La soldadura de pernos es una técnica similar a la soldadura por chispa, en la que se suelda un elemento de fijación o una tuerca especialmente formada a otra pieza metálica, normalmente un metal base o un sustrato. El elemento de fijación puede adoptar distintas formas, pero normalmente se divide en roscado, sin rosca o roscado. Los pernos pueden introducirse automáticamente en la soldadora de pernos. Las tuercas de soldadura suelen tener una brida con pequeñas protuberancias que se funden para formar la soldadura. Los pernos de soldadura se utilizan en los sistemas de soldadura de pernos. Los fabricantes crean pernos de soldadura para las dos formas principales de soldadura de pernos: soldadura de pernos por descarga de condensador y soldadura de pernos por arco estirado.
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La soldadura de pernos con arco estirado une un perno y otra pieza de metal calentando ambas partes con un arco. El perno generalmente se une a una placa plana utilizando el perno como uno de los electrodos . La polaridad utilizada en la soldadura de pernos depende del tipo de metal que se utilice. Para soldar aluminio, por ejemplo, normalmente se requiere un electrodo positivo de corriente continua (DCEP, por sus siglas en inglés). Para soldar acero se requiere un electrodo negativo de corriente continua (DCEN, por sus siglas en inglés). [1]
La soldadura con pernos utiliza una punta de fundente y una férula, un anillo de cerámica que concentra el calor, evita la oxidación y retiene el metal fundido en la zona de soldadura. La férula se desprende del elemento de fijación una vez finalizada la soldadura. Esta falta de marcas en el lado opuesto al elemento de fijación es lo que diferencia la soldadura con pernos de otros procesos de fijación. [2]
Los pernos de soldadura por arco estirado tienen un diámetro de n.° 8 a 1 1 ⁄ 4 ". Las longitudes varían de 3/8" a 60" (para barras deformadas). Los pernos de soldadura por arco estirado suelen estar cargados con una bola de fundente de aluminio en el extremo de la soldadura, lo que ayuda en el proceso de soldadura. Los pernos de soldadura por arco estirado suelen estar hechos de acero dulce y acero inoxidable.
La soldadura de pernos de ciclo corto [3] es una forma más rápida de soldadura de pernos con arco estirado que puede utilizar pernos de soldadura por descarga de condensador en lugar de pernos de arco estirado. Este método puede tolerar la soldadura de pernos en chapas metálicas más delgadas que el proceso de arco estirado, aunque no logra soldaduras que sean tan fuertes o penetrantes. Tampoco requiere el uso de casquillos cerámicos. A veces, los operadores que utilizan este proceso utilizan gas de protección para reducir las salpicaduras.
La soldadura de pernos con descarga de condensador se diferencia de la soldadura de pernos con arco estirado en que la soldadura con descarga de condensador no requiere fundente. El tiempo de soldadura es más corto, lo que permite que la soldadura se adhiera con poca oxidación y sin necesidad de concentración de calor. También permite soldar pernos de diámetro pequeño a materiales delgados y livianos. [4] Este proceso utiliza un arco de corriente continua de un condensador. El tiempo de soldadura en este proceso es de entre 1 y 6 milisegundos. La soldadura de pernos con descarga de condensador con el equipo más moderno puede crear una soldadura sin que se vean perforaciones en el lado opuesto de metales muy delgados. La soldadura de pernos con descarga de condensador se usa a menudo para pernos y pasadores de diámetro más pequeño, así como en materiales no estándar y para precisión. La soldadura de pernos con arco estirado se usa principalmente para fines estructurales y pernos de soldadura de diámetro más grande.
Los pernos de soldadura de descarga de capacitores varían de calibre 14 a 3/8" de diámetro. Vienen en muchas longitudes diferentes, que van desde 1/4" a 5" y más grandes. Por lo general, se fabrican de acero dulce o inoxidable, latón, aluminio y aleación de aluminio. La punta en el extremo de soldadura del perno tiene una doble función:
Cuando la punta se desintegra, se derrite y ayuda a solidificar la soldadura al material base.
Existen máquinas de soldadura de pernos portátiles. Las soldadoras también pueden automatizarse, con controles para la formación de arcos y la aplicación de presión. Las máquinas de soldadura de pernos CNC pueden aumentar la velocidad y la precisión de los trabajos de fabricación y construcción. La soldadura de pernos es versátil; las aplicaciones típicas incluyen carrocerías de automóviles, paneles eléctricos, construcción naval y construcción de edificios. La construcción naval es uno de los usos más antiguos de la soldadura de pernos, y el proceso revolucionó la industria de la construcción naval. Otras industrias manufactureras también pueden utilizar la soldadura de pernos para una variedad de propósitos, desde eléctricos y mecánicos hasta productos decorativos y de consumo.
Entre las normas citadas en la lista de códigos de soldadura , se aplican las siguientes: