Soldagem a frio | Diagrama, Vantagens e Desvantagens

Soldadura en frío | Diagrama, ventajas y desventajas.

SOLDADURA EN FRÍO

La soldadura por presión en frío es una forma de soldadura de estado sólido que es única porque se realiza a temperatura ambiente. Otras formas de soldadura en estado sólido se realizan a temperaturas elevadas.
La soldadura en frío es un proceso de unión durante el cual se fuerzan dos sólidos a formar una sola pieza aplicando una presión adecuada, como se muestra en la Figura 3.2. En otras palabras, la soldadura en frío es un proceso de soldadura de estado sólido en el que la unión de metales se produce sin fusión/calentamiento en la interfaz de dos partes a soldar. La soldadura en frío también se conoce como soldadura por contacto. En los procesos de soldadura por fusión no está presente ninguna fase líquida o fundida en la unión. En la soldadura en frío, los metales se unen sin el uso de fundente.

Las piezas se sueldan mediante contacto de extrema alta presión o alto vacío sin aplicar calor. Se aplica presión a los puntos a soldar a una temperatura inferior a la temperatura de recristalización de los metales a soldar. Esta presión aplicada hace que los átomos en la interfaz que se va a soldar entren en contacto tan estrecho que se difundan a través de la interfaz y se realice una soldadura por presión en frío. Los átomos de los metales se mantienen unidos mediante enlaces metálicos. El enlace metálico puede describirse como una "nube" de átomos libres y cargados negativamente en una unidad como resultado de fuerzas de atracción.

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Todos los metales están rodeados por capas superficiales (óxido) que deben romperse si es necesario soldarlos. La soldadura en frío realizada a temperatura ambiente depende del uso de una alta presión de compresión de 1400 a 2800 N/mm2 para el aluminio y al menos el doble de ese valor para el cobre. Proporciona tensiones interfaciales del 60 % al 80 % que rompen las capas de óxido para exponer el contacto metálico fresco y no contaminado. En este estado, las fuerzas interatómicas producen la soldadura.

Características de la soldadura en frío.

(i) Una soldadura en frío es generalmente más fuerte que el material original y tiene las mismas características eléctricas.
(ii) Al menos uno de los metales debe ser dúctil sin endurecerse excesivamente.
(iii) Hay una ausencia total de calentamiento aplicado.
(iv) La preparación de la superficie es importante.
(v) Ambas piezas pueden estar fabricadas con metales similares o diferentes.
(vi) Se deben limpiar ambas piezas de trabajo.
(vii) Se deben cortar secciones cortas de las piezas de trabajo.

Ventajas, limitaciones y aplicaciones de la soldadura en frío

Ventajas del trabajo en frío:

1. No hay efectos térmicos sobre las piezas a unir y el proceso es rápido.
2. Al realizarse el proceso a temperatura ambiente, no se producen efectos térmicos sobre las piezas a unir.
3. La zona de soldadura no sólo es metalúrgicamente homogénea, sino que el metal está endurecido y es más fuerte que las áreas adyacentes.
4. Es sencillo y económico de operar una vez producidos los troqueles.
5. El proceso es rápido.
6. Prácticamente no hay deformación.
7. Los extremos del alambre o varilla no requieren preparación de la superficie para soldar y la alineación de los dos extremos es automática a medida que se coloca el material en el troquel.
8. Las piezas se unen sin contaminación por chispas, polvo y vapores.

Limitaciones del trabajo en frío:

1. Debido a que las soldaduras se realizan en estado sólido, son difíciles de inspeccionar.
2. El espesor de las piezas se reduce significativamente en la soldadura, donde las superficies de contacto se cortan.
3. Es un tipo de soldadura altamente especializada en relación al diseño de la junta y los materiales a soldar.
4. Si bien la velocidad es una ventaja para los ensambladores, también puede ser una limitación.
5. Cuando un cuerpo que se mueve tan rápido se encuentra con otro, intentará desplazarlo.

Aplicaciones de trabajo en frío:

1. Se utiliza para unir alambres, láminas e hilos, alambres bimetálicos y ensuciamiento de contenedores sensibles al calor como los que contienen explosivos.
2. Las bobinas de varilla están soldadas a tope para permitir la continuidad en el estirado posterior a la soldadura en diámetros más pequeños.
3. Se utiliza para unir componentes donde no es posible el calentamiento, como por ejemplo imanes.
4. En la industria electrónica, los procesos de soldadura en frío se utilizan para sellar latas de cristal de acero estañado y envases de cobre para dispositivos semiconductores sensibles al calor.

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