lunes, 18 de junio de 2007

Soldadura Aluminotérmica, Aluminotermia o Soldadura de Rieles

Surgió a fines del siglo XIX, cuando Hans Goldscmidt A G Alemania, descubrió que la reacción exotérmica entre el polvo de aluminio y un oxido metálico en polvo, puede iniciarse con una fuente de calor.

Es un proceso de soldadura principalmente utilizado para la construcción de rieles de vías férreas. Este es un proceso exotérmico en el que se da una reducción del oxido de hierro por el aluminio.

La temperatura teórica para que se produzca la reacción es de 3100ºC, sin embargo por la adición de compuestos no reactivos, la perdida de calor por conducción y radiación, la temperatura se reduce a unos 2480 ºC. La cual se considera cercana a la máxima tolerable, ya que el aluminio se evaporiza a 2500 ºC, no obstante esta reducción en la temperatura debe de regularse, pues la escoria de aluminio solidifica a los 2040ºC.

Para mejorar el proceso se pueden adicionar ferro aleaciones compatibles a la química de las piezas a soldar, ya sea para aumentar la fluidez o para disminuir la temperatura de solidificación de la escoria. Las aplicaciones de este tipo de soldaduras son variadas entre ellas:

· Soldadura de Rieles: los que permiten hacer tramos continuos. Se puede realizar con o sin precalentamiento.

· Soldadura de Reparación: lo que permite reparar sectores dañados, usando moldes elaborados en el sitio.

· Conexiones Eléctricas: se usa una mezcla de termita y oxido de cobre (con polvo metálico para alear el cobre), se usan para unir conexiones de conductores y para poner tomas a tierra en rieles de acero usando moldes de grafito para fundir el cobre de unión.

Las normas F.A.7001 de noviembre del 67, con resolución P. No 830/7 y la ALAF 5-032, grupo B con emisión en junio del 2002, de la Asociación Latinoamericana de Ferrocarriles establecen las condiciones de preparación, procedimiento, herramientas, acabados, criterios de aceptación y rechazo, así como ensayos recomendados a la calidad de la soldadura.

El proceso de colocación de la soldadura, es el siguiente:

Preparación de la unión: se hacen guías dimensionales del tamaño real de la pieza,

se colocan las piezas a una separación de 2 a 6 mm por la contracción posterior


Aplicación del Molde: se coloca el molde encima de los rieles, si la soldadura es muy grande se usa un patrón en cera de la cavidad a soldar, se recubre este patrón con arena fractaria después de colocado en la zona a soldar, se coloca el portillo de calentamiento en el centro o hacia la cara de mayor superficie.


Precalentamiento: se derrite la cera con soplete y se deja escurrir, luego se aumenta el poder de la llama, secando bien todo el molde.
Se precalientan las partes a soldar hasta los 800 a 1000ºC, se cierra el portillo de calentamiento por donde ha escurrido la cera, con un tapón de arena.


Colocación del Crisol: este es un recipiente de material refractario, en la zona superior se coloca un tapón de magnesita que se funde a la temperatura que se necesita para colar el metal. Se usan mezclas de termita para ajustar la temperatura en las secciones a soldar. Colado del Material: después de alcanzadas las temperaturas de fundición (aprox. 2480ºC), la primera cantidad de material que se coló, pierde temperatura (escoria), por lo cual se descarta por medio de los boquetes que posee el crisol a ambos lados.

Retiro del molde: después del vertido se espera un lapso especificado por el fabricante de la porción de soldadura y se procede a romper el molde y cortar las rebabas, mediante trancha o corta mazarota. Pulido de la Soldadura: se debe de dar un acabado, más o menos, de 2 a 5 mm de soldadura, mientras se encuentre caliente la misma.


Acabado Final: la soldadura esta completamente terminada, lista para el uso.


Uno de los ejemplos más impresionantes de la utilización de este tipo de soldadura es el Estadio de la Universidad de Phoenix, en la ciudad de Glendale, Arizona, Estados Unidos.Posee una capacidad para 63.400 espectadores (ampliable a 73.000), fue inaugurado oficialmente el 1 de agosto de 2006, después de 3 años de construcción. Con un costo aproximado a los 455 millones de dólares y un área de 122m x 71m. Está considerado un icono arquitectónico en la región, y fue nombrado por la prestigiosa revista Business Week como uno de los 10 estadios deportivos más impresionantes del mundo, al combinar su techo retráctil con el terreno de juego de hierba natural. Es el único estadio estadounidense citado en dicha lista. El Arquitecto Peter Eisenman en colaboración con HOK Sport, realizo el diseño del exterior y la obra ingenieril estuvo a cargo de Walter P Moore Ingenieros y Consultores.


Información recopilada por Marielos Gonzalez Agüero, con ayuda de las paginas de internet:

http://es.wikipedia.org/wiki/Soldadura_aluminot%C3%A9rmica,
www.erf.com.ar/2005/06jun05-e/imagen%20033.jpg
mailto:imexbar@imexbar.com.ar, o bien, http://www.imexbra.com.br/
www.erf.com.ar/mediakit.htm
www.cemif.com.ar/Eathermit/soldadura.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/University_of_Phoenix_Stadium

No hay comentarios:

Estructuras de acero

Este blog está hecho para ser usado por los estudiantes del curso de Estructuras de Acero de la Escuela de Ingeniería en Construcción del Instituto Tecnológico de Costa Rica.

Se espera que los estudiantes en especial y cualquier persona colabore en su realización incluyendo material relacionado con el campo del diseño y construcción de estructuras de acero.

El material puede ser temas de diseño, ejemplos de diseño, de elementos i/o uniones. Aspectos de la construcción de este tipo de obras y su proceso constructivo. Obras interesantes de acero y en general cualquier tema al respecto.

Prof: Gustavo Rojas

Escuela Ingeniería en
Construcción/ITCR