LA SOLDADURA COMO CAMPO DE CONOCIMIENTO

 

Bienvenidos al mágico mundo de la soldadura, estoy seguro que te llamara la atención este tipo de actividad importante para el ámbito de la producción y construcción.

 

La reforma educativa dio un vuelco al taller que nos corresponde, pues con las nuevas disposiciones dejo de ser un taller para volverse una asignatura, con énfasis en diseño de estructuras metálicas; es decir, se dejo de ver como una técnica para complementarse con la tecnología, tomando en cuenta el medio sociocultural y natural del contexto, con el propósito de solventar las necesidades, tanto colectivas como individuales de nuestra comunidad, y con esto aumentar nuestra calidad de vida, respetando y haciendo respetar nuestra ecología.

La soldadura es el eje central de nuestro énfasis, así que te invito a saber más sobre esta técnica.

 

CONCEPTO DE SOLDADURA

En un aspecto amplio, definimos soldadura como el procedimiento de unión permanente de piezas metálicas mediante la aplicación localizada de calor a temperaturas elevadas y ejerciendo o no, presión sobre las partes que se habrán de unir durante el proceso.

La soldadura requiere diferentes aparatos y procedimientos especiales; por eso es un proceso tecnológico, es decir, realizado por el ser humano y con base en conocimientos científicos y tecnológicos.

 

PRINCIPIOS BÁSICOS.

La soldadura se basa en dos fenómenos físicos simples, la fusión y la solidificación. Primero, se aplica calor a las piezas por unir hasta que alcanzan una temperatura de fusión o muy cercana a ella. Cuando el metal llega al punto de fusión, se vuelve líquido y se denomina charco; al enfriarse, se solidifica y mantiene unidas las piezas soldadas.

 

En otros tipos de soldadura se calientan las zonas de las piezas que se quieren unir hasta que el metal adquiere un estado pastoso, todavía no líquido, y se le aplica presión por medios mecánicos (con una prensa, por ejemplo); con ello se logra la unión una vez que las piezas se enfrían.

 

Pero veamos un  poco de historia, para empezar como Dios manda.

 

EL DESARROLLO DE LA SOLDADURA.

Desde los inicios de la edad de cobre (hace unos 6 000 años antes de nuestra era), los seres humanos se dieron cuenta que algunos minerales se fundían al estar en contacto con el fuego, es decir, cambiaban su estado sólido a liquido. Así comenzaron a trabajar primero el cobre; calentaban el mineral hasta fundirlo por precipitación; una vez que tenían una buena cantidad del metal, nuevo lo calentaban hasta temperaturas cercanas a su punto de fusión y lo golpeaban para darle la forma requerida.

Posteriormente (hace unos 4 000 años a. de n. e.) comenzó a trabajarse el bronce, metal que resulta de a aleación del estaño y el cobre. Después empezó a manipularse el hierro (hace aproximadamente 1 500 años a. de n. e.). Las primeras prácticas de soldadura probablemente se efectuaron con el bronce y el hierro, cuando los herreros pensaron en unir una piezas de metal con otras mediante la técnica del colado (usando el metal líquido) y el forjado (dándole forma con el batido, el prensado y el golpeteo) para elaborar armaduras, rejas y otras piezas de mucha utilidad en esos tiempos.

Hasta el siglo XIX, la soldadura fue más bien artesanal; es decir, los herreros la aplicaban en sus talleres y así transmitían a sus aprendices los conocimientos que tenían al respecto. Pero con la revolución industrial fue necesario modificar el sistema de trabajo para, por ejemplo, unir placas metálicas muy grandes. Así, la soldadura se volvió una labor habitual más de muchas fábricas y su empleo se convirtió en un conocimiento tecnológico importante para el desarrollo de diversas disciplinas, como la ingeniería, pues en la construcción de puentes y edificios se requerían estructuras metálicas que deberían soldarse.

 

A continuación, una historia cronológica sencilla de la soldadura:

1850: El francés H. Sainté- Claire-Duville estudia la llamada oxhídrica.

1877: El ingles E. Thomson realiza la soldadura por presión.

1881: El francés Meritems utiliza el arco de carbón para soldar los bornes de plomo de los acumuladores.

1885: Los alemanes Bernardos y Olczewsky utilizan el arco de carbón para a soldadura del acero.

1887: El alemán Flectcher perfora placas de acero con chorros de oxígeno.

1901: Los franceses Fouché y Picard construyen el primer soplete oxiacetilénico.

1908: El sueco Kjellberg descubre el revestimiento de los electrodos metálicos.

 

Es importante mencionar los conocimientos que obtuvo Albert Portevim sobre la soldadura a principios del siglo XX y que publico en 1933. Portevim  describió algunos fenómenos físicos-químicos que ocurren en los metales al soldarse; por ejemplo, se reacción con el oxígeno, con el nitrogeno y con las sustancias que hay en la atmosfera protectora de la soldadura. También describió el cambio en la estructura cristalina d los metales al ser sometidos al calor, lo que permitió descubrir los tratamientos térmicos más adecuados que deben aplicarse después del proceso de soldadura. También clasifico los metales de acuerdo con su capacidad para ser soldados, característica que se conoce como soldabilidad.

 

PROCESOS DE SOLDADURA.

Los procesos de soldadura pueden dividirse en en dos grandes grupos:

• Cuando se realiza exclusivamente por vía térmica, se conoce como soldadura por fusión.

• Cuando se efectúa por vía térmica y presión, se conoce como soldadura por presión.

Estas dos técnicas utilizan el calor para unir los metales. Pero se han desarrollado técnicas en las que, además del calor, se aplica presión de diferentes maneras.

Ahora vamos a explicar los dos tipos básicos de soldadura. En la soldadura por fusión, las piezas que se habrán de unir se calientan hasta fundirse una tercera pieza sobre las dos primeras; a esta última pieza se le llama metal de aporte. En general, el metal de aporte es del mismo tipo que el de las piezas que se van a unir o de características muy similares.

La soldadura se denomina autógena cuando las piezas se sueldan sin metal de aporte a si éste es del mismo tipo que el de las piezas por soldar. Sin embargo, también es común que se llame soldadura autógena a la que utiliza gas como fuente de energía.

En la soldadura por presión, como su nombre lo indica, se ejerce una fuerte presión sobre las piezas metálicas, las cuales por lo regular no alcanzan la temperatura de fusión sino que al llegar a un estado pastoso, se unen por efecto de la presión ejercida. La presión se aplica mediante prensas o por golpeteo. En general, la soldadura por presión la calidad depende del tipo de metal soldado. En algunos casos, cuando así se requiere, las uniones por fusión suelen someterse a tratamientos térmicos (es decir, utilizando calor) con la finalidad de mejorar el grano, la resistencia y la tenacidad, y eliminar tensiones en la soldadura.

Estos dos tipos de soldadura se subdividen en muchos más, tal como lo muestra los siguientes diagramas.