Tipos de uniones fijas

Ya hemos estudiado a lo largo del curso los tipos de uniones fijos y amovibles en el automovil, por un lado, conocemos las uniones por soldadura y por otro las uniones pegadas, pasamos a estudiar las soldadas:

La soldadura en el automovil se divide a grandes rasgos en tres grupos, Oxiacetilenica, puntos de resistencia y por arco electrico.

• La soldadura oxiacetilénica es la forma más difundida de soldadura autógena.No es necesario aporte de material. Este tipo de soldadura puede realizarse con material de aportación de la misma naturaleza que la del material base (soldadura homogénea) o de diferente material (heterogénea) y también sin aporte de material (soldadura autógena).
   
• La soldadura por puntos es un método de soldadura por resistencia que se basa en presión y temperatura, en el que se calienta una parte de las piezas a soldar por corriente eléctrica a temperaturas próximas a la fusión y se ejerce una presión entre las mismas. Generalmente se destina a la soldadura de chapas o láminas metálicas, aplicable normalmente entre 0,5mm y 3mm de espesor.

•   La soldadura al arco eléctrico, es el tema mas extenso de todos, lo diferenciaremos en función de la corriente empleada, polaridad, gas protector, aporte o sin aporte...:

- SMAW: También conocida como soldadura por arco eléctrico por electrodo prerevestido, se caracteriza, por la creación y mantenimiento de un arco eléctrico entre una varilla metálica llamada electrodo, y la pieza a soldar. El electrodo recubierto está constituido por una varilla metálica a la que se le da el nombre de alma o núcleo, generalmente de forma cilíndrica, recubierta de un revestimiento de sustancias no metálicas, cuya composición química puede ser muy variada, según las características que se requieran en el uso. El revestimiento puede ser básico, rutílico y celulósico. Para realizar una soldadura por arco eléctrico se induce una diferencia de potencial entre el electrodo y la pieza a soldar, con lo cual se ioniza el aire entre ellos y pasa a ser conductor, de modo que se cierra el circuito. El calor del arco funde parcialmente el material de base y funde el material de aporte, el cual se deposita y crea el cordón de soldadura. 

- TIG (Tungsten Inert Gas): Muy utilizada para soldar acero inoxidable, se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o zirconio en porcentajes no superiores a un 2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3410 °C), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Los gases más utilizados para la protección del arco en esta soldadura son el argón y el helio, o mezclas de ambos.La gran ventaja de este método de soldadura es, la obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión que en el resto de procedimientos, ya que el gas protector impide el contacto entre el oxígeno de la atmósfera y el baño de fusión. Además, dicho gas simplifica notablemente el soldeo de metales ferrosos y no ferrosos, por no requerir el empleo de desoxidantes, con las deformaciones o inclusiones de escoria que pueden implicar

 

-MIG/MAG: También conocida como semiautomatica, La soldadura MIG/MAG es un proceso de soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible, el arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y las piezas a unir, quedando este protegido de la atmosfera circundante por un gas inerte (soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG).

La soldadura MIG/MAG es intrinsecamente mas productiva que la soldadura MMA donde se pierde productividad cada vez que se produce una parada para reponer el electrodo consumido. El uso de hilos solidos e hilos tubulares han aumentado la eficiencia de este tipo de soldadura hasta el 80%-95%. La soldadura MIG/MAG es un proceso versatil, pudiendo depositar el metal a una gran velocidad y en todas las posiciones, este procedimiento es muy utilizado en espesores pequeños y medios en estructuras de acero y aleaciones de aluminio, especialmente donde se requiere una gran trabajo manual. Presenta grandes ventajas, como no dejar escoria y su versatilidad, dado que se puede soldar en todas las posiciones.

-Soldadura por Laser: Muy utilizada en la producción en cadena de vehículos, la soldadura por rayo láser (LBW, de laser-beam welding) es un proceso de soldadura por fusión que utiliza la energía aportada por un haz láser para fundir y recristalizar el material o los materiales a unir, obteniéndose la correspondiente unión entre los elementos involucrados. En la soldadura láser comúnmente no existe aportación de ningún material externo. La soldadura se realiza por el calentamiento de la zona a soldar, y la posterior aplicación de presión entre estos puntos. De normal la soldadura láser se efectúa bajo la acción de un gas protector, que suelen ser helio o argón.
Mediante espejos se focaliza toda la energía del láser en una zona muy reducida del material. Cuando se llega a la temperatura de fusión, se produce la ionización de la mezcla entre el material vaporizado y el gas protector (formación de plasma). La capacidad de absorción energética del plasma es mayor incluso que la del material fundido, por lo que prácticamente toda la energía del láser se transmite directamente y sin pérdidas al material a soldar.
La elevada presión y elevada temperatura causadas por la absorción de energía del plasma, continúa mientras se produce el movimiento del cabezal arrastrando la "gota" de plasma rodeada con material fundido a lo largo de todo el cordón de soldadura.

Video de soldadura por laser:

 UNIONES PEGADAS:

el uso de los adhesivos en la industria del automóvil es frecuente, empleándose tanto en la unión de guarnecidos ~ vestimientos como en piezas de carrocería. El buen comportamiento de la unión pegada está garantizado si en las operaciones de aplicación se siguen fielmente las directrices del fabricante del adhesivo. Entre las propiedades principales de este tipo de unión encuentran la capacidad para unir elementos heterogéneo que no altera ni deforma las chapas finas, como sucede cc soldadura, ni las debilita, como el remachado. Garantiza,  además, el hermetismo de las juntas y reparte uniformemente esfuerzos. El desmontaje de una unión pegada implica la destrucción del adhesivo de unión. 

 

 Union de una luna pegada en un automovil

Alumino, su uso en el automovil

En esta entrada nos centraremos en el Aluminio, como material, pero enfocado hacia su uso en la automoción.

Para empezar explicaremos brevemente el proceso de obtencion del aluminio.

Basicamente, se divide en dos fases, la primera consiste en separar la Alumina o oxido de alumino del resto de minerales. Tras esto, en la segunda fase, se usa la electrolisis para separar el Oxigeno del aluminio.

Pasamos ahora a comparar el aluminio con su otro competidor en el aumovil, el Acero.

Básicamente, para conseguir las mismas propiedades mecánicas del Aluminio frente al Acero, hay que utilizar, tres veces mas de material, por lo tanto lo que los diferencia es su precio. Pero en algunos lugares particulares nos interesará mas un material u otro, dependiendo de las exigencias que queramos de la pieza en cuestión.

 

Hay carrocerias practicamente integras en aluminio, y otras en acero, atendiendo a la preferencia del fabricante o simplemente a las modas. Por otro lado generalmente el aluminio es aleado con otros materiales para darle distintas propiedades.

 

Ventajas e inconvenientes del Aluminio frente al Acero:

• Ligereza : El aluminio es tres veces más ligero que el acero, ya que tiene un peso específico tres veces inferior a él. El aluminio es tres veces más elástico, pero tiene aproximadamente la mitad de resistencia a la tracción y a la rotura que el acero.
• Capacidad de deformación: Principalmente debido a que el aluminio
  es más dúctil, incluso a bajas temperaturas, y tiene una menor resistenciamecánica que el acero.
• Reciclabilidad: El aluminio es reutilizable casi ilimitadamente, evitando los residuos y protegiendo con ello el medio ambiente.
• Propiedades Anticorrosivas: Tiene una buena resistencia química a la intemperie y al agua del mar, debido a su gran afinidad con el oxígeno.
• Temperatura de fusión: La temperatura de fusión del aluminio es muy inferior a la del acero, además la capa de alúmina que se forma en la superficie de la pieza posee una temperatura de fusión muy elevada (20500C) en comparación con los 6600C del aluminio, lo que es un impedimento grave para la obtención de soldaduras correctas, así pues, habrá que eliminarla para poder realizar una soldadura adecuada.
• Alta conducción térmica: La conductividad térmica del aluminio es casi cuatro veces mayor que la del acero, produciéndose una rápida disipación y redistribución del calor.
• Mala reparabilidad: Las piezas de aluminio son difíciles de reparar, tanto a la hora de soldar, por lo visto anteriormente, como cuando se va a reparar una pieza que resulta dañada por un impacto, ya que se produce un endurecimiento del material, provocando una mayor rigidez y una mayor dificultad a la hora de desabollarlo. Las herramientas que se emplean en los trabajos con piezas de aluminio, deben ser especiales y sólo utilizadas para este material, ya que si no corren el riesgo de que se contaminen con otros materiales, pudiendo provocar una corrosión de contacto en el aluminio.

Personalmente, creo que actualmente, con todas las inciativas medioambientales y de reciclage es mas interesante la utilización del aluminio frente al acero, debido a su capacidad de reutilización, creo que los gobiernos deberían incentivar estas iniciativas. Por otro lado, cada día se reparan menos piezas y se sustituyen mas, por lo tanto, en la parte superficial de la carroceria se podria utilizar mas aluminio, en aletas, capots, parachoques etc... En las motocicletas, premia siempre el peso, no estoy muy al corriente del tema pero tengo entendido que la mayoría de las motocicletas, actualmente, tienen un chasis integro de aluminio, lo cual dice bastante al respecto.