte de procesos de soldadura se pueden separar en dos categorías: Soldadura por presión: que se realiza sin la aportación de otro material mediante la aplicación de la presión suficiente y normalmente ayudada con calor. Soldadura por fusión: realizada mediante la aplicación de calor a las superficies, que se funden en la zona de contacto, con o sin aportación de otro metal. En cuanto a la utilización de metal de aportación se distingue entre soldadura ordinaria y soldadura autógena . Esta última se realiza sin añadir ningún material. La soldadura ordinaria o de aleación se lleva a cabo añadiendo un metal de aportación que se funde y adhiere a las piezas base, por lo que realmente éstas no participan por fusión en la soldadura. Se distingue también entre: Soldadura blanda y soldadura dura: según sea la temperatura de fusión del metal de aportación empleado; la soldadura blanda utiliza metales de aportación cuyo punto de fusión es inferior a los 450 ºC, y la dura metales con temperaturas superiores. El procedimiento de soldadura por presión original es el de soldadura de fragua, practicado durante siglos por herreros y artesanos. Los metales se calientan en un horno y se unen a golpes de martillo. Esta técnica se utiliza cada vez menos en la industria moderna.

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Definiciones de cada tipo de soldadura:

Soldadura ordinaria o de Aleación

Es el método utilizado para unir metales con aleaciones metálicas que se funden a temperaturas relativamente bajas. Se suele diferenciar entre soldaduras duras y blandas, según el punto de fusión y resistencia de la aleación utilizada. Los metales de aportación de las soldaduras blandas son aleaciones de plomo y estaño y, en ocasiones, pequeñas cantidades de bismuto. En las soldaduras duras se emplean aleaciones de plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de cobre y cinc (latón soldadura). Para unir dos piezas de metal con aleación, primero hay que limpiar su superficie mecánicamente y recubrirla con una capa de fundente, por lo general resina o bórax. Esta limpieza química ayuda a que las piezas se unan con más fuerza, ya que elimina el óxido de los metales. A continuación se calientan las superficies con un soldador o soplete, y cuando alcanzan la temperatura de fusión del metal de aportación se aplica éste, que corre libremente y se endurece cuando se enfría. En el proceso llamado de resudación se aplica el metal de aportación a las piezas por separado, después se colocan juntas y se calientan. En los procesos industriales se suelen emplear hornos para calentar las piezas. Este tipo de soldadura lo practicaban ya, hace más de 2.000 años, los fenicios y los chinos. En el siglo I d.C., Plinio habla de la soldadura con estaño como procedimiento habitual de los artesanos en la elaboración de ornamentos con metales preciosos; en el siglo XV se conoce la utilización del bórax como fundente. Soldadura por Fusión:

Este tipo agrupa muchos procedimientos de soldadura en los que tiene lugar una fusión entre los metales a unir, con o sin la aportación de un metal, por lo general sin aplicar presión y a temperaturas superiores a las que se trabaja en las soldaduras ordinarias. Hay muchos procedimientos, entre los que destacan la soldadura por gas, la soldadura por arco y la aluminotérmica. Otras más específicas son la soldadura por haz de partículas, que se realiza en el vacío mediante un haz de electrones o de iones, y la soldadura por haz luminoso, que suele emplear un rayo láser como fuente de energía. Soldadura por gas

La soldadura por gas o con soplete utiliza el calor de la combustión de un gas o una mezcla gaseosa, que se aplica a las superficies de las piezas y a la varilla de metal de aportación. Este sistema tiene la ventaja de ser portátil ya que no necesita conectarse a la corriente eléctrica. Según la mezcla gaseosa utilizada se distingue entre soldadura oxiacetilénica (oxígeno/acetileno) y oxhídrica (oxígeno/hidrógeno), entre otras. Soldadura por arco

Los procedimientos de soldadura por arco son los más utilizados, sobre todo para soldar acero, y requieren el uso de corriente eléctrica. Esta corriente se utiliza para crear un arco eléctrico entre uno o varios electrodos aplicados a la pieza, lo que genera el calor suficiente para fundir el metal y crear la unión. La soldadura por arco tiene ciertas ventajas con respecto a otros métodos. Es más rápida debido a la alta concentración de calor que se genera y por lo tanto produce menos distorsión en la unión. En algunos casos se utilizan electrodos fusibles, que son los metales de aportación, en forma de varillas Página 10 de 31

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recubiertas de fundente o desnudas; en otros casos se utiliza un electrodo refractario de volframio y el metal de aportación se añade aparte. Los procedimientos más importantes de soldadura por arco son con electrodo recubierto, con protección gaseosa y con fundente en polvo. Soldadura por arco con electrodo recubierto

En este tipo de soldadura el electrodo metálico, que es conductor de electricidad, está recubierto de fundente y conectado a la fuente de corriente. El metal a soldar está conectado al otro borne de la fuente eléctrica. Al tocar con la punta del electrodo la pieza de metal se forma el arco eléctrico. El intenso calor del arco funde las dos partes a unir y la punta del electrodo, que constituye el metal de aportación. Este procedimiento, desarrollado a principios del siglo XX, se utiliza sobre todo para soldar acero. Soldadura por arco con protección gaseosa

Es la que utiliza un gas para proteger la fusión del aire de la atmósfera. Según la naturaleza del gas utilizado se distingue entre soldadura MIG, si utiliza gas inerte, y soldadura MAG, si utiliza un gas activo. Los gases inertes utilizados como protección suelen ser argón y helio; los gases activos suelen ser mezclas con dióxido de carbono. En ambos casos el electrodo, una varilla desnuda o recubierta con fundente, se funde para rellenar la unión. Otro tipo de soldadura con protección gaseosa es la soldadura TIG, que utiliza un gas inerte para proteger los metales del oxígeno, como la MIG, pero se diferencia en que el electrodo no es fusible; se utiliza una varilla refractaria de volframio. El metal de aportación se puede suministrar acercando una varilla desnuda al electrodo. Soldadura por arco con fundente en polvo

Este procedimiento, en vez de utilizar un gas o el recubrimiento fundente del electrodo para proteger la unión del aire, usa un baño de material fundente en polvo donde se sumergen las piezas a soldar. Se pueden emplear varios electrodos de alambre desnudo y el polvo sobrante se utiliza de nuevo, por lo que es un procedimiento muy eficaz. Soldadura aluminotérmica

El calor necesario para este tipo de soldadura se obtiene de la reacción química de una mezcla de óxido de hierro con partículas de aluminio muy finas. El metal líquido resultante constituye el metal de aportación. Se emplea para soldar roturas y cortes en piezas pesadas de hierro y acero, y es el método utilizado para soldar los raíles o rieles de los trenes. Soldadura por presión

Este método agrupa todos los procesos de soldadura en los que se aplica presión sin aportación de metales para realizar la unión. Algunos procedimientos coinciden con los de fusión, como la soldadura con gases por presión, donde se calientan las piezas con una llama, pero difieren en que la unión se hace por presión y sin añadir ningún metal. El proceso más utilizado es el de soldadura por resistencia; otros son la soldadura por fragua, la soldadura por fricción y otros métodos más recientes como la soldadura por ultrasonidos.

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Soldadura por resistencia

Este tipo de soldadura se realiza por el calentamiento que experimentan los metales debido a su resistencia al flujo de una corriente eléctrica. Los electrodos se aplican a los extremos de las piezas, se colocan juntas a presión y se hace pasar por ellas una corriente eléctrica intensa durante un instante. La zona de unión de las dos piezas, como es la que mayor resistencia eléctrica ofrece, se calienta y funde los metales. Este procedimiento se utiliza mucho en la industria para la fabricación de láminas y alambres de metal, y se adapta muy bien a la automatización.

1.3 -Materiales Metálicos

elemento necesario para la fabricación o construcción de partes, equipo o maquinas, ejemplo. Acero, aluminio Material :

Metales: algunas

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características:

son sólidos a temperaturas ordinarias no se disuelven en el agua son buenos conductores del calor tienen brillo, etc.

Clases de metales: Metales ferrosos:

tienen como su principal componente el hierro, son más pesados que los no ferrosos, y son magnéticos. Los metales ferrosos más conocidos son: Acero de construcción: (con menos del 0.5 % de carbono) y utilizados para la fabricación de perfiles diversos, tornillos, clavos, etc. Acero de herramientas: (con más de 0.5 % de carbono), utilizados para la fabricación de brocas, cinceles, limas, llaves, etc. Acero fundido: (desde 1,76 % de carbono, hasta 6.6 %), utilizados para la fabricación de cojinetes, cilindros, monoblocks, etc.

Metales no ferrosos:

son aquellos que no contienen hierro en su constitución, sus propiedades

son: - Buena resistencia a la corrosión - Poco peso y gran resistencia mecánica - No despiden chispas (muy pobre) - Elevada conductividad térmica y eléctrica Los metales no ferrosos conocidos son: Página 12 de 31

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Los metales pesados:

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plomo: utilizado para placa de baterías, por ejemplo cobre: utilizado para cables de electricidad, tuberías, etc. latón: es una aleación de cobre y zinc utilizado, para la fabricación de griterías, pasadores, etc. Zinc: utilizado para recipientes, carburadores, etc. Estaño: utilizado para soldadura blanda, etc.

Los metales ligeros:

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Aluminio: utilizado para adornos, perfiles, reflectores, etc. Magnesio: es un elemento de aleación con el aluminio, para fabricar llantas de automóviles, envases de bebidas, etc.

1.4 -Perfiles metálicos comerciales: Los aceros llegan generalmente al comercio en formas normalizadas. Las siderurgias suministraban los metales en la mayoría de los casos en forma de planchas, barras redondas, cuadradas, etc.

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UNIDAD Nº3 3.1 -Soldadura por arco eléctrico Equipo de seguridad mínimo

Para realizar cualquier tipo de soldadura eléctrica, el operario deberá contar con el equipo de protección necesario. Este cumple con la función de proteger al soldador de las chispas y el calor, y de la luz intensa producida durante el proceso de soldadura eléctrica. Las reglas de seguridad que siempre deben ser cumplidas son las siguientes, a saber: 1. Utilizar siempre máscara o casco con vidrios del grado de protección correcto. 2. Antes de comenzar a soldar, examinar si los lentes protectores del casco no posee grietas o fisuras. 3. Utilizar siempre ropa resistente, junto con delantal de cuero o descarne con protección de plomo.

Cubrir el cuerpo y los brazos con ropas pesadas y totalmente abotonadas. 4. Antes de comenzar a soldar, comprobar que las demás personas estén protegidas contra las

radiaciones que se desprenderán por efecto del arco eléctrico. 5. Utilizar una pantalla no reflectante para proteger a las personas que trabajan cerca de usted de los

destellos luminosos. Nunca comience a soldar cerca de una persona que no esté protegida. 6. Utilizar ropas de color oscuro, ya que las de color claro reflejarán la luz del arco eléctrico. 7. Nunca trabajar en un lugar húmedo o con agua, ya que se producirían descargas eléctricas a tierra a

través del operario. 8. Compruebe que la pieza y/o el banco de trabajo estén conectados eléctricamente a tierra.

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3.2 -Preparación de la máscara de soldar

Preparar la máscara con cristal coloreado (no actínico) y cristal blanco de protección como se indica en la fig. - Montar los cristales de protección en la correspondiente custodia con el orden siguiente: 1- Al exterior el cristal transparente A. 2- En el interior el cristal coloreado (no actínico) B, cuyo grado de protección deberá ser: DIN 10 si se utiliza con corrientes de soldadura hasta 80A. DIN 11 si se utiliza con corrientes de soldadura de hasta 175A, DIN 12 si se utiliza con corrientes de soldadura de hasta 300A, - Bloquear con el correspondiente tornillo; - Montar la manilla de la máscara. Algunas máscaras están provistas de apéndices suplementarios C para aumentar la superficie de protección. 3.3 -Equipo de soldar eléctrico (soldador)

Son los que proporcionan corriente apropiada para soldar

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3.4 – Tipos de equipos

Consisten en un transformador. Transforman la tensión de red o de suministro (que es de 110 ó 220 Volt en líneas monofásicas, y de 380 Volt entre fases de alimentación trifásica) en una tensión menor con alta corriente. Esto se realiza internamente, a través de un bobinado primario y otro secundario devanados sobre un núcleo o reactor ferromagnético con entrehierro regulable. 1. Equipo de Corriente Alterna:

Se clasifican en dos tipos básicos: los generadores y los rectificadores. En los generadores, la corriente se produce por la rotación de una armadura (inducido) dentro de un campo eléctrico. Esta corriente alterna trifásica inducida es captada por escobillas de carbón, rectificándola y convirtiéndola en corriente Continua. Los rectificadores son equipos que poseen un transformador y un puente rectificador de corriente a su salida.

2. Equipo de Corriente Continua:

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Consisten en equipos capaces de poder proporcionar tanto CA como CC. Estos equipos resultan útiles para realizar todo tipo de soldaduras, pero en especial para las del tipo TIG ó GTAW.

3. Equipo de Corriente Alterna y Corriente Continua:

3.5 -Accesorios y herramientas auxiliares

es un dispositivo de sujeción aislado hacia fuera que alimenta el electrodo con corriente de soldadura. Tienen mordazas de cobre acanaladas para sujetar electrodos de diferentes diámetros y a diferentes ángulos. Su capacidad se expresa en amperios que debe estar de acuerdo con la capacidad de la máquina.

Pinza Porta-electrodo:

Palanca de liberación del electrodo muelle

Cable de corriente Mango tubular Mordaza aislante

Pinza de masa

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Herramientas auxiliares

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UNIDAD Nº4 4.1 -Equipo eléctrico básico para Soldadura por Arco

Haremos hincapié en este tipo de soldadura, que es la que corresponde a esta sección de taller. En la soldadura, la relación entre la tensión o voltaje aplicado y la corriente circulante es de suma importancia. Se tienen dos tensiones. Una es la tensión en vacío (sin soldar), la que normalmente está entre 70 a 80 Volt. La otra es la tensión bajo carga (soldando), la cual puede poseer valores entre 15 a 40 Volt. Los valores de tensión y de corriente variarán en función de la longitud del arco. A mayor distancia, menor corriente y mayor tensión, y a menor distancia, mayor corriente con tensión más reducida.

El arco se produce cuando la corriente eléctrica entre los dos electrodos circula a través de una columna de gas ionizado llamado “plasma”. La circulación de corriente se produce cumpliendo el

mismo principio que en los semiconductores, produciéndose una corriente de electrones (cargas negativas) y una contracorriente de huecos (cargas positivas). El “plasma” es una mezcla de átomos de gases neutros y excitados. En la columna central del “plasma”, los electrones, iones y átomos se

encuentran en un movimiento acelerado, chocando entre sí en forma constante. La parte central de la columna de “plasma” es la más caliente, ya que el movimiento es muy intenso. La parte externa es más fría, y está conformada por la recombinación de moléculas de gas que fueron disociadas en la parte central de la columna. Los primeros equipos para soldadura por arco eran del tipo de corriente constante. Han sido utilizados durante mucho tiempo, y aún se utilizan para Soldadura con Metal y Arco Protegido (SMAW siglas del inglés Shielded Metal Arc Welding), y en Soldadura de Arco de Tungsteno con Manual de Soldadura

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Uno de dichos factores es la corriente de salida máxima, la que estará ligada al diámetro máximo de electrodo a utilizar. Con electrodos de poco diámetro, se requerirá de menor amperaje (corriente) que con electrodos de mayor diámetro. Una vez elegido el diámetro máximo de electrodo, se debe tener en cuenta el Ciclo de Trabajo para el cual fue diseñado el equipo. Por ejemplo, un equipo que posee un ciclo de trabajo del 30 % nos está indicando que si se opera a máxima corriente, en un lapso de 10 minutos, el mismo trabajará en forma Continua durante 3 minutos y deberá descansar los 7 minutos restantes. En la industria, el ciclo de trabajo más habitual es de 60 %. Ignorar el Ciclo de Trabajo, puede traer problemas de producción por excesivos tiempos muertos o bien terminar dañando el equipo por sobrecalentamiento excesivo. Se deberá tener en cuenta que al trabajar con bajas tensiones y muy altas corrientes, todos los posibles falsos contactos que existan en el circuito, se traducirán en calentamiento y pérdida de potencia.

4.2 -Los electrodos

Una vez analizados hasta aquí los aspectos eléctricos, veremos ahora las características de los electrodos:

- La medida del electrodo a utilizar depende de los siguientes factores:

1. Espesor del material a soldar. 2. Preparación de los bordes o filos de la unión a soldar. 3. La posición en que se encuentra la soldadura a efectuar (plana, vertical, horizontal, sobre la cabeza). 4. La pericia que posea el soldador. Página 20 de 31

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El amperaje a utilizar para realizar la soldadura dependerá de: 1. Tamaño del electrodo seleccionado. 2. El tipo de recubrimiento que el electrodo posea. 3. El tipo de equipo de soldadura utilizado (CA; CC directa e inversa).

4.3 -Identificación de los electrodos

Durante años, el sistema de identificación fue utilizar puntos de colores cerca de la zona de amarre al porta-electrodo (zona sin recubrimiento). En la actualidad, algunas especificaciones requieren de un número clasificatorio o código, el que se imprime sobre el revestimiento la cobertura, cerca del final del electrodo.

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4.4 -Algunas Especificaciones

Tabla 2.1 y 2.2 de especificaciones

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4.5 -Clases de electrodos

4.6 -Factores básicos para empezar a soldar

es la distancia entre la punta del electrodo y la pieza de metal a soldar. Se deberá mantener una distancia correcta y lo más constante posible. • Longitud del arco eléctrico:

del electrodo respecto a la pieza: El electrodo se deberá mantener en un ángulo determinado respecto al plano de la soldadura. Este ángulo quedará definido según el tipo de costura a realizar, por las características del electrodo y por el tipo de material a soldar. • Angulo

Para obtener una costura pareja, se deberá procurar una velocidad de avance constante y correcta. Si la velocidad es excesiva, la costura quedará muy débil, y si es muy lenta, se cargará demasiado material de aporte. • Velocidad de avance:

Este factor es un indicador directo de la temperatura que se producirá en el arco eléctrico. A mayor corriente, mayor temperatura. Si no es aplicada la corriente apropiada, se trabajará fuera de temperatura. Si no se alcanza la temperatura ideal (por debajo), el aspecto de la costura puede ser bueno pero con falta de penetración. En cambio, si se trabaja con una corriente demasiado elevada, provocará una temperatura superior a la óptima de trabajo, produciendo una costura deficiente con porosidad, grietas y salpicaduras de metal fundido. • Corriente eléctrica:

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UNIDAD Nº5 5.1 -Aspectos a considerar en una soldadura

5.2 -Tipo de uniones o empalmes

Existen dos tipos de empalmes fundamentales en soldadura: de cabeza y de ángulo (ángulo exterior, ángulo interior y superposición). Empalmes de cabeza: En los empalmes

de cabeza hasta 2 mm. de grosor, los bordes por soldar se acercan completamente. Para grosores mayores seguir la figura 5.

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(fig. 6) y empalmes a L (fig. 7) Preparación muy cómoda para realizar paro es conveniente hasta grosores de 10 mm. Para grosores superiores, es más conveniente un empalme como se representa en la fig. 7

Empalmes de esquina

Empalmes a ángulo interior (fig.

8) La preparación de este empalme es muy simple y viene realizada hasta grosores de 5 mm. Las dos piezas tienen que estar en contacto.

Empalmes de superposición: ( fig.

9)La preparación más corriente es con bordes rectos y la soldadura se resuelve en un normal cordón de ángulo. Las dos piezas se deben acercar lo más posible. 5.3 -Diseños de uniones

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5.4 -Denominación de los tipos de soldadura

5.5 -Elección del electrodo según espesor

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5.6 -Dificultades en la Soldadura de arco Síntomas

Causas

Remedios

1. Arco inestable, se mueve,

el arco se apaga. Salpicadura distribuida sobre el trabajo

1. Arco demasiado largo.

2. La soldadura no penetra.

2. Insuficiente corriente

El arco se apaga con frecuencia.

para el tamaño del electrodo.

3. Sonido fuerte de disparo

del arco. El fundente se derrite rápidamente. Cordón ancho y delgado. Salpicadura en gotas grandes.

para tamaño del electrodo. También podría haber humedad en revestimiento del electrodo.

4. Electrodo incorrecto

bolas. Soldadura pobre.

para el trabajo.

arco. Penetración, dando una soldadura inadecuada. 6. Soldadura débil. Es

difícil hacer el arco. El arco se rompe mucho. 7. Arco intermitente.

Puede que cause arcos en grapa para puesta a tierra.

penetración correcta. 2. Aumentar corriente.

Use electrodo más pequeño.

3. Demasiada corriente

4. La soldadura se queda en

5. Es difícil establecer el

1. Acorte el arco para

5. Polaridad incorrecta en

porta-electrodo. Metal no limpiado. Corriente insuficiente. 6. El metal por soldar no

está limpio. 7. Puesta a tierra

inadecuada.

3. Reducir corriente. Use

electrodo más grande.

4. Use el electrodo correcto

para el metal por soldar.

5. Cambie polaridad o use

corriente CA en vez de CD. O, aumente la corriente. 6. Limpie el metal por

soldar. Quite toda escoria de soldadura previa. 7. Corrija la puesta a tierra.

Mueva el electrodo más lentamente.

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Glosario técnico

Corriente alterna: (C.A.). Es una corriente cuya dirección y polaridad se invierte constantemente.

Esta inversión del fluido de la corriente se debe a la inversión de tensión que se opera con la misma frecuencia. Corriente directa: (C.D). Es una corriente que circula en una sola dirección y cuyos dos polos: Positivo y negativo, son constantes, o sea que no se invierten. Volt (E): Un volt es la tensión o potencial, equivalente a una “presión”, eléctrica (o fuerza

electromotriz; F.e.m.). Que hace fluir una intensidad de un amperio a través de una resistencia de un ohm. Ampere (I): Es la unidad de la medida de la intensidad de corriente eléctrica. Electrón: Es la unidad fundamental de electricidad de carga negativa. El electrón, cargado negativamente, es atraído por un potencial positivo y en consecuencia la corriente fluye del polo negativo al positivo. Resistencia la propiedad que posee un conductor de oponerse a la corriente eléctrica. Conductores: son los materiales o sustancia que ofrece poca resistencia al paso de la corriente, tales como los metales, plata, cobre y aluminio especialmente, son buenos conductores. Ohm: Es la unidad de medida de resistencia eléctrica. Un ohm es la resistencia que permite fluir una corriente de un ampere bajo la tensión de un volt. La resistencia en ohm es igual a la tensión (en volt) dividida por la intensidad de corriente (en ampere). I=V/R V =voltios R =ohmios

donde

I = amperios

Transformador: Es un dispositivo que cambia los valores de tensión (voltaje) e intensidad de una

corriente alterna entre los bornes de entrada y salida, manteniendo la misma frecuencia. (Nota: lo antes dicho es una definición general y tienen sus excepciones, ya que algunos transformadores se usan para aislar circuitos sin cambiar los valores de entrada y salida. En combinación con rectificador se utilizan para doblar frecuencias) Rectificador: Es un dispositivo que permite fluir a la corriente en una sola dirección. Comúnmente se usa para convertir en C.C. Reactor: Es un dispositivo que ofrece una reactancia a la C.A. en función de su frecuencia.(La reactancia puede ser indistintamente inductiva o capacitiva). Relevador o relé: Es un interruptor accionado por fuerza electromagnética en lugar de una fuerza mecánica externa. Retardador: Es un interruptor que conecta o desconecta un dispositivo o circuito eléctrico, luego de transcurrido un cierto periodo de tiempo prefijado. Página 30 de 31

Carpeta de Herrería

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