soldadura eléctrica

9
Soldadura eléctrica Artículo principal: Soldadura eléctrica . Uso de la electricidad como fuente de energía para la unión metálica. [editar ]Soldadura por arco Artículo principal: Soldadura por arco . Estos procesos usan una fuente de alimentación para soldadura para crear y mantener un arco eléctrico entre un electrodo y el material base para derretir los metales en el punto de la soldadura. Pueden usar tanto corriente continua (DC) como alterna (AC), y electrodos consumibles o no consumibles los cuales se encuentran cubiertos por un material llamado revestimiento . A veces, la región de la soldadura es protegida por un cierto tipo de gas inerte o semi inerte, conocido como gas de protección , y el material de relleno a veces es usado también. [editar ]Soldeo blando y fuerte El soldeo blando y fuerte es un proceso en el cuál no se produce la fusión de los metales base, sino únicamente del metal de aportación. Siendo el primer proceso de soldeo utilizado por el hombre, ya en la antigua Sumeria. El soldeo blando se da a temperaturas inferiores a 450 ºC. El soldeo fuerte se da a temperaturas superiores a 450 ºC. Y el soldeo fuerte a altas temperaturas se da a temperaturas superiores a 900 ºC. [editar ]Fuentes de energía Para proveer la energía eléctrica necesaria para los procesos de la soldadura de arco, pueden ser usadas un número diferentes de fuentes de alimentación. La clasificación más común son las fuentes de alimentación de corriente constante y las fuentes de alimentación de voltaje constante. En la soldadura de arco, la longitud del arco está directamente relacionada con el voltaje, y la cantidad de entrada de calor está relacionada con la corriente. Las fuentes de alimentación de corriente constante son usadas con más frecuencia para los procesos manuales de soldadura tales como la soldadura de arco de gas tungsteno y soldadura de arco metálico blindado, porque ellas mantienen una corriente constante incluso mientras el voltaje varía. Esto es importante en la soldadura manual, ya que puede ser difícil sostener el electrodo perfectamente estable, y como resultado, la longitud del arco y el voltaje tienden a fluctuar. Las fuentes de alimentación de voltaje constante mantienen el voltaje constante y varían la corriente, y como resultado, son usadas más a menudo para los procesos de soldadura automatizados tales como la soldadura de arco metálico con gas, soldadura por arco de núcleo fundente, y la soldadura de arco sumergido. En estos procesos, la longitud del arco es mantenida constante, puesto que cualquier fluctuación en la distancia entre material base es rápidamente rectificado por un cambio grande en la corriente. Por ejemplo, si el alambre y el material base se acercan demasiado, la corriente aumentará rápidamente, lo que a su vez causa que aumente el calor y la extremidad del alambre se funda, volviéndolo a su distancia de separación original. 11 El tipo de corriente usado en la soldadura de arco también juega un papel importante. Los electrodos de proceso consumibles como los de la soldadura de arco de metal blindado y la soldadura de arco metálico con gas generalmente usan corriente directa, pero el electrodo puede

Upload: reyurp

Post on 29-Sep-2015

212 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

uso de la electricidad como fuente de energia para la nión metálica

TRANSCRIPT

  • Soldadura elctrica

    Artculo principal: Soldadura elctrica.

    Uso de la electricidad como fuente de energa para la unin metlica.

    [editar]Soldadura por arco

    Artculo principal: Soldadura por arco.

    Estos procesos usan una fuente de alimentacin para soldadura para crear y mantener un arco

    elctrico entre un electrodo y el material base para derretir los metales en el punto de la soldadura.

    Pueden usar tanto corriente continua (DC) como alterna (AC), y electrodos consumibles o no

    consumibles los cuales se encuentran cubiertos por un material llamado revestimiento . A veces, la

    regin de la soldadura es protegida por un cierto tipo de gas inerte o semi inerte, conocido

    como gas de proteccin, y el material de relleno a veces es usado tambin.

    [editar]Soldeo blando y fuerte

    El soldeo blando y fuerte es un proceso en el cul no se produce la fusin de los metales base,

    sino nicamente del metal de aportacin. Siendo el primer proceso de soldeo utilizado por el

    hombre, ya en la antigua Sumeria.

    El soldeo blando se da a temperaturas inferiores a 450 C.

    El soldeo fuerte se da a temperaturas superiores a 450 C.

    Y el soldeo fuerte a altas temperaturas se da a temperaturas superiores a 900 C.

    [editar]Fuentes de energa

    Para proveer la energa elctrica necesaria para los procesos de la soldadura de arco, pueden ser

    usadas un nmero diferentes de fuentes de alimentacin. La clasificacin ms comn son las

    fuentes de alimentacin de corriente constante y las fuentes de alimentacin de voltaje constante.

    En la soldadura de arco, la longitud del arco est directamente relacionada con el voltaje, y la

    cantidad de entrada de calor est relacionada con la corriente. Las fuentes de alimentacin de

    corriente constante son usadas con ms frecuencia para los procesos manuales de soldadura tales

    como la soldadura de arco de gas tungsteno y soldadura de arco metlico blindado, porque ellas

    mantienen una corriente constante incluso mientras el voltaje vara. Esto es importante en la

    soldadura manual, ya que puede ser difcil sostener el electrodo perfectamente estable, y como

    resultado, la longitud del arco y el voltaje tienden a fluctuar. Las fuentes de alimentacin de voltaje

    constante mantienen el voltaje constante y varan la corriente, y como resultado, son usadas ms a

    menudo para los procesos de soldadura automatizados tales como la soldadura de arco metlico

    con gas, soldadura por arco de ncleo fundente, y la soldadura de arco sumergido. En estos

    procesos, la longitud del arco es mantenida constante, puesto que cualquier fluctuacin en la

    distancia entre material base es rpidamente rectificado por un cambio grande en la corriente. Por

    ejemplo, si el alambre y el material base se acercan demasiado, la corriente aumentar

    rpidamente, lo que a su vez causa que aumente el calor y la extremidad del alambre se funda,

    volvindolo a su distancia de separacin original.11

    El tipo de corriente usado en la soldadura de arco tambin juega un papel importante. Los

    electrodos de proceso consumibles como los de la soldadura de arco de metal blindado y la

    soldadura de arco metlico con gas generalmente usan corriente directa, pero el electrodo puede

  • ser cargado positiva o negativamente. En la soldadura, el nodo cargado positivamente tendr una

    concentracin mayor de calor, y como resultado, cambiar la polaridad del electrodo tiene un

    impacto en las propiedades de la soldadura. Si el electrodo es cargado negativamente, el metal

    base estar ms caliente, incrementando la penetracin y la velocidad de la soldadura.

    Alternativamente, un electrodo positivamente cargado resulta en soldaduras ms

    superficiales.12

    Los procesos de electrodo no consumibles, tales como la soldadura de arco de gas

    tungsteno, pueden usar cualquier tipo de corriente directa, as como tambin corriente alterna. Sin

    embargo, con la corriente directa, debido a que el electrodo solo crea el arco y no proporciona el

    material de relleno, un electrodo positivamente cargado causa soldaduras superficiales, mientras

    que un electrodo negativamente cargado hace soldaduras ms profundas.13

    La corriente alterna se

    mueve rpidamente entre estos dos, dando por resultado las soldaduras de mediana penetracin.

    Una desventaja de la CA, el hecho de que el arco debe ser reencendido despus de cada paso por

    cero, se ha tratado con la invencin de unidades de energa especiales que producen un patrn

    cuadrado de onda en vez del patrn normal de la onda de seno, haciendo posibles pasos a cero

    rpidos y minimizando los efectos del problema.14

    [editar]Procesos

    Soldadura por arco de metal blindado.

    Uno de los tipos ms comunes de soldadura de arco es la soldadura manual con electrodo

    revestido (SMAW, Shielded Metal Arc Welding), que tambin es conocida como soldadura manual

    de arco metlico (MMA) o soldadura de electrodo. La corriente elctrica se usa para crear un arco

    entre el material base y la varilla de electrodo consumible, que es de acero y est cubierto con un

    fundente que protege el rea de la soldadura contra la oxidacin y la contaminacin por medio de

    la produccin del gasCO2 durante el proceso de la soldadura. El ncleo en s mismo del electrodo

    acta como material de relleno, haciendo innecesario un material de relleno adicional.

    El proceso es verstil y puede realizarse con un equipo relativamente barato, hacindolo adecuado

    para trabajos de taller y trabajo de campo.15

    Un operador puede hacerse razonablemente

    competente con una modesta cantidad de entrenamiento y puede alcanzar la maestra con

    experiencia. Los tiempos de soldadura son algo lentos, puesto que los electrodos consumibles

    deben ser sustituidos con frecuencia y porque la escoria, el residuo del fundente, debe ser retirada

    despus de soldar.16

    Adems, el proceso es generalmente limitado a materiales de soldadura

    ferrosos, aunque electrodos especializados han hecho posible la soldadura del hierro

    fundido, nquel, aluminio, cobre, acero inoxidable y de otros metales.

  • La soldadura de arco metlico con gas (GMAW), tambin conocida como soldadura de metal y gas

    inerte o por su sigla en ingls MIG (Metal inert gas) , es un proceso semiautomtico o automtico

    que usa una alimentacin continua de alambre como electrodo y una mezcla de gas inerte o semi-

    inerte para proteger la soldadura contra la contaminacin. Como con la SMAW, la habilidad

    razonable del operador puede ser alcanzada con entrenamiento modesto. Puesto que el electrodo

    es continuo, las velocidades de soldado son mayores para la GMAW que para la SMAW. Tambin,

    el tamao ms pequeo del arco, comparado a los procesos de soldadura de arco metlico

    protegido, hace ms fcil hacer las soldaduras fuera de posicin (ej, empalmes en lo alto, como

    sera soldando por debajo de una estructura).

    El equipo requerido para realizar el proceso de GMAW es ms complejo y costoso que el requerido

    para la SMAW, y requiere un procedimiento ms complejo de disposicin. Por lo tanto, la GMAW

    es menos portable y verstil, y debido al uso de un gas de blindaje separado, no es particularmente

    adecuado para el trabajo al aire libre. Sin embargo, debido a la velocidad media ms alta en la que

    las soldaduras pueden ser terminadas, la GMAW es adecuada para la soldadura de produccin. El

    proceso puede ser aplicado a una amplia variedad de metales, tanto ferrosos como no ferrosos.17

    Un proceso relacionado, la soldadura de arco de ncleo fundente (FCAW), usa un equipo similar

    pero utiliza un alambre que consiste en un electrodo de acero rodeando un material de relleno en

    polvo. Este alambre nucleado?? es ms costoso que el alambre slido estndar y puede generar

    humos y/o escoria, pero permite incluso una velocidad ms alta de soldadura y mayor penetracin

    del metal.18

    La soldadura de arco, tungsteno y gas (GTAW), o la soldadura de tungsteno y gas inerte (TIG)

    (tambin a veces designada errneamente como soldadura heliarc), es un proceso manual de

    soldadura que usa un electrodo de tungsteno no consumible, una mezcla de gas inerte o semi-

    inerte, y un material de relleno separado. Especialmente til para soldar materiales finos, este

    mtodo es caracterizado por un arco estable y una soldadura de alta calidad, pero requiere una

    significativa habilidad del operador y solamente puede ser lograda en velocidades relativamente

    bajas.

    La GTAW pueden ser usada en casi todos los metales soldables, aunque es aplicada ms a

    menudo a metales de acero inoxidable y livianos. Con frecuencia es usada cuando son

    extremadamente importantes las soldaduras de calidad, por ejemplo en bicicletas,aviones y

    aplicaciones navales.19

    Un proceso relacionado, la soldadura de arco de plasma, tambin usa un

    electrodo de tungsteno pero utiliza un gas de plasma para hacer el arco. El arco es ms

    concentrado que el arco de la GTAW, haciendo el control transversal ms crtico y as

    generalmente restringiendo la tcnica a un proceso mecanizado. Debido a su corriente estable, el

    mtodo puede ser usado en una gama ms amplia de materiales gruesos que el proceso GTAW, y

    adems, es mucho ms rpido. Puede ser aplicado a los mismos materiales que la GTAW excepto

    al magnesio, y la soldadura automatizada del acero inoxidable es una aplicacin importante del

    proceso. Una variacin del proceso es el corte por plasma, un eficiente proceso de corte de

    acero.20

    La soldadura de arco sumergido (SAW) es un mtodo de soldadura de alta productividad en el cual

    el arco se pulsa bajo una capa de cubierta de flujo. Esto aumenta la calidad del arco, puesto que

    los contaminantes en la atmsfera son bloqueados por el flujo. La escoria que forma la soldadura

    generalmente sale por s misma, y combinada con el uso de una alimentacin de alambre continua,

  • la velocidad de deposicin de la soldadura es alta. Las condiciones de trabajo estn muy

    mejoradas sobre otros procesos de soldadura de arco, puesto que el flujo oculta el arco y casi no

    se produce ningn humo. El proceso es usado comnmente en la industria, especialmente para

    productos grandes y en la fabricacin de los recipientes de presin soldados.21

    Otros procesos de

    soldadura de arco incluyen la soldadura de hidrgeno atmico, la soldadura de arco de carbono,

    la soldadura de electroescoria, la soldadura por electrogas, y la soldadura de arco de perno.

    Soldadura por resistencia La soldadura por puntos es un popular mtodo de soldadura por

    resistencia usado para juntar hojas de metal solapadas de hasta 3 Mm de grueso. Dos electrodos

    son usados simultneamente para sujetar las hojas de metal juntas y para pasar corriente a travs

    de las hojas. Las ventajas del mtodo incluyen el uso eficiente de la energa, limitada deformacin

    de la pieza de trabajo, altas velocidades de produccin, fcil automatizacin, y el no requerimiento

    de materiales de relleno. La fuerza de la soldadura es perceptiblemente ms baja que con otros

    mtodos de soldadura, haciendo el proceso solamente conveniente para ciertas aplicaciones. Es

    usada extensivamente en la industria de automviles -- Los carros ordinarios puede tener varios

    miles de puntos soldados hechos por robots industriales. Un proceso especializado, llamado

    soldadura de choque, puede ser usada para los puntos de soldadura del acero inoxidable.

    Los mtodos de soldadura por rayo de energa, llamados soldadura por rayo lser y soldadura con

    rayo de electrones, son procesos relativamente nuevos que han llegado a ser absolutamente

    populares en aplicaciones de alta produccin. Los dos procesos son muy similares,

    diferencindose ms notablemente en su fuente de energa. La soldadura de rayo lser emplea un

    rayo lser altamente enfocado, mientras que la soldadura de rayo de electrones es hecha en un

    vaco y usa un haz de electrones. Ambas tienen una muy alta densidad de energa, haciendo

    posible la penetracin de soldadura profunda y minimizando el tamao del rea de la soldadura.

    Ambos procesos son extremadamente rpidos, y son fciles de automatizar, hacindolos

    altamente productivos. Las desventajas primarias son sus muy altos costos de equipo (aunque

    stos estn disminuyendo) y una susceptibilidad al agrietamiento. Los desarrollos en esta rea

    incluyen la soldadura de lser hbrido, que usa los principios de la soldadura de rayo lser y de la

    soldadura de arco para incluso mejores propiedades de soldadura.

    Geometra

  • Tipos comunes de juntas de soldadura

    (1) La junta de extremo cuadrado

    (2) Junta de preparacin solo-V

    (3) Junta de regazo o traslape

    (4) Junta-T.

    Las soldaduras pueden ser preparadas geomtricamente de muchas maneras diferentes. Los

    cinco tipos bsicos de juntas de soldadura son la junta de extremo, la junta de regazo, la junta de

    esquina, la junta de borde, y la junta-T. Existen otras variaciones, como por ejemplo la preparacin

    de juntas doble-V, caracterizadas por las dos piezas de material cada una que afilndose a un solo

    punto central en la mitad de su altura. La preparacin de juntas solo-U y doble-U son tambin

    bastante comunes en lugar de tener bordes rectos como la preparacin de juntas solo-V y doble-

    V, ellas son curvadas, teniendo la forma de una U. Las juntas de regazo tambin son comnmente

    ms que dos piezas gruesas dependiendo del proceso usado y del grosor del material, muchas

    piezas pueden ser soldadas juntas en una geometra de junta de regazo.25

    A menudo, ciertos procesos de soldadura usan exclusivamente o casi exclusivamente diseos de

    junta particulares. Por ejemplo, la soldadura de punto de resistencia, la soldadura de rayo lser, y

    la soldadura de rayo de electrones son realizadas ms frecuentemente con juntas de regazo. Sin

    embargo, algunos mtodos de soldadura, como la soldadura por arco de metal blindado, son

    extremadamente verstiles y pueden soldar virtualmente cualquier tipo de junta. Adicionalmente,

    algunos procesos pueden ser usados para hacer soldaduras multipasos, en las que se permite

    enfriar una soldadura, y entonces otra soldadura es realizada encima de la primera. Esto permite,

    por ejemplo, la soldadura de secciones gruesas dispuestas en una preparacin de junta solo-V.26

    La seccin cruzada de una junta de extremo soldado, con el gris ms oscuro representando la zona de la soldadura

    o la fusin, el gris medio la zona afectada por el calor ZAT, y el gris ms claro el material base.

    Despus de soldar, un nmero de distintas regiones pueden ser identificadas en el rea de la

    soldadura. La soldadura en s misma es llamada la zona de fusin ms especficamente, sta es

    donde el metal de relleno fue puesto durante el proceso de la soldadura. Las propiedades de la

    zona de fusin dependen primariamente del metal de relleno usado, y su compatibilidad con los

    materiales base. Es rodeada por la zona afectada de calor, el rea que tuvo su microestructura y

    propiedades alteradas por la soldadura. Estas propiedades dependen del comportamiento del

    material base cuando est sujeto al calor. El metal en esta rea es con frecuencia ms dbil que el

    material base y la zona de fusin, y es tambin donde son encontradas las tensiones residuales.27

    [editar]Calidad

    Muy a menudo, la medida principal usada para juzgar la calidad de una soldadura es su fortaleza y

    la fortaleza del material alrededor de ella. Muchos factores distintos influyen en esto, incluyendo el

  • mtodo de soldadura, la cantidad y la concentracin de la entrada de calor, el material base, el

    material de relleno, el material fundente, el diseo del empalme, y las interacciones entre todos

    estos factores. Para probar la calidad de una soldadura se usan tanto ensayos no

    destructivos como ensayos destructivos, para verificar que las soldaduras estn libres de defectos,

    tienen niveles aceptables de tensiones y distorsin residuales, y tienen propiedades aceptables de

    zona afectada por el calor (HAZ). Existen cdigos y especificaciones de soldadura para guiar a los

    soldadores en tcnicas apropiadas de soldadura y en cmo juzgar la calidad stas.

    [editar]Zona afectada trmicamente

    El rea azul resulta de la oxidacin en una temperatura correspondiente a 316 C. Esto es una manera precisa de

    identificar la temperatura, pero no representa el ancho de la zona afectada trmicamente (ZAT). La ZAT es el rea

    estrecha que inmediatamente rodea el metal base soldado.

    Los efectos de soldar pueden ser perjudiciales en el material rodeando la soldadura. Dependiendo

    de los materiales usados y la entrada de calor del proceso de soldadura usado, la zona afectada

    trmicamente (ZAT) puede variar en tamao y fortaleza. La difusividad trmica del material base es

    muy importante - si la difusividad es alta, la velocidad de enfriamiento del material es alta y la ZAT

    es relativamente pequea. Inversamente, una difusividad baja conduce a un enfriamiento ms

    lento y a una ZAT ms grande. La cantidad de calor inyectada por el proceso de soldadura tambin

    desempea un papel importante, pues los procesos como la soldadura oxiacetilnica tienen una

    entrada de calor no concentrado y aumentan el tamao de la zona afectada. Los procesos como la

    soldadura por rayo lser tienen una cantidad altamente concentrada y limitada de calor, resultando

    una ZAT pequea. La soldadura de arco cae entre estos dos extremos, con los procesos

    individuales variando algo en entrada de calor.28

    29

    Para calcular el calor para los procedimientos

    de soldadura de arco, puede ser usada la siguiente frmula:

  • en donde

    Q = entrada de calor (kJ/mm),

    V = voltaje (V),

    I = corriente (A), y

    S = velocidad de la soldadura (mm/min)

    El rendimiento depende del proceso de soldadura usado, con la soldadura de arco de metal

    revestido teniendo un valor de 0,75, la soldadura por arco metlico con gas y la soldadura de

    arco sumergido, 0,9, y la soldadura de arco de gas tungsteno, 0,8.30

    [editar]Distorsin y agrietamiento

    Los mtodos de soldadura que implican derretir el metal en el sitio del empalme son

    necesariamente propensos a la contraccin a medida que el metal calentado se enfra. A su

    vez, la contraccin puede introducir tensiones residuales y tanto distorsin longitudinal como

    rotatoria. La distorsin puede plantear un problema importante, puesto que el producto final no

    tiene la forma deseada. Para aliviar la distorsin rotatoria, las piezas de trabajo pueden ser

    compensadas, de modo que la soldadura d lugar a una pieza correctamente formada.31

    Otros

    mtodos de limitar la distorsin, como afianzar en el lugar las piezas de trabajo con

    abrazaderas, causa la acumulacin de la tensin residual en la zona afectada trmicamente

    del material base. Estas tensiones pueden reducir la fuerza del material base, y pueden

    conducir a la falla catastrfica por agrietamiento fro, como en el caso de varias de las

    naves Liberty. El agrietamiento en fro est limitado a los aceros, y est asociado a la

    formacin del martensita mientras que la soldadura se enfra. El agrietamiento ocurre en la

    zona afectada trmicamente del material base. Para reducir la cantidad de distorsin y estrs

    residual, la cantidad de entrada de calor debe ser limitada, y la secuencia de soldadura usada

    no debe ser de un extremo directamente al otro, sino algo en segmentos. El otro tipo de

    agrietamiento, el agrietamiento en caliente o agrietamiento de solidificacin, puede ocurrir en

    todos los metales, y sucede en la zona de fusin de la soldadura. Para disminuir la

    probabilidad de este tipo de agrietamiento, debe ser evitado el exceso de material restringido,

    y debe ser usado un material de relleno apropiado.32

    [editar]Soldabilidad

    La calidad de una soldadura tambin depende de la combinacin de los materiales usados

    para el material base y el material de relleno. No todos los metales son adecuados para la

    soldadura, y no todos los metales de relleno trabajan bien con materiales base aceptables.

    [editar]Aceros

    La soldabilidad de aceros es inversamente proporcional a una propiedad conocida como

    la templabilidad del acero, que mide la probabilidad de formar la martensita durante el

    tratamiento de soldadura o calor. La templabildad del acero depende de su composicin

    qumica, con mayores cantidades de carbono y de otros elementos de aleacin resultando en

    mayor templabildad y por lo tanto una soldabilidad menor. Para poder juzgar las aleaciones

    compuestas de muchos materiales distintos, se usa una medida conocida como el contenido

    equivalente de carbono para comparar las soldabilidades relativas de diferentes aleaciones

    comparando sus propiedades a un acero al carbono simple. El efecto sobre la soldabilidad de

  • elementos como el cromo y el vanadio, mientras que no es tan grande como la del carbono, es

    por ejemplo ms significativa que la del cobre y el nquel. A medida que se eleva el contenido

    equivalente de carbono, la soldabilidad de la aleacin decrece.33

    La desventaja de usar simple

    carbono y los aceros de baja aleacin es su menor resistencia - hay una compensacin entre

    la resistencia del material y la soldabilidad. Los aceros de alta resistencia y baja aleacinfueron

    desarrollados especialmente para los usos en la soldadura durante los aos 1970, y estos

    materiales, generalmente fciles de soldar tienen buena resistencia, hacindolos ideales para

    muchas aplicaciones de soldadura.34

    Debido a su alto contenido de cromo, los aceros inoxidables tienden a comportarse de una

    manera diferente a otros aceros con respecto a la soldabilidad. Los grados austenticos de los

    aceros inoxidables tienden a ser ms soldables, pero son especialmente susceptibles a la

    distorsin debido a su alto coeficiente de expansin trmica. Algunas aleaciones de este tipo

    son propensas a agrietarse y tambin a tener una reducida resistencia a la corrosin. Si no

    est controlada la cantidad de ferrita en la soldadura es posible el agrietamiento caliente. Para

    aliviar el problema, se usa un electrodo que deposita un metal de soldadura que contiene una

    cantidad pequea de ferrita. Otros tipos de aceros inoxidables, tales como los aceros

    inoxidables ferrticos y martensticos, no son fcilmente soldables, y a menudo deben ser

    precalentados y soldados con electrodos especiales.35

    Seguridad

    La soldadura sin las precauciones apropiadas puede ser una prctica peligrosa y daina para la

    salud. Sin embargo, con el uso de la nueva tecnologa y la proteccin apropiada, los riesgos de

    lesin o muerte asociados a la soldadura pueden ser prcticamente eliminados. El riesgo de

    quemaduras o electrocucin es significativo debido a que muchos procedimientos comunes de

    soldadura implican un arco elctrico o flama abiertos. Para prevenirlas, las personas que sueldan

    deben utilizar ropa de proteccin, como calzado homologado, guantes de cuero gruesos y

    chaquetas protectoras de mangas largas para evitar la exposicin a las chispas, el calor y las

    posibles llamas. Adems, la exposicin al brillo del rea de la soldadura produce una lesin

    llamada ojo de arco (queratitis) por efecto de la luz ultravioleta que inflama la crnea y puede

    quemar las retinas. Las gafas protectoras y los cascos y caretas de soldar con filtros de cristal

    oscuro se usan para prevenir esta exposicin, y en aos recientes se han comercializado nuevos

    modelos de cascos en los que el filtro de cristal es transparente y permite ver el rea de trabajo

    cuando no hay radiacin UV, pero se auto oscurece en cuanto esta se produce al iniciarse la

    soldadura. Para proteger a los espectadores, la ley de seguridad en el trabajo exige que se utilicen

    mamparas o cortinas translcidas que rodeen el rea de soldadura. Estas cortinas, hechas de una

    pelcula plstica decloruro de polivinilo, protegen a los trabajadores cercanos de la exposicin a la

    luz UV del arco elctrico, pero no deben ser usadas para reemplazar el filtro de cristal usado en los

    cascos y caretas del soldador.38

    A menudo, los soldadores tambin se exponen a gases peligrosos y a partculas finas suspendidas

    en el aire. Los procesos como la soldadura por arco de ncleo fundente y la soldadura por arco

    metlico blindado producen humo que contiene partculas de varios tipos de xidos, que en

    algunos casos pueden producir cuadros mdicos como el llamado fiebre del vapor metlico. El

    tamao de las partculas en cuestin influye en la toxicidad de los vapores, pues las partculas ms

    pequeas presentan un peligro mayor. Adems, muchos procesos producen vapores y varios

  • gases, comnmente dixido de carbono, ozono y metales pesados, que pueden ser peligrosos sin

    la ventilacin y la proteccin apropiados. Para este tipo de trabajos, se suele llevar mascarilla para

    partculas de clasificacin FFP3, o bien mascarilla para soldadura. Debido al uso de gases

    comprimidos y llamas, en muchos procesos de soldadura se plantea un riesgo de explosin y

    fuego. Algunas precauciones comunes incluyen la limitacin de la cantidad de oxgeno en el aire y

    mantener los materiales combustibles lejos del lugar de trabajo.38

    [editar]Costos y tendencias

    Como un proceso industrial, el coste de la soldadura juega un papel crucial en las decisiones de la

    produccin. Muchas variables diferentes afectan el costo total, incluyendo el costo del equipo, el

    costo de la mano de obra, el costo del material, y el costo de laenerga elctrica. Dependiendo del

    proceso, el costo del equipo puede variar, desde barato para mtodos como la soldadura de arco

    de metal blindado y la soldadura de oxicombustible, a extremadamente costoso para mtodos

    como la soldadura de rayo lser y la soldadura de haz de electrones. Debido a su alto costo, stas

    son solamente usadas en operaciones de alta produccin. Similarmente, debido a que la

    automatizacin y los robots aumentan los costos del equipo, solamente son implementados cuando

    es necesaria la alta produccin. El costo de la mano de obra depende de la velocidad de

    deposicin (la velocidad de soldadura), del salario por hora y del tiempo total de operacin,

    incluyendo el tiempo de soldar y del manejo de la pieza. El costo de los materiales incluye el costo

    del material base y de relleno y el costo de los gases de proteccin. Finalmente, el costo de la

    energa depende del tiempo del arco y la consumo de energa de la soldadura.

    Para los mtodos manuales de soldadura, los costos de trabajo generalmente son la vasta mayora

    del costo total. Como resultado, muchas medidas de ahorro de costo se enfocan en la reduccin al

    mnimo del tiempo de operacin. Para hacer esto, pueden seleccionarse procedimientos de

    soldadura con altas velocidades de deposicin y los parmetros de soldadura pueden ajustarse

    para aumentar la velocidad de la soldadura. La mecanizacin y la automatizacin son

    frecuentemente implementadas para reducir los costos de trabajo, pero con a menudo sta

    aumenta el costo de equipo y crea tiempo adicional de disposicin. Los costos de los materiales

    tienden a incrementarse cuando son necesarias propiedades especiales y los costos de la energa

    normalmente no suman ms que un porcentaje del costo total de la soldadura.39

    En aos recientes, para reducir al mnimo los costos de trabajo en la manufactura de alta

    produccin, la soldadura industrial se ha vuelto cada vez ms automatizada, sobre todo con el uso

    de robots en la soldadura de punto de resistencia (especialmente en la industria del automvil) y en

    la soldadura de arco. En la soldadura robotizada, unos dispositivos mecnicos sostienen el

    material y realizan la soldadura,40

    y al principio, la soldadura de punto fue su uso ms comn. Pero

    la soldadura de arco robtica ha incrementado su popularidad a medida que la tecnologa ha

    avanzado. Otras reas clave de investigacin y desarrollo incluyen la soldadura de materiales

    distinitos (como por ejemplo, acero y aluminio) y los nuevos procesos de soldadura. Adems, se

    desea progresar en que mtodos especializados como la soldadura de rayo lser sean prcticos

    para ms aplicaciones, por ejemplo en las industrias aeroespaciales y del automvil. Los

    investigadores tambin tienen la esperanza de entender mejor las frecuentes propiedades

    impredecibles de las soldaduras, especialmente la microestructura, las tensiones residuales y la

    tendencia de una soldadura a agrietarse o deformarse.