Trabajo Con Metales_3

8/13/2019 Trabajo Con Metales_3

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jecucin del roblonadoLas p a t a s de t e na z a s , tijeras de man o, compases,etctera , se u n e n e n t r e s por medio de un roblno remache para que p u e d a n t e ne r mo v i mi en t o degiro f ig. 153,1 .E n cerra jer a , en construcciones metlicas y encalderer a se r o b l o n an e n t r e si firmemente las p la n -chas o los perfiles l a mina d os formando las u n i o n e sque s e l l aman n u d o s fi g . 153,2).Los recip ien tes o las c an a l i zac i o n es hechas co ntubos de gran d i m e t r o q u e lian de contener ocon-d u c i r gases o l qu i do s se hacen g en er a l men t e abase de p lanchas. Las uniones en la d i recc in dela s generat r ices rec t i l neas o en la de la s c i rcu laresse realizan e s t a n q u e i z n d o l a s por medio de seriesde rob lones , formando lo que se l l ama r o b l o n a d u -r as o jun tas r o b l o n a d a s . E s tas r o b l o n a d u r a s deb enser , cuand ose t r a t a de rec ipientes de pres in o decalderas de v a p o r , lo suf ic ientemente fuer tes p a r apoder resistir la accin de la presin del gas o delv a p o r . A l mi s mo t i e mpo q u e resis tentes, estasj u n t a s ha b r n d e se r estancas.

m m mF i g . 153 1 Cuc h i l l a s d eim a t i je ra rem ac had as en -tre st p a r a qu e p u e d a ngi ra r fi 153 2 C hapas roblonad as en t r es

P ara e l r o b l o n a d o , lo m i s m o q u e p a r a e l a t o r n i l l a d o , se p rovee a laspiezas d e taladros pasantes,c u y o sejes d e b e n ser paralelos ypoderse l l eva r a co in c id i r . Despus de i n t r o d u c i r e l r o b l n en eltaladro, las p i e z a s que h an de u n i r s ee n t r e s chapas , p or e j e m p l o , se p r e s i o n a n p r i m e r a m e n t eu n a contra ot ra por me dio de un en rgico recalcado del vas tag o del robl n qu e sobresale del tala-dro. Para f o r m a r a c o n t i n u a c i n lacabeza d ecierre, se aumenta l a p res in e jerc ida t e rminndoseas el r o b l o n a d o o r e m a c h a d o .Lascabezasde cierre seprincipian a formar con elmantillode roblonaracabndose derecalcarc o n u n a b u t e r o l a .Las j u n t a s roblonadas, con t rar iamente a lo que sucede con l a s a t o r n i l l a d a s ,no pueden volversea soltar o a desun i r , s ino cor tando una de las dos cabezas del r o b l n y e x t r a y e n d o el vas tago desu t a l a d r o p o r m e d i o d e u n p u n z n o botador.E lproceso de t rabajo du ran te el roblonad o es comp licado y eng orroso. Las fases del t rab ajo sonmuchas : t r azado y t a l a d r a d o de los agujeros , aju s te de las piezas ent re s y , e v e n t u a l m e n t e , e sca -r iado de los agujeros que no coincidan; colocacin del robln, etc. Por es ta razn el roblonadov a s iendo cada vez ms reemplazado por l a so ldadu ra .

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F 154 1robln Ajuste del

fro yesto tantoms c u a n to con ms fre-cuencia se den losgolpes. Este inconve-n ien te se evita ha-ciendo el roblonadoen caliente.Como consecuenciaj ide la ms enrgica

ROBLONADOProceso del roblonadoDespus de la colocacin del tornillo en el taladro correspondiente,las planchas delgadas se prensan primeramente entre s por medio delembutidor de roblones fig. 154,1).Con pocos, pero enrgicos martillazos, aplicados perpendicularmente,se empieza por recalcar el vastago del robln de tal modo que laschapas no puedan soltarse ya, sino que, por el contrario, se aprietantodava ms una contra otra fig. 154,2).Por medio de martillazos, aplicados oblicuamente con la tabla delmar t i l l o se da una primera forma a la cabeza de cierre terminndosede recalcar con la buterola figs. 154,3 y 4).

Con objeto de que laenerga cintica delos martillazos se transforme de un modotan completo como se pueda en trabajo dedeformacin, se dispone la cabeza del roblnsobre un apoyo indeformable o difcilmentemovible.La transformacin del vastago cilindricodelrobln en la cabeza de cierre, por lo generalredonda, presupone que el material del tor-nillo es suf ic ientemente tenaz y forjable.

Cuando se roblonaen fr o los golpesdados con el mar-tillo hacen que el

material del robln

Fg. 154,3 Recalcadofinal yconform ac in inicial de la ca-beza de cierre

Fifi. 154 2 Recalcadoprevio delvastagodelrob lnreduccin de volumen que experimentan,al

enfriarse, lo s roblones remachadosencaliente,resultan msfuertes losroblonadoshechosencaliente que los hechos en fro por quedarla s piezas ms fuertemente apretadas entres fig. 154,5).Los esfuerzos de traccin y de comprensinprovocados por la contraccin del vastagodel robln se hacen tanto mayores cuantoms caliente hayaestadoel robln al empezarla operacin dc roblonado. Losestuerzosde traccin que actan enel vastago pueden, finalmente, l legar a ser tan grandes que los esfuer-zos de la cohesin en el interior del material resul ten incapaces de.resistirlo.La cabeza del roblnpuedearrancarseentonces porestallidoLas cabezasde cierre de los roblonessef o r m a n hoy dia muy rarasveces amano.Las casas dedicadas a construccionesmetlicas empleanen vez de esos marti-llosmane jados am a n o mart i l losacciona-dos por med io de aire compr imido .Los mart i l los neumt icos tienen una granfuerza percutora ygran rapidez demar-t i l l ado realizndose con su ayuda m sFig. 154,4 Fuerzas que acan fci l rpidamente la operacin de ro-en el robln martillado en caliente b lona r .

se vuelva duro yfrgil se temple en

FJg. 1S4 5 Formacinfinal de la cabeza con labuterola

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Roblones R O B L O N A D OL os roblones brutos, suministrados al taller para tra-bajar con ellos, constan de la cabeza y el vastago fi-gura 155,1).L as cabezas adoptan diversas formas, pero principal-mente la de un segmento esfrico los roblones llamadosde cabeza redonda) o la de un tronco de cono con osin superp osicin de un segm ento esfrico los roblonesllamados de cabeza en gota de sebo o los de cabezaavellanada) .El vastagode los roblones para palastro d 10m m 0)es cilindrico y el de los utilizados en construccin decalderas o en construccin de estructuras de acero /> 10 mm 0) se mant iene un poco cnico, con ob-jeto de que se pueda introducir con ms facilidad en elagujero.L a forma y las d imensiones de los roblones estn nor-malizados. Su designacin est unificada por D I N .Ejemplo:Robln de cabeza redonda 8 x 35 DIN 66 St34.13 sig-nifica robln para palastro con cabeza redonda, 8mm dedimetro en el vastago , y 35 m m de longi tud deeste l t i m o ,segn DIN hoja 660hecho cot acero de 34kp/mm de resis-tencia mn ima a la traccin.

Fig. 155,1 For ma s de roblo-nes, a) Cabeza cabeza re-do nda ) ;b ) vastago de lrobln; robln d e cabeza avellanadapara espesores de chapa


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R O B L O N A D OEsfuerzos en las uniones roblonadasEn lamayora de los casos in tervienen en las roblonaduras esfuerzos de traccin que ac t an hacalos dos lados en la di reccin de los p l anos de las planchas. Estas fuerzas de traccin actan en elsentidodedesplazarentre s las piezas o planchas fig. 156,1 .

Fig. 156,1 Esfuerzos de traccin y de rozamiento en uniones roblonadas

Los esfuerzos de traccin trop iezan para realizar su trab ajo, con las resistencias de rozam ientoque se presentan en las superficies de desl izamiento que son las superficies de la roblonaduraen las queambaspiezasse tocan. Laresistenciaaldeslizamiento es producida por la fuerza con quela s planchas so n prensadas entre sicomo consecuencia del recalcado que se realiza en el procesodel roblo nado. La m ag ni tu d de la resistencia de rozam iento depend e, por lo tan to, de la calidadde la roblonadura . Cuanto m s enrgica sea la fuerza de recalcado, tanto mayor ser la resisten-cia de roza mie nto vase pg. 68).A l esfuerzo de recalcado le corresponde, como reaccin, un esfuerzo de t raccin del mi s mo va loren el vastago del rob l n . Es decir, que los roblones estn somet idos a esfuerzo de traccin.Si la s fuerzas de t raccin que ac tan en la unin roblonada se hacen finalmente mayores que laresistencia de friccin por ejemplo, en roblones m al recalcados, ent ran en juego nuevas fuer-zas ysolicitacionesen elroblny en el material de la roblonadura fig. 156,2).El robln se ver ahora solicitado en el p l ano de des l i zamiento de las superficies por esfuerzosde cizal lamento como consecuencia del deslizamiento de las planchas que se establece.

Fie- 156,2 Esfuerzos corlantes cizauamiento)y decompresin en uniones roblonadas, o) Los esfuerzos decortaduradan lugar a tensiones de cor tadura en el vslago del robln, b Los esfuerzos de compresin provocan tensiones de com-presin en el mater ial de la roblonadura

S i m u l t n e a m e n t e la s paredes del agujero de ambas chapas dispuestasen oposicin con la di rec-cin de desl izamiento quedan somet idas a esfuerzosde compresin. Estos esfuerzossedenomi nanpresiones superficiales sobre la s paredes de l agujero .Las tensiones dec o r t a d u r ay decompresin provocadas por los esfuerzosde cor tadura en elrob l ny por laspresiones superficiales sobre la s paredes del agujero de las piezas, sedeben corresponderaproximadamente entres en cuanto amagnitud.O, expresndolo deotro modo:eldimelrodelrobln y elespesor de laplancha deben escogerse con valores que g ua rden en tre s una cierta pro-porcin.Como se deduce por el clculo, tendremos esta cierta proporcin cuandoeld i m e t r ode lrob l nse tome, aproximadamente, igual a 1,8 del menor espesor de las planchas que in tervienen en larob l onadura .

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ROBLONADOEjemplo:Setrataderoblonar2palastrosdeespesoriguala 9mm. Eldimetrodelosroblones deberapues seri g u a l a 1 , 8 - 9 m m = 15,2 mm. Segn D I N , se escoge un d i m et ro de 16 mm. Supon gam os que la fuerzade traccin que acta sobre las c h a p a s sea de 2000 kg.Tensin de c o r t a d u r a:Tensin de c o r t a d u r a ( kp /m m2 ) = esfuerzo de t r acc in (kp )d iv id idoporl a seccin del rob lnenmm1= 2000 kp : 200 m m2 en nmeros redondos= 10kp/mm'Tensin de presiones superf icialessobre las paredes delagujero:Tensin de compresin ( k p / m m2 )= esfuerzodet racc in(k p ) d iv id idopo r la superf iciec o m p r i m i d a(mm1)= 2000kp : 144mol= 13,8 kp/mmsSi , cot re lacin a l espesor de la cha pa, se hubi era escogido un dim etro de robl n dem asia do pequeolos roblones se romper an por c iza l l a mien to ya cuando la chapa fuera muy poco cargada en la seccindel agujero . No se ap rov echa r a la carga de compres in admis ib l e de l a p l ancha .Inversamente, no seaprovechara la carga admisible a esfuerzo cortantede los roblones,cuando, conre lacin a l espesor de la p l a n c h a , el dimetro de los' roblones hu biera s ido elegido demasiado grande.Dimetrodel robln aproximadamente 1 ,8 -espesor mnimo de las planchasTrabajo solicitacin) admisible y resistenciaLascargasadmisibles detraccinoesfuerzo cortanteenroblones, pernos,tornillos y demselementosde construccin dependen de lasresistenciasa la traccin,compresin o esfuerzo cortantede los correspondientes materiales de que estn hechas esas piezas.Losroblonesdeacero(resistencia aprox.de 34 kp/mm2} aguantan mayoresfuerzas, llamadasaqusolicitaciones, que los de aluminio, por ejemplo (resistencia aprox. 15kp/mm2).Silaspiezasnodeben experimentar,a consecuencia de lasfuerzasque obransobreellas, notablesvariaciones de forma, la tensin que se lessuponga en kp/rnm2 no deber ser sino una fraccinde la resistencia del material.Ejemplo: Un gancho de gra hecho de acero redondo St 37 (fi-gura.157,1) qu e d e b e a g u a n t a ru na c a r g a m x i m a (fuerza de t rac-cin) d e unos 1400 kp, deber a tener un det erm ina do dime tropara qu e p u e d a s o p o r t a r es a c a r g a co n s e g u r i d a d. Deber , porlo t an to , d im en s io n a rse co n espesor ta l q u e cada m m2 de la sec-cin somet ida a t raccin es t cargada slo con, aproximadamente,V E de la resistencia mnima a t raccin del mater ia l o sea , en es tecaso, con /= aprox . 7 k p / m ma .Su seccin se calcu la considerando que sta debe con tenertantosm m* como veces es t contenido 7 kp en 1400 kp, o sea que esaseccin valdr 200 mm 2 .De la tabla correspondientesededuceparaeste caso un d i met rode 16 mm en nmeros redondos.Como el perno no es t en es te caso cargado nada ms que con unaq u i n t apartede su resistencia mnima a la traccin, sedesignaestatens in a d m i s i b l e como de s e g u r i d a d i gua l a cinco contrala rotura . S i se t ra tara de contar con toda la res i s tencia a l a t rac-c in, e l gancho en cuest in no necesitara tener s ino VE de 'a sec-cin antes calculada esdecir 0 7 pero no sera seguroqueaguan tar a .Si a g u a n t a r a en rea l i dad , habr a , empero , qu e c o n t a r con unanotable , no deseada, d i l a taci n (vase pg . 152) .E n Jo, casos de compresin, flexin o tors in es corr iente consi -derar factores (coeficientes) de s e g u r i d a d an logos .

Figi 157 Lasecc0n msdb i ldeg a n c h o de gra el vs iago del ro-una segur idad cinco cont ra l a ro tura

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ROBLONADOPreparacin de las uniones roblonadasSe principia por trazar los centros de los agujeros para los roblones. La distancia constante albordede lasplanchasse fija pormediode un calibrador y la aguja detrazar.El trazado de lasdistancias entre roblones esdecir elpaso serealiza cuando setrata de costuraslargas ordinariamentecon unlistndeseccintriangularsobreelcual se ha empezado porsealarpreviamente elpaso con todo cuidado por medio de una regla.Despusdemarcarlosconelgrnete seejecutan losagujerosparalosroblones pq medio detala-dradoo deagujereado. Eldimetro de losagujerossetoma paraelroblonado enfrode0 1a 0 3mmy para roblonado en caliente aproximadamente 1 mm mayor que el dimetro del robln con elobjeto de que puedan stos ser introducidos fcilmente en el agujero.Los agujeros paralosroblonesse achaf lanan o seavellanan despus de l taladrado cuando setratede planchas gruesas y grandes dimetros de robln con objeto de que las cabezas de este ltimono puedan entallarse como consecuencia de los afilados bordes del agujero.Si se emplean roblones avellanados seproceder a avellanar con un avellanadorcon ngulo de75 90 ellado de la cabeza deasiento y a veces tambinel lado de la cabeza decierre.Despus seprocede adisponer en sus mutuas posiciones las piezas y a presionarlas firmementeentre s por medio de to rn i l losde unin o de garras de sujecin. Los ejes de agujeros que nocoin-cidan exactamenteentres secorrigen con ayuda de un escariador para agujeros de robln.Eleccin de los roblonesLa long i tud del vastago del robln debe estar correctamente dimensionada. Se calcula partiendodel espesor de cosido esdecir delespesor total detodas las piezas que han de ser roblonadasentre s y de un exceso que se da para la formac in de la cabeza de cierre .Remachado o recalcado de las cabezasLos roblones de menos de 8 mm de espesor se remachan en froy los mayores en caliente. Cuandose trabaja en fro debe precederse al recalcado previo con pocos pero enrgicos martillazos.Mediante un nmero grande demartillazos innecesariosel material resul ta endurecido en frohacindose frgil . La cabeza es fcil que salte despus cuando sufra cargas el robln.Cuando seroblonaencal ientenodeben formarselascabezas nadams queestando alrojo. A tem-peratura deunos 300C elmaterialessumamentefrgil yquebradizo y lascabezas separten fcil-mente al precederse al recalcado o remachado.Las buterolas tienenque ajustar exactamente con el dimetro del robln.Si se emplean buterolas demasiado pequeas la cabeza de cierre resultar poco limpia. En losbordes se forma rebaba como consecuencia del material en exceso. Si la buterola es demasiadogrande la forma de la cabeza resultar defectuosay lasplanchas quedarn entalladas.Ejercicios1 . Descr ibi r lo sprocesosde t rabajo en el r o b l o n a d o en caliente de dos p l a nc ha s de acerode 12 de es-pesor; lascabezasdecierrede losroblones deben quedar avellanadas. Escoger roblones adecuadosde acuerdo co n la pgina 15 7 y a la vista de una tabla, y designarlos segn normas .2. Expl i ca ralavistade lafigura154 4lasfuerzasyreaccionesquesepresentanen elroblny lasplanchas.3. Para qu esfuerzo de traccin en el vastago de un rob ln remachado de 20 0 y de St 34 espre-visible que salte la cabeza?4. Por qu razn en el recalcado en fri de una cabeza de cierre ser mejor emplear un martil lo unpoco m s pesado que uno demasiado l igero? Ser preferible recalcar con la p ea del marti llo quecon la tabla delmismo? Fundamentarel criterio que se tenga.1 Vase Jtz-Scharkus, Storf-Zahl-Form Mater ia l -Nmcro-Forma) , pg 95

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Recocido de l acero y de metales ligerosLas p lanchas y los tubos deacero cobre latn o metales ligeros se sumin is t ranal ta l ler muchasveces en estado duro , por e jemplo , l am inado en fro o estirado en fro . Antes de ser some-tidos, por ejemplo, a deformacin por dob lado habr que dar les un recocido de ablandamiento.AI mart i l lar , por ejemplo, para repujar formas de plancha, el mate r ia l se hace m s consistente,ms duro y ms f r g i l : se dice entonces q ue el material ha su frido un reforza miento en fro. Ladureza y la f r ag i l idad pueden el iminarse de nuevo mediante e l recocido.

Fig . 1 5 9 1 L as piezas for jadas se recuecen yq u e d a n sin tensionesMuchas piezas for jadas se recuecen despus para equi l ibrar la s tensiones que hubieran podidoproducirse en e l mater ia l durante la forja o t a m b i npara mejorar su resistencia.Para el recocido see m p l e a n , por lo general, hornos especiales para recocer. Encaso deemergenc iapueden tambin recocerse piezas en el fuego d la f ragua o en fuego de coque ; inc luso la l lamade un soplete puede servir para ello.Para recocer se cal ientan las piezas hasta alcanzar una determinada temperatura derecocido.Laspiezas de acero por e jemplo, se ca l i en tan a u n o s 730 C.A cada color de recocido le corresponde, segn sesabe por la experiencia , una temp eratura perfec-tamente de te rminada . E l tcnico se s i rve de los colores de recocido para juzgar sobre la s tempe-raturas del mismo1.Forman par te del proceso de recocido, adems del recocido propiamente ta l , el calentamientoy el subs igu ien teen f r iamien to de las piezas. Las fa l tas cometidas al calentar o al enfr iar puedentener consecuencias igualmente desfavorables sobre las propiedades de los materiales, que, porejemplo, una durac in del recocido o una temperatura incorrectas .

Vase J tz -Scha rkus , S to f f -Zah l -Form Maie r i a l -Nm ero-Forma) . pg. 129.

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RECOCIDOProceso en el recocidoD ur an t e el recocido se producen, en el interior del material, variaciones que se designan comot ransformaciones es tructurales . Es tas t ransformaciones son la causa inmedia ta de que los m a t e -riales despus del recocido se v u e l v a n b landos y f c i lmente for jables o de que, en otros casos,mejore su resistencia (f ig. 160,1 .

900 C

Q t p

Fie. 160,1 L as e s t r uc t u r as c a m b i a ncon e re-cocido Laes t ructura bastade unacerose hacede g r a n o f ino

L os materiales metl icos es tn con st i tuidos po r cristaleso g r anos i n t imam ente un idos en t re s . Esos granos pue-den verse a simple vista en las superficies de rotura,por e jemplo. H ay ma te r i a l es con e s t ruc tura de granot ino y o ros con est ructura de grano basto.Median te una fuerte ampliacin de superficies metlicaspul idas y a tacadas con cido, es decir , m ed i an t e la sl l a ma d a s f iguras metalogrficas de corrosin, puedenapreciarse los l imites de l g r ano y diversos c ompone nte sde la estructura. En los aceros, po r e jemplo, lo s ele-mentos cndureccdoru s (fig. 160,2 .L as f i g u r s meta logra ricas muest ran tambin deforma-ciones de la e s t ruc tura (ales como las que se p roducenen el laminado en fri , el mart i l lado y a n l og as . C onay uda de esas f iguras se ha descubier to tambin l l l a -m ada formacin de granos gruesos como consecuenciade un recocido d e ma s i a d o largo a t e mpe ra t u ra s e levadas.

Pertita Cementita

F8. '6I.2 F ig u ra s niela logrf icas (200 aument os ) . Tipos de acero de composic iones diversas (o-r)Sesabe por exper iencia que la forma y la magni tud de los cr is tales in f luyen sobre las propiedadesdel material. As , por ejemplo, las estructuras de grano basto son menos resistentes que las deg r a n o l ino. L os c r i s t a les deformados dan l uga r , como consecuencia , a mater i a les duros y f rgiles.Parauntrabajo posterior,sinarranqueo conarranquedev i ruta, se havistoque los msadecuadosson los m a t e r i a l e s con e s t r u c t u r a f i n a m e n t e g r a n u l a d a y no deformada.M e d i a n t e condiciones adecuadas de recocido, por ejemplo, mediante mantenimiento de determi-nadas t em p er a t u r a s y d u r a c i n de l recocido, es pos ible obtener en la es t ructura cier tas var iacionesque i n te re sa n y con e l l o in f lu ir sobre las propiedades del material.D u r a n t e el recocido de piezas t i ene l ugar una o x i d a c i n d e i n t ens idad mayor o menor en su su-perficie que. generalmente, ha sufrido un trabajo previo. Cuanto ms larga sea la duracin delrecocido, o m s e l evada la t em p er a t u r a d e recocido, tanto m s ox idado, m s quemado r esul t a r el acero. En las piezas deacero la scapas oxidadas o quemadas se deshojan, se ex f o l i an , r esu l t andoa causa de esto ms pequeas las piezas.Losgasesempleadosparaelcalentamientocontienentambin sustanciasque pasanal metalreco-cido y pueden in f lu ir des favorablemente sobre sus propiedades .160


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R E C OC IDOExis ten diversos procedimientos de recocido q u e se diferencianunos d e o t ros por lo que respecta a la t e m p e r a t u ra y a l t i e m p ode recocido. Segn sea el obje to perseguido, el recocido sedenominar de los siguientes modos:Recocido para e l iminar tens iones in te rnas , cuando t i ene p o robjeto sup r im ir l as aparec idas , por e jemplo, e l forjar la pieza;recocido de a b l a n d a m i e n t o , que t i ene por mis in a l canzar p ro-piedades ventajosas d i s m i n u c i n de dureza) para que e l ma-te r ia l pueda se r somet ido despus a t r a b a jo s con o s in a r r a n -q u e de v i ru ta ;recocido de n o rm a l i z a c i n con el que se q u i e r e , po r ejemplo,me jorar la res is tencia y la tenacid ad de las piezas .Hornos y baos para recocerEn lo s hornos de recocer se d i sponen la s piezas , o bien sobreun a p l aca de as ien to , o b ien den t ro de una cmara cerradap o r todas partes , l lamada muf la fig. 161,1 .Tanto las placas como las muf las e s tn he cha s de m ate ria lr e f r ac t a r io c h a m l a ) con objeto de que puedan res is t i r e lcalor del recocido.El calor que se necesi ta p ara e l recocido se obt ie ne en unhogar quemando coque , ace i te combus t ib l e o gas de l a l u m -brado. Los gases calientes de la combustin rodean la placao la muf la y van c e d i e n d o p a u l a t i n a m e n t e su ca lor a las piezas.L os gases salen por una c h i m e n e aa la a t m s f e r a .

K 6 - 161 , 2 C a l e n t a m i e n t o de h o r n o s de recocido, u) Co n c a r b n ;b con ace i tes c o m b u s t i b l e ? ; c con gas del a l u m b r a d o ; d con resis-tencias e lc tr icasEn lo s h o r n o s de recocido calentados e lctr icamente se hacepasar la corr ien te p o r res is tencias e lctr icas , embutidas en lasparedes , que se ponen incandescentes fig. 161,2 .L os baos de recocido se ca l ien tan e l c t r icamen te o con gas .L as piezas se sumergen to ta l o p a r c i a l m e n t e en un bao ca-l iente de a l g n m a t e r i a l en fusin p o r e jemplo , p lomo l -q u i d o , y toman l a t em pe ra tu ra de l bao f ig . 161,3 .Como du ran te e l recoc ido e s f r ecuen t emen te necesar io man-tene r de te rminadas t empera tu ras de recocido, la mayor a delo s b a o s van provis tos d e aparatos especiales de m e d i d a l l a -ma dos pirm ctros) vase cap. dedicado a Temple ) en los quese puede ver la t e m p e r a t u r a de recocido que reina en cadam o m e n t o f i g . 161,4 .L os baos de recocido p r e s e n t a n ven ta jas respecto a los hornosd e recocer. L a t e m p e ra t u r a del b a o p u e d e , por lo p ro n t o ,ajustarse exactamente.Conestose evita el peligro de unreca-I c n t a m i e n t o o q u e m a d o de las piezas como puede sobreven i r ,p or ejemplo, po r l l ega r lo sgases de la combus t in demas iadoca l i en tes a l b o rn o . L as piezas colgadas en el bao , dentro de ll iqu ido cor re spondien te , n o q u e d a n en contacto con e l aire,ox idndose , p or esto, apenas.

F if i . 1 6 1 4 A pa r a tos pa r a me d ic ind e t e m p e r a t u r a s en e l h o r n o de reco-cido, a V ain a t a n t e a d o r a ; b a p a r a t oind ica dor ; c) con ducci n e lc tr ica en-tre la v a i n a y e l aparato in d icador

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RECOCIDOAcciones trmicas Estado trmico TemperaturaCuandose recuece una pieza, se leaportacalor,con locualse calienta yterminapor ponersein-candescente. Cuando se la re f r i ge ra , le es sustrado calor, verbigracia, por el aire que est m sfr o que ella, y se enfr a p a u l a t i n a m e n t e .E l c a l en t a r o ele n f r i a r constituyen variacionesdelestado trmico1. En l a s piezas se hace percep-t ib le , por ejemplo, con ayuda del color de recocido. El estado trmico de una pieza en un mo-m e n t o dado sepuede determinar exactamente si se mide su temperatura.

Estado trmico temperatura

F i g . 1 6 2 1 Graduaciones (un idades di; medi-da) de t e rmmet ros

Para ello ha sido necesario desarrollar instrumentosadecuados de medida, como, por ejemplo, los term-metros *. Habr tambin que fi jar un a unidad de me-dida para ta temperatura. Correspondindose con loque es una regla para medir longitudeseltrazo cero,hubo necesidad de tomar un punto fijo (punto cero)a partir del cual se midieran las temperaturas corres-pondientes.F .l astrnomo sueco C E L S I U S fue uno de los pr imerossabiosque establecieron como p u n to c e r o de una escala det empe ra tu ra s d i v i d i d a en grados, la temperatura, siemprefi ja, a la cual funde el h ie lo . E n c uan t o a la u n i d a d detem-pera tu ra , la estableci C E L S U S d i v i d i e n d o en 100gradoslad iferencia de tempera tu ras en t re el hielo fundente y ellla-mado pun to de ebul l ic in de lagua,es dec ir , la temperaturaa la cual el agua se pone a h e r v i r . C on objeto de que losgrados de tempe ra tu ra no se c o n f u n d a n con los gradosangula res , se des ignan los primeros como grados Cel- rc>.L os cient f icos R A U M U R y F A H R E N H E I T se ocuparon tam-b i n i gua lmen te del p rob lema de la medicin de estadostrmicos. Susescalas de temperatura son de uso corrienteen el ex t ran j e ro y sobre todo en los Estados Un idos deNor team r i ca . L osgradosde temperatura correspondien tesse designan con R y CF ( f ig . 162,1 .

Las temperaturas inferioresa Ou sedesignanpor gradosde fro o grados bajo ceroy lassuperiorespor grados decalorogradossobrecero.M s senc i l lo y breve resulta i n d i c a r lo sgrados de fr o con un signo menos () , y los decalorcon un signo ms ( + ). Por ejemplo, + 40 C o 8 C.E n ia naturaleza y en la tcnica sepresentan muy diferentes grados de calor y de fro. L a tempe-ratura m s baja medida hasta lafechay ,como es leg t imo suponer, la temperatura mnimaposiblees la de 273 C.Las l lamas del soplete de soldarson de | 3200 C ysuperiurts. Medanle ingeninosinstrumentosdemedicin de t em pe r a t u r a s se ha hecho posible tambin determinar, por ejemplo, en varios mi-l lones de 'JC la temperatura de nuestro sol.La medicin de temperaturas juegaun importantsimo papel no solamentepara los tratamientostrmicos demateriales, talescomoelrecocidoy el templado, sinot a m b i n para muchasotrascues-tiones de la tcnica y la ciencia.En la economa delcaloro entermologa se miden,porejemplo, temperaturas deaguasy degasesde la combustin; en a g r i c u l t u r a , temperaturas del aire y del agua, etc.

De la pa lab ra griega the rmos calor.En Espaa es ms corr ien te l lamar a los g rados Celsius, grados centgrados N de l T .

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RECOCIDOEstados fsicos de los cuerpos: slido-lquido-gaseosoM ediante calen tam iento o refr igeracin de las sustancias, puede producirse una variac in en suestado fsico.E l hielo y la nieve funden cuandol lega la poca de l deshielo, es decir,se convier ten en agua cuando se al-canza una t emper a tu r a de 0J . E l aguase vaporiza, hierve ord inar i amente ,cuando llega a una temperatura de100 C. Se vuelve gaseosa (vaporosa)(figura 1 6 3 , 1 ) .El hielo y el vapor de agua sonotros estados fsicos del agua , h a-b i t u a l m en t c l q u i d a . Segn el es-tado trmico puede la misma sus-tancia , el mismo cuerpo ser porlo tanto slido, l q u i d o o gaseoso.Aqu e l l a tempera tura a la que unasustancia pasa del estado slido alestado l qu ido se l lama punto de Fig 6 Es[ados flsjcos agua | enfrar|a por dcbajo de fl sefusin. forman h ielo , n ieve o escarcha estado slido) . El agua estajo l iquido)en ebull icin, se vapo riza estado gaseoso)

A q u e l l a t empera tu r a a la que el cuerpo en cuest in pasa del estado l q u i d o al estado gaseoso sel l ama p u n t o d eebu l l i c i n .C on tem pera tura c rec ien tese va r an lo s estados fsicos de los cuerpos en el orden solido-Iquido-gaseoso . Inversamente ,al bajar la temperatura, un cuerpo gaseoso puede l iqu idarsey uno l qu idopuede f inalmente solidificarse.N o slo el agua, sino casi todos lo s cuerpos, incluso lo s metales, lo s gases, lo s minera les y last ierras, pueden pasar por los tres estados fsicos.E n las falsas soldaduras * o en la solda dura por fu sin se lic a n metales. E l vidrio se consiguepor fusin de diversos minerales mezclados, el mercurio puede vaporizarse,etc.Formas de transicinE l acero calentado en la fragua se hace pastoso, dcti l o maleable. Este estado es una formade transicin entre el estado slido y el l q u i d o .A l solidificarsee l estao para solda r , por ejemplo, puede observarse que una parte del m a ' e r i a lpermanece todava f lu ida mien t r a s q ue otra se ha solidificado y a. M uch as a leac iones de metalesno poseen, de acuerdo con esto q u e hemos visto, un pun to fijo de fusin, sino que se solidificand e n t r o de una de term inada zona de t empera tu ras , por ejemplo, entre 295 y 310 C.Los l qu i d o s se evapo ran, antes de h abe r a lcanzado el verdadero punto de ebu l l ic in . L a vapori-zacin se nota en la bencina los perfumes, etc. por medio del olfato. Laspartculas demateriahechas vol t i les se pe rc i ben por el sent ido del o l fa to .L os puntos de ebu l l i c in de cuerpos l q u i d o s dependen, no solamente del estado trmico, de lat e m p e r a t u r a , sino t a m b i n de la presin atm osfrica del m om ento. C uan to ms elevada sea sta ,t a n t o m s a l to ser t a m b i n e l p u n t o de ebu l l ic in .Se toma como p un to de ebul l ic in norm al de l agua los 100 C . A esta tempera tura empieza a her -vir el agua cuando la presin atmosfrica es la q u e se l lama c or r ien tem ente norma l (760 m m decolumna de mercurio) (vase pg.201). Llamamos a q u falsas soldaduras s iguiendo a autores tan prestigiosos como lo es Serra l y Bonaslrc . a las un ionesde nilales no obtenidas por fusin destos s ino por interp osic in de oiro me ta lf und i do ( so ldaduras fuertes, soldadurasb l an d as ) . N liel T

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RE O I ODiversos procedimientos de recocidoSi con el recocido ha de obtenerse la deseada, modificacin de la estructura, habr que respetarlas normas de recocido especificadas por la casa suministradora para cada material.Las normas de recocido prescrib en sobre todo la t em pera tu ra y la duracin del recocido, as comola du rac in del caldeo y del en f r iamiento .Siempre que no se tratetle algunos aceros o metales ligeros excepcionalmente sensiblesal reco-cido y en los que hay que respetar con gran precisin la temperatura de recocido, es suficienteguiarse por el color de recocido para juzgar sobre la temperatura del m i s m o y poderla apreciara s imple vista.El ca len tamiento , por ejemplo, de piezas de gran seccin debe realizarse tan l en t am en te que lascapas exterioresdematerialno estn yaincandescentesmientraselinterior,el ncleo, permanecean fro.De este modo se evitan en la pieza las as llamada s tensiones trmicas entre las zonas calientes ylas fr as (vase pg. 190).La refrigeracin de las piezas se realiza por el mismo motivo, generalmente , en hornos cerradosen que se ha suprimido e l caldeo, o bien, metidas en cenizas o en arena calientes.El recocido para e l iminacin de lensiones en piezas de acero se realiza a t emperaturas de unos 50 0a 600 C. H ay que tener a qu presente que despus del recocido deben enfriarse la s piezas m uylentamente . Se cubren por esta razn frecuentemente co n ceniza caliente, con lo cual se evita laaparicin de nuevas tensiones.Recocidode ablandamiento dediversosmateriales

Mater ia lAceros de compo-s ic in divers

P la nc ha s de cohrcPlanchas de latnA l u m i n i our luminio

Temperatura Proceso de calentamiento yde recocido de e n f r i a m i e n t ounos 730C C a l e n t a m i e n t o y e n f r i a m i e n t olentos

650...700 C E n f r i a m i e n t o r p ido en a g u a600C C Dejar enf r ia r lent mente

350. ..400 C E n f r i a r b rusc a m e nt e en a guao dejar enfriar ni aire330...360JC

Dura c in del recocidoS e gn normas, pero en gene-ra l , tanto ms l a rga cua ntomayoreslaspiezas, cuanto msgruesa la seccin

unos 30 minunos 60 min

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cero dconstruccin

Recocido de normalizacin

Mediante forja, doblado, estirado y mar t i l lado sedeforma la est ructura del material, se vuelve duroy quebradizo. En los t rabajos de forja es preciso, con frecuencia, someter la s piezas, repeti-da me n te y du ran te largo ra to , a la accin de ele-vadas temperaturas. Con ello resultan, a veces,estructuras de grano grueso y la resistencia de laspiezas padece en consecuencia. La es t ructura degrano basta o la d i s to rs ionada s e t r ans fo rm a nue-vamente , m edian te recocido a de t e rm inadas t em -peraturas, en es t ructura normal de g r a n o f ino. Enelrecocidode norm alizacin las tem peraturas son,generalmente , m s altas que en el de ablanda-mien to , r igindose stas por el con ten ido delt ipo de acero objeto de l t r a t am ien to , en carbono,elemento que le da dureza (f ig. 164,1).

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Falsas soldaduras realizadas con sida -dur blanda y soldadura fuerteL osbordesde lasjumasde recor tes de p lanchaparaf o r m a r tubos, rec ipientes , e lementos de cubier tas ,e tctera , se unen entre si f irmemente por m e d i o de

jun tas hechas con material de soldar.L os tubosde p lom o, o p iezas de p iorno, en general ,se u n e n entre s por med io de falsas so ldadu ras y lom i s m o lo s cables elctr icos y los cordones hechoscon a l a m b r e de cobre.M e d i a n t e falsa so ldadura se unen , por e jemp lo , la sp l a q u i t a s de metal duro a los t i les detorno, brocasde espiral , etc. fig. 165,1).Para efectuar esta soldadura se limpian las su-perficies de las piezas en el sitio por donde sevan a unir, se aplican una contra otra ntima-mente y se calientan. En la rendija se vierte, fun-dido, elmaterial de soldar. Al enfriarsela juntaque se suelda se solidifica el material vertido ylas piezas quedan unidas entre s.

LS S SOLD DUR S

Fig. 165,1 Diversos trabajos de soldadura, a Costura de plancha solapa), b costura de ngulo o de esquina; c)cos-turaen la superficieex terior y en elfondo de uncilindro;d costuras longitudinalesy circunferenciales en tubos;r unionessoldadasen planchasparatechar ; / )soldadurad eanilloderebordecon brida;g unionesde tuberas,po rejemplo, de tube-r a de cobre con otra de p lomo; h plaquita de corle soldadaLas soldaduras hechas con soldadura blanda,por ejemplo, con estao para soldar, son poco fuer -tes. A causa del bajo punto de f u s in de la soldadura blanda 185. ..260C), durante el uso nodeben someterse las partes soldadas a calentamientos de importancia.Las soldaduras fuertes,por ejemplo, lashechas con material delatn, son ms resistentes ymenossensibles a la temperatura que las soldaduras blandas.Para calentar los puntos a soldar y para f u n d i r el material de soldadura, se emplean soldadorescalientes o el dardo de la llama de una lamparilla de soldar. Para la soldadura fuerte seempleatambin muchas veces la llama del mechero oxiacetilnico.

Vase nota de pie de pgina en pg. 163. N . d e l T.

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F A L S A S S O L D A D U R A S roceso en la ejecucin de falsas soldadurasAl hacer este t ipo de so ldad uras se obt ien e una u n i n f i rme en e lcasode rec ip ien tes tam bi n estanca en la par te que se suelda , por agar rarse fuer temente las par t cu lassuperficiales de las p iezas a las pa r t cu -l a s d e l m a t e r i a l d e so ld ad u r a f u n d id o y so l id i f icado . C u an t o m s p a r t cu l as d e mate r ia l tomen parte aa m b o s lados en e l p roceso de so ldadura tan to ms fuer te ser la un in so ldada .

C o m o / lo m u e s t r a n las f i gu r a s m e t a l o g r a f a s fue rtemente a u m e n -tadas cor respondientes a secciones t ransversales de u n io n es so ld a -das, lasp a r t cu l asd e l m a t e r i a lde apor tac in penet ran en u n a u n i nb ie n so l dada , en t r e las separaciones de los granos hasta una deter -m i n a d a p rof un did ad de la super f ic ie de las p iezas. Con e l lo la so l-d a d u r a e c h a r a ces , en c i e r t o m o d o , d en t r o d e l m a t e r i a l . Lam u t u a a d h e r en c ia re su l ta as m e j o r a d a .E n m u ch o s m e t a l e s c o m o , por e jemplo , e l cobre que se suelda conla tn de so ldar , se f o r m a una a leac in en t re e l m a t e r i a l de sol-d a d u r a y el de la p ieza .Como m e jo r se rea l iza en tonces la penet rac in de las par t cu lasde so ldadu ra , segn muest ra la exper iencia , es cua ndo la rend i jae n t r e las piezas es muy delgada, es decir , cuando las piezas sea p r i e t a n entre s todo lo posible f ig . 166,1 .E n Igs par tes so ldadas se adh iere pues meta l con meta l . Esto p re-supone que las pa r t c u l a s m e t l i cas n o en cu en t r an im p ed im en t opara ponerse en contacto, esd ec i r , que las superf icies a soldar estnmetl icamentelimpias. Paraesteobjeto, antesdeprocederasoldar,se l impian cu idadosamente de capas de cascar i l la adher idas, x ido ,etctera f ig . 166,2 .

Fig . 166,1 U n i n b u e n a y m a l a h e -ch a c o n m a t e r i a l d e soldar, u R e n d i j ade l gada en t re las parles a soldar: lapenetracin de las p a r t c u la s d esolda-dura d a n l u g a r a u n a u n i n b u e n a yTuerte; b R e n d i j a g r u e s a : la s piezasn o Q u e d a n s i n o s upe r f i c i a l m e n t e p e g a -d a s e n t r e s i

Fig. 166,2 Proceso a lsoldar, o) Limpieza de las pa r t e s que se van a u n i r , a p l i c a c i n d e l i q u i d o d esoldar; b , l imp ie z ade l s o l d a d o r ; t - apretado de l a s p l a n c h a s , apl icacin de la s o l dadur a f u n d i d aAl ca le n ta r las p iezas para p roceder a so ldar , se f o r m a n a con-secuenc ia de la acc in de l ox igeno de l a i r e sobre la ma yo r a de lassuperfic ies m et l icas , nuev am ente pe l cu las f inas , no m et l icas , de x id o . Se reconocen , po r e jemplo , en p iezas met l icas pu l idas , enuna co lorac in especia l que a d q u i e r e la superf icie . Si no see l im in anesas pe l cu las , l a u n i n so ld ad a n o se rea l iza r bien f ig . 166,3 .Para e l lo se nec esi tarn medios especia les l lam ado s productos deso ldar o tambin productos fundentes .Estos p roductos mant ienen la s partes a so ldar l impias met l ica-m e n t e d u r a n t e e l proceso de so ld ad u r a . T ien en la p rop iedad dedisolver los x id o s r ec i n fo r m ad o s . M u ch o s f u n d en t es a i s lan ,ad em s , de l a i r e am b ien t e la zona que se s u e l d a , i m p i d i e n d oasq u e puedan seguirse fo rmando x idos .

Fig. 166,3 G ot as d e s o l d a d u r a a p l i -cadas sobre superficies , a ) Sucias uo x i d a d a s ; f t) l impias , y c l imp ia s y li -b r e s d e o x id a c i n .

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FALSAS SOLDADURASAparatos para c lent r los puntos a unirpor medio de f ls sold durAl real i zar l as so ldaduras b lan das , se emplea ge-n e ra l m en t e u n so l d ad o r p a ra ca l en t a r l a p a r t e qu ese su e l d a y p a ra f u n d i r e l m a t e r i a l d e s o l d a d u r a .L a p a r t e a c t i v a d e l so l d ad o r o sea la supe r f ic ieo la arista que se u t i l i z a n para la t r a n s m i s i n d ecalor, e s t co n s t i t u i d a de ta l f o r m a que puede ,sin d i f i c u l t a d , ap l icarse a la rendi ja correspond ien tede la j u n t a y p res i o n a r con t r a e lla f ig . 167,1 .L o s so ldadores s on de c o b r e p o r q u e este m e t a lc o n d u c e e l c a l o r qu e reside en su in ter ior rp i -d a m e n t e a l p u n t o a so ldar . E l cobre e s un bue nc o n d u c t o r d e l ca l o r . T a m p o c o se o x i d a n i descas-ca r i l la s i n o m u y l i ge ram en t e , pese a l o s m l t i p l e sca l en t am i en t o s q u e ex p e r i m en t a co m p rese c o nel acero .H a y t a m b i n s o l d a d o re s c a l e n t a d o s c o n b e n c i n a figura 167,2 .

Fig. 167,2 Soldadores de benc inaLos metales fci lmen te fusibles, como los tubos o lasplan-c h a s de plomo, se su e l d an v a l i n d o se de la pistola o del a l m p ara d e s o lda r f ig. 167,3 . C on e s t o s i n s t ru m en t o sp u ed e r egu l a r s e d en t ro d e am p l i o s l imi tes , p o r e j em p l o ,en t r e los 150 y los 1000 C, la t e m p e r a t u r a deseada p a ra elcaso, y el lo slo m e d i a n t e u n h b i l m a n e j o d e l a p a r a t o acercamiento o a l e j a m i e n t o de la l l am a) .En la p is to la de so l d a r se q u e m a una mezcla de gas de la l u m b r a d o y aire y en la l m p a r a de so ldar un a m c z t l a devapores de bencina y a i re que sa len , en amboscasos, en f o rm ad e c h o r r o por la boqui l la d e l ap a ra t o , co n s i gu i n d o se d eeste m o d o l a t em p era t u ra p a ra r ea l i za r l a so l d ad u ra .L a l m p ara d e so l d a r , cu yo f u n c i o n am i en t o t i en e l u ga ra base de bencina , es t provis ta de un d i sp o s i t i v o preca-l en t ad o r p o r m ed i o d e l cu a l l a b en c i n a s e ca l i en t a p o r en -c i m a d e l p u m o d e e b u l l i c i n s a l i en d o en t o n ces , en f o rm ad e gas a p res i n , por una b o qu i l l a f i g . 167,4 .Para l im p ie z a de la s p a r t e s a s o l d a r se em plean rascadores,gene ra lmen te de seccin triangular o de f o r m a decuchara,l i m a s v ie jas y cepi l los d e a l a m b r e .L as p l an ch as d e c i n c se l i m p i a n m e d i a n t e m o r d e n t a d o c o nc i d o c l o r h d r i c o d i l u i d o .Fi g . 167,4 Puesta e n f u n c i o n a m i e n t o de la l m p a r a d e s o l d a r .o C a l en t ami en t o con l l am a de alcohol; b) i n ye c c i n d e aire 1) yape r t u r a de l bo t n g i r a t o r i o 2 )

Fig. 167,1 Parles a c t i v a s de l sol-dador

Fig. 167,3 L m p a r a de s o lda r , de ben-c i n a

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FALSAS SOLDADURASMaterial para falsas soldadurasLa soldadura blanda est const i tuidapor aleaciones de estao con plomo. Todas la s soldadurasde estao estn normalizadas, es decir, no existen nada ms que determinados tipos que sedesig-nan de modo normalizado.L Sn 50, D IN 1730*, por ejemplo,significa soldadura deestaocon 50 deestao(e lresto plomo )segn D I N , hoja 1707En la industr ia de la alimentacinn o puede emplearse para elestaado de chapas de acero lami-nado (hojalata) o para la soldadura debotes de conserva, nada ms que L Sn 90 a causa de laspropiedades venenosas del plomo.

La solda du ra fue r te la con s t i tuy en a leac iones d ecobre con cinc o con p l a t a . Sus p u n t o s de fusine s t n c om p re nd i do s , a p rox i m a da m e n t e , e n t re 7 7 0y 90 0 C.So n sol da dura s f ue r t e s no rma l i z a da s , po r ejemplo,la s siguientes:LMs 60 * * = sol da dura de l a t n con 60 decobre(e l resto, sobre todo cinc).LAg 8 = sol dad ura de p la ta con 8 de con-tenido en pla ta (5 5 ,cobre, el restocinc) .Lo s m a t e r ia l e sd e a p or t a c i n p a ra las s o l d a d u r a sb l a n d a s y las fue r t e s se sumi n i s t r a n ge ne ra l me n t een f o r m a de barras pero a veces tambin en f o r m ade granos (f ig. 168,1 .Lo s f u n d e n t e s para sol da dura b l a nda son : cidoig 168 1 Formas comerciales d mater ia l para soldar,a) B ar r a d e s o l d a d u r a ; b} soldadura de latn co n rellenode b r a x ; c alambre de tubo (soldadura de estao conco lo f o n i a ) ; d gr ana l l a de s o l d a d u r a ; e plaqui tas desoldadura para m e t a l d u r o

c l o r h d r i c o d i l u i d o (slo para so ldad uras d e c inc ) ,a g u a d e soldar , grasa d e sol da r , c o l o fon i a .Elagu a de soldar se prepara por disolucin de desperdicios de plancha de cinc en cido clorhdrico.La grasa de soldar cont iene como com pone nte act iv o sal de amonaco o colofo nia.Para la soldadura fuerte se emplea brax.Lo s fundentes , sobre todo la colofonia o el brax, seaportan a veces juntame nte con el materialde soldadura (por ejemplo, el alambre de tubo de soldadura de estao con relleno de colofoniao el alambre de soldar de latn con relleno de brax).La soldadura de metales l igeros como, por ejemplo, el alum inio, presenta mu chas dificultadesa causa de la pelcula dexi doque es muy difcil dedisolver. Senecesitaparahacer esas soldaduras,adems de medios especiales de fusin, una buena limpieza del sitioa soldar, realizada co na y u d ade cepillos de alambre adecuados, durante el proceso de soldadura.Soldadura fuerte con el soplete de soldadura autgenaPara calentar el sitio a soldar se utilizaba antes, generalmente, la lmpara de soldar. En la forjade l cobre en que se presentaba con frecuencia la operacin de soldar recipientes de chapa co n sol-d a d u ra fuerte, se calentaban la s piezas tambin, con cuidado, sobre fuego de carbn vegetal ode coque.H oy en da, est generalizado el empleo de la alta temperatura del dardo del soplete de soldarpara real izar la s soldaduras fuertes. Aun cuando con un hbi l manejo de ese mechero se puederegular bien la temperatura para soldar, existe, empero, elpeligro de recalentar la zona de lajuntaa causa de la elevada temperatura de la l lama. Operando con este aparato es fcil, debido a laaccin soplan te del dardo de la llama , que se av enten partc ulas de soldadura o que se prod uzca nagujeros en las planchas delgadas.Por esta causa,al realizar falsas soldaduras ,se hace funcionarelsoplete con lo que sellama llamablanda . La l lama se ajusta con presin de oxgeno menor que la normal (vase pg. 204), Lasl lamas blandas tienen menos accin soplante y sum inistran meno s calor. En esta designacin L hace referencia a la palabra a lemanaLtiinnque signif ica soldadura eestao;Snes els m b o l oqu m i c o del eslao. N. del T.** En la designacin LMs, L hace referencia a la p al ab r a a l e m ana Lot = s ol dadur a y M s a Mess ing = la tn. N. del T.

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FALSAS S O L D A D U R A SPropagacin del calorLa tempcraiura del soldador caliente desciende durante la solda-dura, y aun sin soldar, de modo continuo. El soldador se enfrapaulatinamente. Se dice que su calor fluye del soldador caliente,por ejemplo, a la zona que se suelda,que est ms f r a . Pinseseen el fluir del agua de las montaasalvalle.)Si se contempla ms de cerca el proceso de la corriente trmica,puede observarse que se v e r i f i c a de tres modos d i f e r e n t e s .Por la parte activa del soldador se transmite el calor al puntoasoldar: esta zona se calienta y el material de soldadura que seaporta comienza a fundirse. Ahora bien, el proceso de soldadurase detendra pronto por si solo, si no fluyera continuamente calorde l soldador fig. 169,1). El calor fluye pues de partcula a par-t i c u l a de materi al, tanto en el soldador como en la soldadura y enla pieza; el calor es conducido. Este proceso se llama conduccindel calorDel soldadorcaliente asciendeaire calentado: lasuperficie calientedel soldador hacedido calor a laspartculasde aire que lo rodean.E laire sehace ms fino, ms ligero es decir, sus par t culastien ena separarse unas de otras), se hace menos denso que el a i r e - f r o .Se establece una corriente decalor hacia arriba llamada corrientedeconveccin. De abajo sube constantemente aire f r o , y as suce-sivamente fig. 169,2). La corriente de calorpor conveccin ayudaigualmente al enfriamiento del soldador.El soldador o un trozo de acero incandescente, un horno caliente,irradian calor en todos los sentidos. Esto puede observarse espe-cialmente al forjar grandes piezas. En esta operacin la masa deaire comprendida entre la pieza que cede calor y el cuerpo querecibe calor la mano o la cara, el delantal de cuero perma-necen fros. Aqu no se transportacalor por conduccin sino inde-pendien emente de la materia intermedia el aire por lo quese llama radiacin trmica fig. 169,3).

Conduccin, conveccin y radiacin sontres modos distintos de transportar ca-lor. Siempre se tran spo rta por medio deellos calor de l cuerpo de ms tempera-tura a aquel que la tiene ms baja, noocurriendo nunca la inversa. El trans-porte de calor dura hasta que amboscuerpos lleguen a tener la mismatem-peratura.El transporte de calor por los tres me-dios que tiene de producirse, conduc-cin, conveccin y radiacin, est some-tido, como se sabe por experiencia, adeterminadas leyes que son de la msgrande importancia en la tcnica y enlas ciencias naturales .

Fie. 169 1 Conduccin del calor . Pa -so o flujo de calor delsoldador cal ientea la pieza ms fra

Fig. 169 2 Corriente de calor con-veccin : las partculas de aire quepasan rozando el soldador secalientany sub en verticalmente

Fie. 169 3 Rad iac in trmica: se extiende entodas direcciones pero queda detenida en sutrayecto a l termometro de la derecha por la pla-ca colocada entre este l t imo y el soldador

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FALSAS SOLDADURAS onduccin trmica

FE. 170.1 F l u j o t r m i c o m s r p i d o en los bue-nos conductores a) , ms lenlo en los malos conduc-tores del c a lo r fr

Existen buenos y malos conductores de l calor. Las de-signaciones buenos y malos hacen referencia a lavelocidad grande o pequea respect ivamente con queel calor pasa de la parte cal iente a la fra de un m at e r i al f igura 170,1 . Tod os los metales so n buenos conduc-tores yendo en esto por delante la plata y el cobre.L a madera, la porcelana, el v i d r i o , la ceniza, la incrus-tacin de las calderas son malos conductores del calor .Lo mismo pasa con el aire encerrado en recintos huecos aire en reposo).E n la s calderas de vapor o, por ejemplo, en pucherosde metal , se calienta el agua m uy deprisa. L as paredesde l recipiente conducen tan rpidamente el calor pro-porcionado por el h o gar , q ue ellas mismas se q u e d a nre la t ivamente fr as.

Fig. 170,2 Inf luencia de la incrustac in en el f lujo de calor, a Pared de lacaldera f r a cuando el flujo es r p i d o ; Oparedcal iente incandescente) cuando ex is te i nc r u s t a c i n

S i en el transcurso del t iempo se deposita incrustacin sobre el inter ior de la pared de la caldera, esdecircal o yeso precipitados del agua, se almacena el calor del hogar delante de la capa de incrustacin comoconsecuencia de su m ala co ndu c t i b i l i dad .L as paredes pueden ponerse incandescentes fig. 170,2 . L apresin de la caldera produce entonces, en determinadas circunstancias y a consecuencia de la resistenciad is m in u id a de la p lanch a de la ca lder a en el sit io incandescenlc, una explosin.L os mangos de m ader a en los soldadores, lmparas de soldar , etc., permanecen fr os. L as piedras deconstruccin de naturaleza porosa mantienen las viviendas frescas en verano y calientes en invierno-L a nieve protege los s e m b r a d o s c o n t ra la s heladas d u r a n t e el invierno, e tc .

Fig. 170,3 Transporte de calor: en el ref lector elctrico se p r o d u c epr incipalmente por radiac i n i zq uierda); en la estufa e lct r icap r o v i s t a d e v e n t i l a d o r , p r e f e r e n t e m e n t e p or corr iente de convec-cin derecha)

onve inC u a n t o m s par t culas de aire se po ngan ,por ejemplo, en contacto con la s paredescalientes de un cuerpo cal ient e tanto m scalor se t r ansm i t e al aire q ue pasa ro -zando. O expresndolo de o t ro m o d o :C u ant o m s rpido sea el m o vi m i en t odel aire tanto mejor se p r o du c i r el in-tercambiode calor e inversamente.Los locales se calientan, frecuentemente,con radiadores en los que el aire f r o,soplado con ayuda de un v e n t i l a do r , esobl igado apasarj u n t oa loscorrespondien-te s alambres de calefaccin f ig . 170,3 .E n el radiador de los automviles seaprovecha este mismo procedimiento paraconseguir el ms rpido enfr iamiento del

agu a de refrigeracin, etc.7


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F A L S A S S O L D A D U R A SRadiacinLos rayos calorficos emitidos por el sol producen el calentamiento de todos lo s cuerpos si tuadossobre la corteza terrestre: estos objetos son las masas de aire y de agua, las rocas, la s tierras, lo smetales, etc. En una comprobacin exacta de las t empera tu ras t r ansmi t idas a estos cuerpos env i r t u d de la radiacin trmica, se ponen de 'manif iesto dos hechos:1. Las par t culas de a i re o de agua sobre la s cuales in -ciden ra yos solares estn generalmente m s fras que, porejemplo, lo s cuerpos sl idos expuestos igualmente a la ac-cin solar. Lalar es temperatura de los cuerpos expuestos a laaccins o-m u y va r i a b l e de u n o s a otro (fig. 171,1 .U na hoja de papel negro y spero o un trozo de acerospero y oxidado expuestos a la accin de los rayos sola-res se cal ientan m ucho ms que una hoja de papel lisa yblanca o que una superficie de metal l igero pul ida y bri-llante.

F i g . 171 ,1 A c c i n t r m i c a d e los r a y osd e sol. a ) E l a i r e p e r ma ne c e f r o , deja pasara su t r a v s e c a l o r r a d i a d o ; b el car r i l secal ienta , absorbe c a l o r radiadoAs, pues, resul ta que los diversos materiales tienen unam uy diferente capacidad de admisin de los rayos solareses decir deadm it i r calor o dedev olver lo. Cuanto m s caloradmiten tantoms se calientan y cuanto menos calor son capaces de admit i r tanto ms frospermanecen. En el primer caso absorben calor, secal ientan, y en otro caso o bien rechazan elcalor o bien lodejanpasar a su t ravs (como el aire) y permanecen fros f i f i . 171,1 .Segn se sabe por experiencia, lo s mater ia les admiten rayos calor f icos tanto mejor cuanto rnsoscuros y speros son. C uan t o m s clara ylisa sea susuperficie,tanto m s rayos sern rechazados.Los vestidos claros so n prefer iblesen ve rano y en los trpicos. Las paredes exteriores e interioresde los termos estn provistas de un recubr imien to metl ico br i l lante . Las cmaras frigorficas seesmaltan en blanco por dentro y por fuera, etc.

Acciones trmicas en la atmsferaLa radiacin trmica procedente del sol da lugar en la capa de a ireque e n vu e l ve nuestro planeta ,es decir, en lo que l l amamos a tmsfe ra , a sorprendentes fenmenos meteorolgicos. En los her-mosos y soleados das del verano sube el a ire calentado: se fo rma una corriente de aire calienteque sube desde e l suelo . Cuando el suelo est hm edo sobre los bosques, lagos o mares seevapora agua al m i s m o t ie m p oysta es t ransportada hacia arr iba, con el aire ascendente, en fo rmainvisibledevapor.Elextremodeestamangadeaire quearrancadelsuelose vametiendofinalmente,al ir subiendo, en capas de airecadav ez ms fras. El vapor de agua se condensa entonces form and om in s c u l a s gotas de agua hacindose visible a nuestros ojos en forma de nube. Cuando, a l anoche-cer, v acediendo elcalor sedebilita tambin la corriente deconveccin d i s m in u y e n d o marcadamentela fo rmac in de nubes .En situacin de mal t i e m p o con fuer te fo rmac in de nubes ,la radiacin del calor solar a la tierrase ve fuer temente obstacul izada. La temperatura ser f resca incluso en pleno verano.En las tranquilas ydespejadas noches invernales especialmentecuando la tierraest cubierta poruna capa cerrada de nieve, es i r radiado tambin el calor de las capas in fe r io res sin obstculoa lguno 'hacia e l ambien te ms fro de las a l turas: en la proximidad de la t ierra l legan a produ-cirse fuertes heladas.

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' F A L S A S S O L D A D U R A SCant idad d e calor (en erg a t r m i c a )Un soldador grande p e r m a n e c e , d u r a n t e la soldadura, ms tiempo c al ien te que uno demenor ta-m a o . S etarda m u c h o m s e nhacer hervi r en el fogn 10l i t r o s d e a g u a q ue 1l i t r oslo. O expresadodeotro modo:Un soldador g r a n d econtiene ms c a l o r que otro m e n orcalentado a la m i s m a t e m -peratura. Delmismomodo, tieneque e m p l e a r s emscalor parahacer hervir 10l i t rosde a g u a quepara h a c e r hervir 1l i t r o n a d a m s (fig. 172,1).

Fi g . 172,1 Calor y t e m p e r a t u r a , a) 1 I de gu co n -s u m e para e l e v a r l a a 100 50 I de gas en 5 m i n ; 6) 101de agua consumen para elevarlos a 100, 500 1 de gasdurante 5 0 m i n

E s decir, qu e temperatura y calor son dosconceptos dis t in to s q u e n o d e be n c o n f u n d i r s e .Mientras la temperatura caracteriza un deter-m i n a d o estado t r m i c o ,elcalor debemos con-s i de r a r l o como u n a cantidad. L a u n i d a d d ecantidad d e calor es la k i l o c a l o r i a (1 k c a l ) *.Se e n t i e n d e por calora a q ue l l a cantidad decalor que es necesar io gastar para c a l e n t a r1litrode aguadesde los14,5aC, por e j e m p l o ,hasta los \5,5CC, es decir , para c a l e n t a r l ae n 1C (fig. 172,2).

L a u n i d a d d e c a n t i d a d d e c lorcalor f ica de combust ibles

Ejemplo : S e q u i e r e n c a l e n t a r 10 I d e a g u a a 1 5 C h a s t aun a t e m p e r a t u r a de 9 0 C. C o m o 1 I de a g u a e x i g e paraa u m e n t a r su t e m p e r a t u r a e n I J C u n a Cal, 10 I de a g u ac a l e n t a d a s de los 15 hasta lo s 9 0 C (o sea e levac in C de t e m p e r a t u r a de 90-15 = 75 C ) , necesitarn75- 10 -= 750 Cal.Pero e n r e a l i d a d se g a s t a m s calor porque hay quec a l e n t a r al m i s m o t i e m p o el rec ip ien te y p o r q u e sep i e r d e calor, por ejemplo, por conveccin y por radia-cin, etc.C on a y u d a de la u n i d a d d e calor se han fijado param u c h o s c u e r p o s o t r a s i m p o r t a n t e s u n i d a d e s d e m e d i d aqu e c a r a c t e r i z a n s u c o m p o r t a m i e n t o t r m i c o . As, porejemplo, el calor especfico, el calor de fusin y deva p or i za c i n de los cuerpos.Para c a l e n t a r 1 kg de co bre desde lo s 50 a los 51 C,po r ejemplo , se nec esi tan 0 ,09 3 C al . Este valo r es lo quese l lam a calor especf ico del cobre (0.093 C a l / k g 1 C )(propio slo de l ).Para t r a n s f o r m a r c o mpletamente e n v a p o r 1 kg d e a g u ase n e c e s i t a n po r ejemplo 53 9 C a l : ste es el calor d eva p or i za c i n d el a g u a . P a r a f u n d i r c o m p l e t a m e n t e 1 kgd e h ie lo se n ec esi tan 8 0 C a l E l c a l o r d e fusin del hieloes, pues, igual a 8 0 C a l / k g .

S i se queman c uerpo s c o mbi is t ibles ta les c o mo madera , c arbn, b e n c i n a , gas de l a l u m b r a d o , etc. , se dal u g a r en la c o m b u s t i n a c a n t i d a d e s d e c alo r d i f eren tes y p e r f e c t a m e n t e d e t e r m i n a d a s para c ada c o m-bu s t i b l e . Estas c an t ida de s de c a lo r pueden med i rse c o n la ay ud a de aparatos especiales y se D e s i g n a ncon e| n o m b r e d e po tenc ia c a lo r f ic a o t a m b i n con e l d e poder calorf ico.A s , por e jemplo, I kp de buen c arbn de hul la desa r ro l la , c u an do se quem a to ta lme nte , una c an t id add e calor d e 8400 Cal. L a polcncia calorf ica d e e s t e m a t e r i a l es, por c o n s i g u i e n t e , i g u a l a 8400 C a l / k p .O tro s e jemplo s: l i g n i t o en brulo , 2600 C a l / kp : b e n c i n a , 10 20 0C a l / kp : gas de l a lumbrado , 38 00 Ca l /cni .* Escorriente emplear dos unidades: la caloria-kilogramo o gran calora y la calorla-gramo o p e q u e a c a l o r a . La pri-mera e s g e n e r a l m e n t e usada e n l a prctica corriente y e n la i n d u s t r i a m i e n t r a s q u e l a segunda se u t i l i z a m s e n e l labo-ratorio. Se d e s i g n a n respectivamente por Cal o kcal y cal o cgr. fJ del T.

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F A L S A S S O L D A D U R A S rabajos de soldaduraC u a n d o se l i m p i a la pa r te a so ldar , hay que a tendertambin a q u e a d e m s de las superf ic ies de las p iezassobre las que ha de depositarse l a so ldadura , quedenbien l i m p i o s p or e j emp l o , en el caso de p l an c has losbordes o aristas que l im i tan esas superf ic ies . Las super -ficies l imp iadas no deben ser tocadas con los dedos.Cada s i t io no l i m p i o en e l que haya todava adher idosxidos se no ta duran te el p roceso de so l da du r a en queel mater ia l de so ldadura f und ido se ape lo tona . La sol-dadura no f luye, es decir , no se reparte y la unin sol-dada no se real iza bien. E sudor de los dedos actaex ac t amen te igual que un xido.Las superf ic ies a soldar deben estar nt im am ente ado-sadas una sobre otra. S i empre que no sea po s i b l e ap re -t a r l a s ent re s por medio de un l i s tn de mad e ra , hab rque valerse para e l lo , antes de laoperacin,detenazas,p inzas de so ldar , r emaches de f i jacin o a l a m b re s deun in f ig . 173,1 .Cuanto ms delgada sea la rendi ja de la un i n, tanto m sfuerte resultar la so ldadura f ig . 173,2 . Solamente enton-ces se produce la pene t rac in , a modo de raices, de lasf in s imas pa r t cu l as de so ldadura en el ma te r ia l de basey se l lega, en a lgunos casos, a la formacin de una aleacinentre ambos metales.Lo ideal sera que el mater ia l de soldadura fuera l levadoal estado de fus in no por accin de la l l a m a de la lmparade so ldar s ino p or el calor de las par tes que se van a unir f igura 173,3 . E l m a t e r i a l de soldadura tleberia tambincolarse f l u y e n d o por las costuras, es decir extenderse sobretoda la a n c h u r a de la costura y pasar a la par l e infe r ior . n i c a m e n t e en este caso se est seguro de que el mater ia lde soldadura no se ha solidificado prematuramente por laaccin de la pieza demasiado fra o de que no atraviesa,y c o m o consecuencia de ello resulta una cos tu ra poco con-sistente, o no estanca.Los f i l e t e s de so ldadura o las zonas so ldadas no deben serca lentados s ino pocos grados p or e n c i m a de l pun to defusin de la soldadura.Los filetes y las so ldaduras reca lentados i n f l u y e n desfavo-r a b l e m e n t e sobre la res is tencia de la unin soldada. En elcaso de so ldadura de la tn, el c inc puede quemarse .Despus de la so ldadura se l i m p i a n las piezas de restos defundente que pudieran an quedar adher idos. Esto se r e f i e r esobre todo a las soldaduras realizadas con agua de soldar.Los residuos de agua de soldar dan l uga r a una des trucc inde la parte soldada c o m o consecuenc i a de procesos elec-t r oqu m i cos . Deben, p or esta razn, lavarse del modo m sm e t i c u l o s o c on agua y todava mejor con una so lucin desa l amonaco fig. 173,4 .Lo s residuos de co lo fon ia o de brax se e l i m i n a n con unp e q u e o c ince l .

K R 173.2

FR. 173.3

Fig. 173,4

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FALSAS S O L D A D U R A Sold dur s b landas

1 7 4 , 1

El so lda dor debe es tar s i em pre b i en e s t a a d o en su p a r t ea c t i v a . Para a segura r esto, se f ro t a h a b i t u a l m c n l c despusdel c a len t a m i en t o ba jo a po r t a c i n de e s t a o sobre u n ap ied ra de amoniaco.C u a n d o el r e c a l e n t a m i e n t o e s d e m a s i a d o f uer te a p r o x i -m a d a m e n t e c u a n d o c o m i e n z a a p o n e r s e a l r o jo s e q u e m ala capa d e es t ao. Hay q u e p roceder , en este caso, a l i m p i a rel s o lda dor a f o n d o con una l i m a vieja y a apl ica r le es taod e n u e vo - Lo s s o lda dores m a l e s t a a dos o r e ca len t a dos d a nl uga r a que l a so lda dura no f luy a b i en .Si se t r a t a d e u n i r c h a p a s d e acero c o n s o l d a d u r a b l a n d a ,h a y que e s la a r p rev i a men t e l a s super f ic ies a so lda r .Sobre el acero se a d h i e r e e l e s t a o peo r que , po r e j e m p l o ,sobre el cobre. Si se e s t a a n p rev i a m en t e la s superf ic ies au n i r , se e s t a r segur o de que el es t ao ag arra b ien . E l m a-teria de soldadura f l u i r ahora bien en lo que ha de serla j u n t u r a s o l d a d a .

Soldadura fuerte

Fig. 74 ,2

Los s i t ios a s o l d a r deben co loca rse , a poder ser , en pos i -cin horizontal y de tal modo que queden por debajo tandespejados que se p u e d a n c a l e n t a r desde esa d i recc in ( f i -gura 174,1).D e es t a manera puede vigilarse bien la correcta i e m p e r a -l u r a d e so lda dura pues t o que no se p roduc i r n i n g n des-l u m b r a m i e n t o a consecuencia del efecto luminoso de lal l a m a . E l s i t io a so lda r puede m i r a r se b ien y puede con-templarsetambinelmodode fluir elmaterialdesoldadura.Si m ient ra s f luye es te ma ter ia l se presenta una l l am a lumi-nosa b l a nco -v e rdosa , h a b r que r e t i r a r en seguida la l lamad e c a l e n t a m i e n t o .E l h ech o de que l a so lda dura ech e l l a ma s cons t i t uy e unap r u e b a de que ha h a b i d o reca len t a mi en t o . Su c omponen t em s f c i lmen t e f us ib le o vap o r i zab l e , que es el c inc , co -mienza a arder. La coloracin verde de la llama es unaconsecuencia de que los v a po res d e c i n c c o n t i e n e n co bre .Las p l a q u i l a s d e m e t a l d u r o s e s u e l d a n p o r m e d i o d e c ob reelect ro l t i co , es decir, de cobre p u r s i m o , en ho rno s espe-cia les para s o l d a d u r a f uer te ( f ig . 174,2).

EjerciciosL Explicar los trminos tcnicos soldadura bla nda y solda dura fuerte.2 . Cmo s e p repa ra n lo s p u n t o s a s o lda r pa ra obtener una i mpeca b le u n i n ? (Apor t a r e j emplos c o ndiversos meta les . )3. Qu misin t ienen los fndenles durante el proceso de soldadura?4. Descr ib i r brevem ente e lmodo d e f u n c i o n a r l a l mpa ra de so lda r ; qu v en t a j a s ti ene su empleo a lso lda r p i ez a s d e p l o m o ?5 . Cmo se conocen la s j u n t a s de s o lda du ra de fec t uosa s ?174


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orja a manoL as herr ad ura s, argol las, ba rrotesde rejas, cuas, etc. , se f ab r icanmediante for ja partiendo de p lan -chas o deba r ras cuadradas or e d o n -das de acero. Se o b t i e n e n t am b i npor forja, lo scinceles, las l ima s, last en a za s y los ma r t i l l o s f ig . 1 7 5 , 1 .M e d i a n t e la for ja se da forma ala s p i ezas en estado incandescentecon ayu d a de mar t i l losd e for jar .Para ca len tar la s piezas see m p l e ael fuego de f r ag u a . C u an d o lap ieza ha a l c a n z a d oe l c a l e n t a m i e n t oconveniente para ser for jada colora m a r i l l oque cor responde a 1100C )se le da la fo rma deseada por med iode m art i llazosenrgicosyaplicadoscon destreza. Como apoyo f i rmepara for jar seempleag e n e r a l m e n t eel y u n q u e .

Fin. 1 7 5 , 1 Piezas for jadas , a) C u a c u c h i l l a d e h e r r a m i e n t a ) ; b a r g o l l a e s la b n d e c a d e n a ) ; c b a r r o t ed e re ja p u n t a ) ;d> b i e la c on m a me l n f o r j a do ; e h e r r a d u r a

L as g r a n d e s p i e z a s d e fo r j a se f o r m a n c o n e l m a r -l i l l o d e f r a g u a , o de dos m a n o s , qu e h a de s e r ma -n e j a d o p o r u n s e g u n d o o p e r a r i o l l a m a d o g o l p e a d o ro m a r t i l l a d o r .E l f o r j ad o m a n u a l c o n s t i t u y e u n a r t e q u e n eces i t au n d i f c i l y l a r go a p r e n d i z a j e f i g . 175,2 . L a p i e z a ,g e n e r a l m e n t e s u j e t ada c on l a s t e naz as , de be l l e v a r s er p i d a m e n t e y c o n s e g u r i d a d s ob re el y u n q u e c adavez que se l a c a m b i a d e p o s i c i n . L o s m a r t i l l a z o sse a p l i c a n , m s f lojos o m s e n r g i c os , en r p i d asucesin so b r e e l p u n t o p r e c i s o . Todo esto e x i g eh a b i l i d a d m a n u a l y b u en go lpe de v i s t a .E l o f ic io d e fo r j a , o de h e r r e r a , se p r ac t i c a d e s d ehac e m i l e s d e a o s y la i n d u s t r i a m o d e r n a n o p u e d etampoco p r e s c i n d i r d e l .

Fig. 175,2 Para los t raba jos de for ja a r t s t i ca se ex igeg r a n h a b i l i d a d . H ay v ie jos t raba jos d e for j a , d e l es t i lod e l r e p r e s e n t a d o , q u e c o n s t i t u y e n v e r da de r a s o b r a s d ear te

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F O R J AProcesos que tienen l ug a r durante la forjaLos mater i a les t enaces c omo elacero, elcobre , el i a t n , el broncey a l g u n as a l eac io n es d ela l u m i n i o ,en estado incandescente se vue l -v en d c t i l e s o m a l eab l e s , forja-bles, es decir que sus p a r t cu l a sd e mater i a sedejan desplazar porpres in o por golpe, y esto t a n t om s f c i l m en t e cu an t o ms seh a y a c a l e n t a d o la p ieza .

Con la energ a c in t i ca de losm ar t i l l a zo sserecalcan la s par t cu-la s de la zona que cae bajo la ac-c in de la t ab la o de la p e a d elm a r t i l l o .La c o m p a c t a c i n d el mater i a l t i e -ne por consecuencia que unapieza bien f o r j ad a posee una ma-y or resis tencia que el m a t e r i a l d ep a r t i d a .

F i g . 7 6 l Con la forja se c o m p a c t a e l m a t e r i a l , a c: la s p a r t c u l a s d e m a t e r i a l se a c e r c a n c a da v ez m s u n a s a otrasy se de sp l a z a n l a t e r a l m e n t eLa compactac in es slo pos ib le has ta un c ie r to l m i t e , es dec i r , que la d i s t an c i a m u t u a de la s p a r -t cu las no p u e d e va r i a rse s ino l igeram ente comprese con e l d i s t i n t o c o m p o r t a m i e n to de los gasesque se com pr im en, pg . 200). Adems d e este proceso de c o m p a c t a c i n , la s p a r t c u l a s d e m a t e r i a lse separan l a t e r a l m en t e a causa de la b u e n a m a l e a b i l i d a do fo r j ab i l idad que les da e lcalor d e fo r j a .Esta s ep a r ac i n se m a n i f i e s t a co m o d e f o r m ac i n f i g .176,1 . C on el lo no pierden la s p a r t cu l a ssucohes in .L as piezas fo r j adas son ms f ue r t e s y tenaces que las f u n d i d as . A l g u n o s m a t e r i a l e s no se p u e d e nf u n d i r o se f u n d e n m al s iendo por e l con t r a r io for jables .O x i d ac i n d e io s mater i a les . Las piezas deacero, cobreo la tn-se o x i d a n c u a n d o se p o n en al rojoEsto qu iere dec i r que en su super f icie se f o r m an d e l g ad as cap as d e x i d o d e aspec to oscuro qu een e lcaso d e l acero se exfol ian f c i lmen te , m i en t r a s qu e en e l cob re o e l la t n q u e d an f u e r t em en t eadher idas . Es tas capas d e x i d o se f o r m an , s ob re t o d o , cu an d o e l o x g e n o c o n t e n i d o en e l a i r et iene acceso a la p i eza i n can d es cen t e .C u a n t o m s e levada sea la t e m p e r a t u r a d el caldco y m s l a rga la d u r a c i n de este l t i m oen la f r a -gua , t an to m s i m p o r t a n t e ser la f o r m a c i nde esa cascar i l l ad e x i d o . Las p iezas d e aceroe x p u e s -ta s duran te l a rgo r a to a la t e m p e r a t u r a d e i n c a n d e s c e n c i a a m a r i l l a e x p e r i m e n t a n g r a n d e s p r d i d a sd e m a t e r i a l l lam ad as m e r m as de c o m b u s t i no q u em ad o . C u a n d o la t em p e r a t u ra es de l rojo b lanco ca lo r de s o l d a d u r a ) el acero empieza a c h i s p o r r o t e a r , es decir, que la cascarilla de x i d o sed e s p r e n d e f o r m a n d o haces d e ch i spas . 76


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FORJAHerramientas y aparatos p r forj rPara caldear las piezas seemplea la f ragua ( f ig . 177,1 . El calor necesariopara la forja seobtienepor combustinde carbn de f r a g u a conenrgica aportacinde aire. Elcarbn secolocaen lo quese l l a m a el h o r n i l l o . Elaire a presin, pro 'duc ido por una soplante, se lanza por abajo al h o r n i l l om e d i a n t e u n a b o q u i l l a a n u l a r g r a d u a b l e .R e g u l a n d o la cantidad d e aire aportado sepuede, a su vez, graduar l a t empera tu ra y l a c an t i dadde calor de la f ragua de acuerdo con el tamao de las p iezas que se t r a t a de calentar.Accesorios: pala para el carbn, reci-pientedeaguaparaapagado, aspersoriode apagado para ext inc in parc ia l delfuego dem as iado g r and e , espetn paraahuecar el carbn.Como c o m b u s t i b l e se emplean las l la -madas hu l la s ag lu t inan tes ( t a m a o d elo s trozos:almendra n. 3 , coque o,ms raramente, carbn de lea.El yunque ( f ig . 177,2 es el banco det r a b a j o del herrero o fo r j ado r . Sul a b i a t e m p l a d a sirve de apoyo o base .en i n f i n i d a d d e trabajos d e forja ta lescomo el estirado, el recalcado, el dego-l l a d o , etc.

Fie . 177,1 F r a g u a : v i s t a genera l y seccin, a H o r n i l l o ; h placadel h o g a r ; < c u i i d u c o ' d e tire a p re s i n ; ti p a r r i l l a ttm b o q u i l l aa n u l a r ; c) r o m p e d o r de escorias; f} ex t r ac to r de cen izas ; g corre-dera pa ra e l a i re ; h p a l a ; i espetn o hurgn; / ) rec ipien te d ea g u a ; / ) aspersor io para apagado

177,2 E l y u n q u e , banco d e t r aba jo d el her rero ,a Tabla d el y u n q u e ; f t) b i go rn i a d e ar is ta v i v a ;c b i g o r n i a r e d o n d a ; < taco para r e c a l c a d o ;e soporte.Accesorios delyunc iue . a ) T a s e n f o r m ade t a l l a n t e o t a j a d e r a ; b ta s e n fo rma c n i c a ;c las en f o r m a d e y u n q u e p e q u e o o b igo rn ia

Con l a b i go rn i a r e d o n d a d el y u n q u e se c u r v a en cal icn ie .El taco para recalcado que se e n c u e n t r a m s abajo seemp lea para recalc ar piezas m s largas . Dos agu je ros(D , O) dispuestos en la tabla de l yu n q u e s i rven paraa l o j a r el vas tago de he r ra mie n ta s a ux i l i a re s ta les comoel tas de f o rm a d e t a l lan te o t a j ade ra , el tas de f o r m acn ica o e l en fo rm a de yun qu e pequeo ( b i g o r n i a ) .C u a n d o se forja de l a b a r r a pueden corta rse p iezaspequeas ya t e r m i n a d a s de for ja r con ayu da de (as enf o r m a de t a l l a n te y del m a r t i l l o de mano . El tas en f o r m acnica y el en f o r m a de b i g o r n i a se em plean para t ra -ba jos de forja m s f inos .

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F O R J A

Fig. 178,1 Clavera de h ie r ro

Sobre la clavera de hierro oplaca matriz de agu-jeros(fig.178,1 se t e r m i n a nde recalcar o a p l a s t a r ,piezasque han sidoy a pre v iam ente r ecalcadas sobreel y u n q u e .Los martil los (fig. 178,2 con que se t r aba ja en laforja son el mar t i l lo de mano (1 a 2 kp) y e l mal lo(7 a 10 kp ) ma n e j a do con dos ma n o s . L a t ab la de lm a r t i l l o e st l ige ram ente curvada , su s aristas estnredondeadas p a ra ev i t a r marcas nodeseadas cua ndoel mar t i l l azo cae a lgo ob l i cu am ente . La de lgada p ea de l mar t i l lo , que se u t i l i za pr inc ipa lmen tepa ra el estirado, est d i spues ta t ransversalmen te al ma n g o delm ar t i llo . Los mangos son dem a d e rade f resno, muy tenaz, y estn acuados fue r temente en el ojal de la cabeza del martil lopara evi tarqu e sta pueda sa l i r d i spa rada .

Fie- 178,2 M a r t i l l o dem a n o y m a l l o de l herre ro ,a) Tabla; > pe a

F R . 178,3 E l m a r t i l l o de f raguao de dos m a n o s se agarra de esiem o d o

para forjar grandes piezas es necesario trabajar con dos ope ra r iosque go lpean , uno de ellos emplear el mar t i l lo de fragua norma , conla pea a t r a ve sa da , y elotro un m rtillo cuypea est dispuesta pa -ralelamcrite al m a n g o o.sea e l l lamado mart i l lode f ragua c r u z a d o ( losoperarios trabajan e nCruz . NBj WMhE 178-440 W I o t a l l an t e pa ra tra-bajo en c a l i e n t eyp a r at r a ba jo en f r i

Fig. 178,5 Ma rt i l los auxi l i a res del herrero, a) M ar t i l l o p u n z n ; b ma r t i l l o de ga rga n ta ; c m ar t i l l o asen tador o es-t a m p a ; d ma r t i l l o a p l a n a J o r de fo r j a ; e mart i l lo t roquel para espigas redondas

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FORJA

Fie . 179 1 Lo s mangos dis-pues tos con h o l g u r a n o dan rebole . Los mangos nod eben pelarse cor teza) niacu a r seH a y h e r r a m i e n t a s , p r o v i s t a s d e m a n g o c o m o lo sm a r t i ll o s ,que son c ince les para se r co locados sobre la p ieza y go lpe arsobre e l los * ; tales son e l t a l l a n t e o a j a d e r a para t r a b a j oen caliente y en f r o f i g . 178,4) que s i rven pa r a co r l a r ,lo s m a r t i l l o s - p u n z n para agu jereado en ca l i en te , e l mar - o d e g a r g a n l a o d e ca ld e r e r o y el de a s e n t a r , o m a r t i l l oe s t a m p a , q ue s i rven p a r a p r o d u c i r en las piezas un d e g e l l o ,o e s t r a n g u l a c i n , r e d o n d e a d o o a canto v i v o , y e lm a r t i ll oa p l a n a d o r p a r a t e r m i n a r d e s u a v i z a r l a s super f ic ies f o r j a d a sp la n a s f i g . 178,5).E n a lg un as p iezas fo r j a da s sue le ha ber esp igas o vas tagosr e d o n d o s o t a m b i n , po r e j e m p l o , d e s e cc i n cu a d r a d a q u eno se hacen po r medio d e l o q u e p o d r a m o s l l a m a r fo r jal i b r es i n o po r m e d i o d et r o q u e l e sde dos piezas f ig.178,5).L a m i t a d i n f e r i o r se d i s p o n e s o b r e la t a b l a d el y u n q u e yla super io r se f a b r i c a en f o r m a de m a r t i l l o , de esos q u ehemos c i tado para se r co locados sobre la pieza y g o l p e a rsobre e l los .Toda esla clase d e m a r t i l l o s s e s u j e t a n por m e d i o de m a n g o sd e m a d e r a b l a n d a p . e j, , d e a b e d u l ) que van flojos en eloja l p a r a e v i t a r e l r e b o t e v a s e E n d e r e z a d o, pg. 1 1 8 ) ,y s e go lp e a n con e l m a r t i l lo d e for ja f ig . 179,1).Tenazas de for ja f i g . 179,2). Es t a s h e r r a m i e n t a s s i rvenp a r a su je ta r y g u i a r o da r vuelta con segur idad a laspiezas,a m e d i d a q u e s e l a s v a d a n d o l a f o r m a d e s e a d a . L a f o r m ade la boca d e es tas tenazas se a c o m p a s a a la de las piezasq ue se f o r j a n , e x i s t i e n d o , por lo t a n t o , t enazas p l a n a s , cu a -d r a d a s o r e d o n d a s , t e n a z a s p a r a rob l ones y o t r a s m u c h a s .Por losm a n g o sde la s tenazas de fo r j a seco r r e n conf r e cu e n -c ia a n i l lo s pa r a descargar la m a n o .nstrumentos de medida para trabajos de forjaPara la m e d i c i n de l o n g i t u d e s se emplean reglas robus-tas, gruesas ; para medir ngulos se u t i l i z a n sencillasescuadras de acero o tambin falsas escuadras.Los dimetros de agujero se miden con compases.Muchas veces se t r a b a j a tambin con platillos de chapao de alambre con los que secomprueba la forma de lapieza f o r j a d a .Cuando se fo r j an espigaso pivotes se emplean galgas def o r j a r para veri f icar el dimetroo el espesor, ya obtenido,en la espiga o en el pivote.

F ig . 1 7 9 2 Tena za s d e for ja , a l e n a z a p l a n aco n mo rda za s e s t r i adas ; b boca de seccinc u a d r a d a ; c lenaza r e d o n U a ; < l t e na za p a r aroblones

Nos vemos obl igados a em plea r esta per f ras i s unpoco l a rgaporno exis t i r en nues t ro pa s una d e n o m i n a c i n gen r i ca con que de-s ignar es tas h e r r a m i e n t a s q ue lo s a l em a n es l l am a n H m m e r iiimA ufse t z en . N, del T.F i g . 179 .3 I n s t r u m e n t o s d e m e d i d a d e l he-r r e r o , a Re g la de acero; h escuadra d e acero; f a l s a e scuad ra ; rf ) c o m p s d e p u n t a s ;e g a l g ade herrero

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FORJA nerga cinticaL a p i e z a s e d e f o r ma e n e l s i t i o q u e s e fo r ja , p o r l a - a c c i n de la e n e r g a de losm a r t i ll a z o s .U n a u t o m v i lse l a n z a c o n g r a n e n e r g a c o n t r a u n r b o l yq u e d a d e s t r o z a d o ( f ig .180,1 . D e s p u s de u n fu e r t e a g u a c e r o ,la s g r a n d e s m a s a s d e a g u a q u e s e p r e c i p i t a n , c o n e n e r g ac i n t i c a e n o r me , hac i a e l v a l l e , s e l l evan c o n s i g ol a s pas a r e l a s y l o s p u e n t e s y las casas.

Fg. 1 8 0 1 L a e ne rg a c in t i c a , o s e a l a e n e r g a d e l m o im e n l o , se t r a n s f o r m a e n t r a b a j o d e d e f o r m a c i n

E n todos e s t o s casos es la e n e r g a c i n t i c a ,es d e c i r , la e n e r g a de un c u e r p o en m o v i -miento delmartilloodel a u t o m v i lo dela g u a , p o r e j e mp l o la c a u s a d e esos efec-t os , d e s e a d o s u n as ve c e s y n o d e s e a d o s o t r a sm u c h a s .D u r a n t e a for j a esos e f e c to s q u e d e s e a m o so b i c n e r c o n s i s t e n e n q u e la s p a r t c u l a s d em a t e r i a l s o n m o v i d a s u n a s c o n t r a o t r a s , s o nd e s p l a z a d a s . C o n es to q u e d a e j e c u t a d o u ni m p o r t a n t e t r a b a j o d e d e f o r m a c i n . E l r p i d om o v i m i e n t o d e l m a r t i l l o e s f r ena d o , l a e n e r g aq u e r e s id a en l e n e r g a c i n t i c a o d em o v i m i e n t o es a b s o r b i d a ( f i g . 180,2 .

Fi g . 180,2 A] m i s m o t i e m p o q u e d e s a p a i e c e la e n e r g a c i n t i c a de q u e e s i a ba a n i m a d o e l m a r t i l l o , s e t r a n s f o r m a s iaen t r a b a j o d e d e f o r m a c i n en la pieza

Fie. 1 8 0 3t r ab a j o d e La ve locd e f o r m a c i d a d d e p e rc u s i n d e l m a r t i l l o d e fo r j a p rodi ice u n n nu e v e veces m a y o r

E l I ra b a j o d e d e f o r m a c i n a l c a n z a d oes , segn dice la e x p e r i e n c i a , t a n t om a y o r c u a n t o m s p e s a d o sea e l m a r -t o e m p l e a d o y c u a n t o m a y o r sea l av e l o c i d a d c o n q u e e s l a n z a d o . P o re n s a y o s s e s a b e q u e u n m i s m o pesod u m a r t i l l o c u a n d o f u n c i o n a a v e l o -c i d a d d o b l e hac e u n efecto c u d r u p l ey c u a n d o su v e l o c i d a d es t r i p l e e lefec to p r o d u c i d o es ya n u e ve ve c e sm a y o r q u e c o n v e l o c i d a d s e n c i l l a( f i g u r a 180,3 . L a c a p a c i d a d de u nc u e r p o que se m u e v e p a r a p r o d u c i rt r a b a j o c rece , p u e s , m u yr p i d a m e n t ec o n e l a u m e n t o d e v e l o c i d a d . E n c a m -b io , u n pesod o b l e o t r i p l e liel m a r t i l l op r o d u c e , p e r m a n e c i e n d o i n v a r i a b l e l av e l o c i d a d , u n ef e cto s l o d o b l e ot r i p l e .

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FORJAE l im p u l s o de la energa de m o v im ie n to (energa cintica) tiene, por lo tanto , la f a c u l t a d de ejecu-tar o de produ cir t rabajo.Las corrientes de aire y de agua cons t i tuyen otros t a n to s tipos de energa cintica y , desde t iempoin m e m o r i a l , se emp lean pa ra acc ionar o p r o p u l s a r m o l in o s o barcos (fig. 1 8 1 , 1 ) , con lo cual eje-cutan trabajo.

F R 181 1 La energa c in t ica de ki s corr ientes de aire o de agua see m p l e a nron f ines de p r o p u l s i n

L amasa de agua a lmacenada en un emba lse cons t i tu ye un trabajo po tenc ia l que se puede t raduc i r ,con a y u d a de una t u r b i n a h i d r u l ic a , en energa c int ica . D el m i s m o m o d o , un resorte de relojen tensin o la maza l evan tada de un m a r t i l l o de cada poseen trabajo p o t e nc i a l : en caso de nece-sidad producen trabajo.La energa a lmacenada se l lama genera lmente energa potencia l .

F R 181 ,2 Transformador de energa . E ne r g a ca lor f ica . En erg a c i n t i c a E n e r g a e l c tr ica E nerga c in t i caE lcalor y la e lectr ic idad poseen tambin la facul tad de realizar trabajo y por eso se l l a m a n t a m b i nenerga calorfica, o trmica , y energa e lctrica respectivamente .E n u na locomotora se produce energa trmica m e d a n t e l a combus t in de l carbn. C on a y u d ade esa energa se t r ans forma e l agua en vapor. La presin del v a p o r de agua , ca l iente y en tensin,se t r ans forma en el p i s tn en energa c int ica f ig . 181,2) .E l mo tor e lc t r ico que acciona una t a l ad radora , po r e jemplo, se a l imen ta de la red. La energaelctrica que t o m a de la red se t r a n s f o r m a en energa de m o v i m i e n t o .La energa elctrica puede t r ansformarse t a m b i n con a y u d a de resistencias de ca lefaccin en ener-ga ca lor f ica.o enMover (un mdico de H e i l b r o n n ) fue e l p r imero que se dio cuenta de que para todas l ast ransformaciones que t ienen l u g a r con las d is t in tas formas de energa exis tentes (ca lor , movimiento,magnetismo, etc.) puede decirse lo s i g u i e n t e : Lo que se pierde en una clase de energa se gana enotra.La s u m a de todas l as energas pe rmanece i n v a r i a b l e .

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Trabajo Con Metales_3

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