Soldadura por puntos de resistencia

ELEMENTOS FIJOS
SOLDADURA POR
PUNTOS DE RESISTENCIA

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Índice
 Soldadura por puntos de resistencia
 Fundamentos
 Parámetros de la soldadura
 Elementos que componen una máquina de soldadura por
puntos de resistencia
 Fases de la soldadura por puntos
 Electrodos y portaelectrodos
 Otros aspectos importantes en la ejecución de la soldadura
 Soldadura con doble punto
 Soldadura con un solo electrodo
 Defectos de la soldadura
 Recomendaciones de trabajo
 Medidas de seguridad e higiene

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Soldadura por puntos de resistencia (SPR)
 Ventajas frente a otros sistemas de unión:
 Soldadura de buena calidad y uniformes si la ejecución es correcta.
 Manejo sencillo por automatización de equipos. La calidad depende
más de la REGULACIÓN DE PARÁMETROS que de la
DESTREZA DEL OPERARIO
 Ausencia de deformaciones y cambios en la estructura del material.
 Superficies suaves, libre de fusión o huellas profundas: NO HACE
FALTA REPASO POSTERIOR.
 No se requiere material de aportación; reducción costes.
 Desmontaje de piezas por SPR es sencillo.
 Es posible la protección anticorrosiva antes de ejecutar la soldadura
(imprimaciones soldantes).

SPR: Fundamentos
 Forja por presión:
 Soldadura por presión
 NO FUSIÓN.
 El calor necesario se realiza
por el EFECTO JOULE:
 Q = Cantidad de calor generado (J)
 I = Intensidad de la corriente de
soldadura (A)
 R = Resistencia eléctrica de la unión
a soldar (Ω)
Q = I ⋅ R ⋅t
2

 t = Tiempo durante el cual circula la
corriente y presión necesaria en los
electrodos (s)

SPR: Parámetros
 Intensidad - tiempo soldadura

 Resistencia eléctrica de la unión

 Presión de apriete: Fuerza aplicada a los
electrodos

 Geometría de los electrodos

Parámetros: Intensidad-tiempo
 La intensidad es el factor más influyente en el calentamiento final (I ).
La intensidad es el factor más influyente en el calentamiento final (I2 ).
Resistencia constante. Tiempo en función intensidad.
 Soldadura rápida: más intensidad y menos tiempo
 Peligro de fusión
 Menos pérdidas por conducción del calor.
 Apenas calentamiento de los electrodos. Q = I ⋅ R ⋅t
2

 Soldaduras de muy buena calidad y resistencia mecánica
 Soldadura lenta: menos intensidad y más tiempo
 Más pérdidas de calor y menos para la soldadura.
 Más calentamiento de los electrodos.
 Soldaduras de escasa unión y resistencia mecánica.
 Conclusión (max I con menor t)
 Intensidad máxima sin fusión
 Regulación de tiempo de paso

según espesor de chapas.

Parámetros: Intensidad - tiempo

Parámetros: Resistencia eléctrica de la unión
 Es un parámetro a tener
en cuenta pues influye
directamente en la
cantidad de calor
generado en la soldadura.
 A mayor conductividad
eléctrica menor resistencia
al paso de la corriente:
Aumento de intensidad
 Resistencia total baja de
50 a 500 μΩ.

Parámetros: Resistencia eléctrica de la unión
 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
RESISTENCIA ELÉCTRICA:
 La temperatura, cuyo aumento provoca una disminución de la resistencia
 La fuerza aplicada a los electrodos, que, al aumentar la presión a las
piezas a unir , provoca la disminución de las resistencias de contacto.
 El estado superficial de las superficies a unir. Su limpieza y la eliminación
de rugosidades ocasionan menores resistencias de contacto.
 El estado de conservación de los electrodos, cuyo desgaste y deterioro provoca
el aumento de las resistencias de contacto con las piezas metálicas a unir.

Parámetros: Presión de apriete (1)
 Tiene tres misiones:
 Al inicio de la soldadura la presión debe ser Soldadura por forja
baja para resistencia de contacto elevada y mediante conformación en
calentamiento inicial con intensidad moderada. caliente.
 Esta presión debe ser suficiente para que
las chapas a unir tengan un contacto adecuado
y se acoplen entre sí.
 Iniciada la “fusión” del punto, las resistencia
de contacto es la zona delimitada por los
electrodos. La presión debe ser alta para
expulsar los gases incluidos y llevar a cabo la
forja del punto.

Parámetros: Presión de apriete (2)
 Excesivamente bajas:
 Forja deficiente. Presión recomendada para
 Altas resistencias de contacto: salpicaduras, la chapa de acero: 10
proyecciones, cráteres y pegaduras. Kg/mm2
 Excesivamente altas:
 Buena forja, pero si es excesiva puede provocar
la expulsión del metal fundido. Disminución
resistencia.
 Baja resistencia de contacto
 Huellas profundas en las chapas
 Partículas de cobre desprendidas
 Deformaciones en los electrodos.

Elementos que componen una máquina SPR
 Elementos básicos
 Sistema de puesta bajo
presión de las piezas a
unir.
 Transformador eléctrico
generador de intensidad
 Sistema de corte o
temporización.

Elementos que componen una máquina SPR

 Consideraciones para el
manejo:
 Tensión de red estable
 Presión de aire 6 bares
 Alargadores de alimentación de
suficiente sección
 No forzar conexiones
 Soplar con aire seco el interior de la
máquina
 No tirar de cables de conexión para
mover la máquina.

Fases de la soldadura por puntos (1)
 Colocación de
las chapas, es
decir, de la
pinza sobre las
chapas.

 Tiempo de bajada:
 es el tiempo que transcurre desde que se inicia
la operación de acercamiento de los electrodos
hasta que comienza el paso de la corriente.
En este tiempo se consiguen aproximar las
chapas que se van a unir para obtener buena
conductividad.

 Tiempo de soldadura:
 es el tiempo durante el cual está
pasando la corriente eléctrica

 Tiempo de mantenimiento
o forja:
 es el transcurrido entre el corte de la
corriente y el levantamiento de los
electrodos. Enfriamiento con
mantenimiento de presión: grado
resistencia.

 Tiempo de enfriamiento:
 Desaparece la presión y se separan los
electrodos.

Fases de la soldadura: Secuenciación
PRESIÓN

2 3 4 5
INTENSIDAD

Electrodos y portaelectrodos: Requisitos
 Requisitos:
 Buena conductividad eléctrica para
evitar aumentos adicionales de
temperatura.
 Tenacidad y alta resistencia
mecánica a elevadas temperaturas
 Buena conductividad térmica para
que su refrigeración sea rápida y
efectiva

Electrodos y portaelectrodos: Geometría
 Tronco-cónicos:
 Ángulo de la punta: 90º - 120º
 Diámetro de las puntas en relación con espesor chapas:
2 e + 3 (mm) [solo materiales férricos]
 Puntas casquetes semiesféricos o CAP
 Radio de curvatura de la punta en función al espesor chapas:
25 e + 50 (mm) Ojo: chapas de distinto
espesor, la más pequeña
como valor de cálculo.

Electrodos y portaelectrodos:
 Mantenimiento
Es necesario el afilado para conservar la geometría y
eliminar partículas y suciedad adherida

Electrodos y portaelectrodos: Tipos

Aspectos para ejecución:
Distancia entre puntos

 No es cierto que aumente la solidez del conjunto al
multiplicar el número de puntos y reducir el paso entre
ellos.
 Efecto Shunt:
 Derivación de corriente por soldaduras cercanas.
 Excesivo consumo de energía
 Soldaduras de diferentes calidades

Distancia al borde o recubrimiento.
L = 1,5 ⋅ e

En función del espesor
 Distancia entre punto y borde de la pieza
 R = 2,5d
 R = recubrimiento, d = diámetro de la punta.
 Recubrimiento insuficiente:
 Expulsión de material fundido por la junta, debilitando la soldadura
 Deformaciones en los bordes de las piezas, debido a la presión ejercida por los electrodos.
 Deterioro de los electrodos que se ensucian con facilidad

Puntos sin marcar por la cara vista
 Para no marcar en una pieza la forma de “lenteja”, intercalar una placa
de cobre entre los puntos a soldar.
 La placa puede usarse como masa en muchas máquinas de soldadura.

Aspectos para ejecución: Control de
calidad
 Características
mecánicas
 Por su rotura
 Visual:
 Soldadura por su color.

Soldadura de doble punto
 Se utiliza normalmente cuando no se tiene acceso con
los electrodos a las dos caras de la unión.
 Para que la soldadura pueda efectuarse, el espesor de la
chapa inferior ha de ser igual o mayor al de la chapa
superior, evitando el cortocircuito a través de esta
última.

Soldadura con un solo electrodo
 Se realiza por empuje
sobre chapa y masa
próxima al punto de
soldadura.
 Es de difícil ejecución,
carecen de resistencia
suficiente: preferible
sustituirlo por
soldadura MIG a
tapón.

Defectos de la soldadura: Causas
(1)
 Intensidad
demasiado alta:
 Penetración
demasiado profunda
 Producción de
salpicaduras

(2)
 Intensidad
demasiado baja:
 Baja resistencia de la
unión
 Pegaduras

(3)
 Presión de apriete
demasiado alta:
 Marchas profundas en las
chapas
 Salpicaduras por
expulsión del núcleo entre
las chapas

(4)
 Presión de apriete
demasiado baja:
 Salpicaduras

 Agujeros

 Deterioro de los electrodos
por inclusiones de
material.

(5)
 Tiempo de soldadura
demasiado largo:
 Calentamiento excesivo de la
chapa.
 Disminución de la calidad del
punto

(6)
 Tiempo de soldadura
demasiado corto:
 Penetración demasiado
pequeña.
 Pegaduras.

Defectos de la soldadura: Aspecto
(1)
 Penetración excesiva del
electrodo:
 Causa:
 INTENSIDAD DE
SOLDADURA ALTA
 Solución:
 DISMINUIR LA
INTENSIDAD DE
SOLDADURA


(2)
Proyección de material fundido:
 Causas:
 INTENSIDAD DE SOLDADURA ALTA
 TIEMPO DE SOLDADURA ALTO
 PRESIÓN DE APRIETE BAJA
 DIAMETRO INSUFICIENTE DE LOS
ELECTRODOS
 MAL CONTACTO DE LAS CHAPAS
 SUCIEDAD DE LAS CHAPAS
 Soluciones:
 AJUSTE TIEMPO-INTENSIDAD DE SOLDADURA
 DIMENSIÓN CORRECTA DE LOS ELECTRODOS
 AJUSTE DE PRESIÓN
 LIMPIEZA Y BUEN CONTACTO DE LAS CHAPAS

 Salpicaduras por
(3)
expulsión del núcleo:
 Causas:
 PRESIÓN DE APRIETE
DE LOS ELECTRODOS
EXCESIVA
 Soluciones:
 DISMINUIR LA PRESIÓN
DE APRIETE

 Penetración escasa del
(4)
electrodo:
 Causas:
 INTENSIDAD BAJA
 TIEMPO BAJO

 PRESIÓN APRIETE BAJA

 Soluciones:
 AUMENTAR
PARÁMETROS
(INTENSIDAD-TIEMPO-
APRIETE).

(5)
 Puntos quemados con cráteres y
fisuras:
 Causas:
 INTENSIDAD ALTA
 PRESIÓN BAJA
 MAL CONTACTO CHAPAS
 MAL ALINEAMIENTO
 DEFORMACIÓN PUNTAS
ELECTRODOS
 Soluciones:
 DISMINUIR INTENSIDAD
 AUMENTAR PRESIÓN
 REVISAR ELECTRODOS
 ASEGURAR CONTACTO Y
ALINEAMIENTO

 Pegado de las piezas a los
(6)
electrodos
 Causas:
 INTENSIDAD ALTA
 PRESIÓN BAJA

 DIÁMETRO
INSUFICIENTE
ELECTRODOS
 Soluciones:
 DISMINUIR INTENSIDAD

 AUMENTAR PRESIÓN

 DIMENSIÓN CORRECTA
DE LOS ELECTRODOS

 (7)
Escasas propiedades mecánicas de
la soldadura:
 Causas:
 INTENSIDAD BAJA

 TIEMPO BAJO

 PRESIÓN ALTA

 DIÁMETRO EXCESIVO
ELECTRODOS
 MAL CONTACTO

 Soluciones:
 AUMENTAR INTENSIDAD Y
TIEMPO
 DISMINUIR PRESIÓN

 DIMENSIÓN CORRECTA DE
LOS ELECTRODOS
 BUEN CONTACTO CHAPAS

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