domingo, 17 de febrero de 2013

12º Tipos de uniones fijas

 
 

 
 
 Uniones pegadas
Desde hace mucho tiempo se utiliza el pegado para madera, goma, tejido y plásticos. La aparición de modernos adhesivos de resinas sintéticas ha permitido aplicar esta técnica también para metales
ligeros y aceros.
 
 Las principales características son el peso reducido, costes y tiempos de
fabricación menores, estanqueidad de la unión y una elevada resistencia.
También es una ventaja el que permite realizar
uniones entre materiales muy diferentes. Al
contrario que con la soldadura, la distribución
de tensiones que se consigue es uniforme, y no
se producen deformaciones inadmisiblemente
elevadas por calentamiento ni se modifica la
estructura del material. Además, los adhesivos
absorben golpes y vibraciones.
Como desventaja se puede citar que este tipo
de unión es inadecuada para temperaturas
elevadas, estando el límite de temperatura
para la mayoría de adhesivos entre 80 y
120ºC, si bien algunos adhesivos especiales
llegan a soportar 450ºC. Hay que tener en
cuenta además que las piezas a unir mediante pegado requieren de una
cuidadosa limpieza y preparación previa. Este tipo de uniones no tiene buen
comportamiento ante solicitaciones de flexión, tracción y despellejado, por lo
que hay que evitar dichas situaciones. En las uniones pegadas aparecen
pérdidas de resistencia por envejecimiento.
 
 
 
 
Uniones soldadas.
La soldadura es un proceso de unión entre metales por la acción de calor,
hasta que el material de aportación funde, uniendo ambas superficies, o hasta
que el propio material de las piezas se funde y las une.
Si el material de aportación es similar al de las piezas, se denomina soldadura
homogénea, y si es distinto, soldadura heterogénea. Si no hay material de
aportación a la soldadura homogénea se le llama autógena.
Con material de aportación diferente al de la pieza
Heterogenea
         Con aporte de material similar al de la pieza
Homogénea
Con la soldadura homogénea se consigue una unión mejor al fundirse las
piezas y luego enfriarse.
En ocasiones se realizan precalientamientos o tratamientos térmicos
                      posteriores a la soldadura para evitar deformaciones o grietas.        
Soldadura blanda.
Temperaturas de trabajo: menos de 400 ºC
Material de aportación: aleación de plomo y estaño,
se presenta en barras o rollos de hilo que funde a
230 ºC
Para que la unión sea posible, se aplica un material
desoxidante o fundente (una resina) que evita la formación de óxidos y
favorece la unión.
El soldador suministra el calor en la zona donde se va a realizar la unión. Pero
antes se recubre la zona con la resina antioxidante.
Aplicación: Unión de componentes electrónicos a circuitos impresos, unión de
cables eléctricos, de chapas de hojalata y en fontanería para unir tuberías de
plomo.
Soldadura fuerte
Tipo: heterogénea
Temperatura de trabajo: hasta 800 ºC
Material de aportación: aleaciones de plata,
cobre y cinc (conocida como soldadura de
plata) o de cobre y cinc (latón soldadura).
Como material fundente desoxidante se
emplea bórax. Un soplete de gas aporta el
calor necesario para la unión.
Este tipo de soldadura se lleva a cabo cuando se exige una resistencia
considerable en la unión de dos piezas metálicas.
Soldadura oxiacetilénica o autógena
Tipo: homogénea
Temperatura de trabajo: hasta 3000 ºC
Material de aportación: ninguno.Para soldar es necesario fundir zonas a unir de los dos metales. Luego se le
añade el metal de aportación en forma de varillas.
4. Soldadura eléctrica
Es el método de unión de piezas de acero más empleado. Este tipo de
soldadura utiliza corriente eléctrica para calentar la zona o puntos de unión,
consiguiendo una temperatura superior a la de fusión del metal.
Para ello se dispone de un potente transformador que suministra una elevada
intensidad de corriente (amperios), disminuyendo la tensión de alimentación
(voltios).


11º Aluminio. Uso en el automóvil

La materia prima a partir de la cual se extrae el aluminio es la bauxita, que recibe su nombre de la localidad francesa de Les Baux, donde fue extraída por primera vez.

La obtención del aluminio se realiza en dos fases: la extracción de la alúmina a partir de la bauxita (proceso Bayer) y la extracción del aluminio a partir de esta última mediante electrolisis. Cuatro toneladas de bauxita producen dos toneladas de alúmina y, finalmente, una de aluminio.

Serie Designación Aleante principal Principales compuestos
en la aleación
Serie 1000 1XXX 99% al menos de aluminio -
Serie 2000 2XXX Cobre (Cu) Al2Cu - Al2CuMg
Serie 3000 3XXX Manganeso (Mn) Al6Mn
Serie 4000 4XXX Silicio (Si) -
Serie 5000 5XXX Magnesio (Mg) Al3Mg2
Serie 6000 6XXX Magnesio (Mg) y Silicio (Si) Mg2Si
Serie 7000 7XXX Zinc (Zn) MgZn2
Serie 8000 8XXX Otros elementos -


  • Serie 1000: realmente no se trata de aleaciones sino de aluminio con presencia de impurezas de hierro o aluminio, o también pequeñas cantidades de cobre, que se utiliza para laminación en frío.
  • Serie 2000: el principal aleante de esta serie es el cobre, como el duraluminio o el avional. Con un tratamiento T6 adquieren una resistencia a la tracción de 442 MPa, que lo hace apto para su uso en estructuras de aviones.
  • Serie 3000: el principal aleante es el manganeso, que refuerza el aluminio y le da una resistencia a la tracción de 110 MPa. Se utiliza para fabricar componentes con buena mecanibilidad, es decir, con un buen comportamiento frente al mecanizado.
  • Serie 4000: el principal aleante es el silicio.
  • Serie 5000: el principal aleante es el magnesio que alcanza una resistencia de 193 MPa después del recocido.
  • Serie 6000: se utilizan el silicio y el magnesio. Con un tratamiento T6 alcanza una resistencia de 290 MPa, apta para perfiles y estructuras.
  • Serie 7000: el principal aleante es el zinc. Sometido a un tratamiento T6 adquiere una resistencia de 504 MPa, apto para la fabricación de aviones.

El aluminio es 100% reciclable sin merma de sus cualidades físicas, y su recuperación por medio del reciclaje se ha convertido en un faceta importante de la industria del aluminio. El proceso de reciclaje del aluminio necesita poca energía. El proceso de refundido requiere sólo un 5% de la energía necesaria para producir el metal primario inicial.
El reciclaje del aluminio fue una actividad de bajo perfil hasta finales de los años sesenta, cuando el uso creciente del aluminio para la fabricación de latas de refrescos trajo el tema al conocimiento de la opinión pública.
Al aluminio reciclado se le conoce como aluminio secundario, pero mantiene las mismas propiedades que el aluminio primario.
La fundición de aluminio secundario implica su producción a partir de productos usados de dicho metal, los que son procesados para recuperar metales por pretratamiento, fundición y refinado.

desventajas del acero y nuevos aceros mas ligeros.
El peso será la siguiente gran batalla que deberán librar los fabricantes de automóviles. Tras optimizar los motores y conquistar la aerodinámica, las marcas se enfrentan ahora a un enemigo mucho más implacable: la báscula. El automóvil necesita de forma urgente esa mejora, para poder cumplir con las restrictivas normativas sobre emisiones que entrarán en vigor en breve plazo y Arcelor puede ser su gran aliado.
La compañía trabaja ya en la puesta a punto de una nueva generación de aceros para la automoción y ha decidido sacar al mercado un nuevo catálogo de productos que tiene como objetivo ofrecer al sector del automóvil nuevos aceros que van a permitir reducir el peso de la carrocería hasta un 20%. El proyecto se encuentra aún en una fase muy incipiente por lo que, de momento, se desconoce si las instalaciones que el grupo tiene en Asturias podrían ser las encargadas de fabricar en un futuro alguno de ellos.
 
-Gracias a los progresos sobre las chapas revestidas, las carrocerías de los automóviles tienen una garantía de 12 años contra la corrosión.


-En sólo un cuarto de siglo, entre 1975 y 2000, el espesor del acero para fabricar las latas de bebidas ha pasado de 0,33 a 0,23 mm, lo que hace que al final (una vez la embutición este acabada) se produzcan latas cuyo espesor no exceda los 0,07 mm.”

Otro ejemplo sería el sector de la automoción. Un Volkswagen Golf GTI de 1975 pesaba 840 kg, tenía una potencia de 110 CV y consumía en torno a 9 litros por 100 km. Gracias a las mejoras tecnológicas, la versión de 2010 había más que duplicado su peso (1870 kg) y había aumentado en 100 CV la potencia, pero el consumo se había reducido a 7,3 l/100 km. Las estructuras con nuevos aceros permiten reducir el peso de los componentes en un 25% proporcionando un incremento de la resistencia a torsión y a flexión del 40% y 52%, respectivamente.
Diseño conceptual “Future Steel Vehicle”.
Diseño conceptual “Future Steel Vehicle”. En los nuevos diseños estructurales para automoción se pretende ahorrar un 35% de peso la vez que reducir las emisiones totales durante la vida del vehículo en un 70%. Fuente: WorldAutoSteel


Esta lista da una idea de los logros conseguidos en el campo del acero, pero el desarrollo no se detiene. Impresiona constatar que la siderurgia produce más de 3.000 tipos diferentes de acero. Mas de la mitad de ellos se han creado en las últimas dos décadas. De hecho, hace 10 años no existían el 50% de los aceros actualmente presentes en el mercado, y existe aún margen de mejora. Algunos de los campos con prioridad para la investigación siderúrgica, planteados por la propia industria, son los siguientes:
-Nuevos aceros para conducción de fluidos a alta presión (o soportando grandes presiones externas).
-Aceros con comportamiento mejorado en condiciones criogénicas.
-Mejora de las propiedades frente al fuego en aceros de construcción.
-Desarrollo de aceros más resistentes a la corrosión.
-Nuevos aceros con mayor durabilidad en distintas condiciones de servicio.
-Aceros para el almacenamiento de hidrógeno.
-Aceros para componentes nucleares (en particular, resistentes a la irradiación neutrónica).
-Aceros de alta resistencia para automoción.

 En conclusion
El primer beneficio que ofrecen los autos de aluminio es la posibilidad de reducir dramáticamente el peso total de la unidad, lo que se traduce en un mejor desempeño, mayor potencia y menor gasto de combustible. El aluminio es dos terceras partes más ligero que el acero convencional, y permite reducir la emisión de CO2 a la atmósfera en la medida en que el motor necesita menos gasto de combustible para mover al coche y el 100% se puede reciclar.

Opinion personal:

Mi opinion es que le aluminio va a ganar un poco al acero en piezas no muy solicitadas de la carroceria, pero seguiran trabajando con los dos metales, lo siguiente que pasara es que los plasticos y las fibras de vidrio y carbono ganaran espacio a los metales, van a abaratar la produccion y se podran integrar en los coches de venta al publico.