SOLDADURAS

 

El cobre es un metal que reúne una diversidad de ventajas (bajo costo, liviano, maleable, seguro, fácil de unir, resistente a la corrosión) y posee amplia utilización en instalaciones de agua, calefacción y refrigeración de edificios residenciales y comerciales.

Al igual que el soldeo de otros metales, para la unión de tubos o caños de cobre se emplea comúnmente el proceso de soldadura por gas con dos técnicas disponibles, dependiendo de las condiciones y la aplicación: soldadura blanda (o convencional) y soldadura fuerte. La soldadura blanda es la más indicada para instalaciones de plomería (o fontanería) y gas; la soldadura fuerte es la técnica estándar en el sector de refrigeración y aire acondicionado.

En las técnicas de soldadura blanda y fuerte las piezas a soldar no se funden, por lo tanto debe emplearse un material de aporte (habitualmente, aleaciones a base de estaño, cobre, plomo, plata o zinc, según la técnica y la aplicación) y el calor para fundir este metal de aporte -cuya magnitud depende de la técnica empleada- puede generarse por gas o electricidad.

La soldadura por gas utiliza una llama proporcionada por un soplete que funde el material de aporte y permite que éste sea conducido por acción capilar a las superficies a soldar, que han sido previamente recubiertas de un fundente adecuado. El combustible del soplete es generalmente acetileno-oxígeno, propano-oxígeno o una mezcla de gas y aire. En los casos en que la presencia de una llama abierta resulta peligrosa (por ej. tuberías de gas) el calor necesario puede generarse mediante herramientas que funcionan con resistencias eléctricas y que emplean electrodos.

Excepto por las diferencias que distinguen la soldadura blanda de la soldadura fuerte (composición del material de aporte, tipo y composición del fundente y magnitud del calor requerido para derretir el material de aporte)  ambas técnicas se aplican del mismo modo para soldar tubos de cobre y requieren de una serie de pasos en común.

Esos pasos se detallan en la siguiente tabla:

 

 

La importancia de la soldadura no debe ser pasada por alto en la industria de la refrigeración. La soldadura se utiliza en la unión de las piezas de un sistema de refrigeración para formar un circuito cerrado, el cual se encuentra bajo presión, si el circuito tiene perdidas por las uniones obviamente el sistema dejara de funcionar correctamente. En este manual veremos someramente los términos y técnicas más comunes que podemos utilizar en refrigeración.

 

Glosario:

Aleación: Metal que está compuesto por dos o más metales (bronce, acero, latón)

Capilaridad: Fuerza creada por la tensión superficial del metal que atrae y distribuye el metal de aporte en estado de fusión entre los metales que están siendo soldados. El aporte siempre tiende a llenar el espacio ínter soldadura de los materiales, aun desafiando la gravedad, siempre y cuando la separación sea la correcta.

Cono: Llama interna entre el pico y la llama externa.

Flux: Sustancia química aplicada a las superficies a soldar, el cual previene la oxidación por calor de los materiales, hay en pasta, en polvo, líquido, y hasta en estado gaseoso.

Fósforo: Elemento no metálico de la familia del nitrógeno, el cual se adiciona a algunas varillas de soldar para que el material fluya mejor.

Fusión: Estado de los metales de aporte cuando se encuentran a altas temperaturas. La encontramos en dos formas, línea líquidos y línea sólidos.

Líquidos Es la línea o líneas en un diagrama de fase en la que por debajo se encuentra sólido solamente, técnicamente es la sucesión de puntos en la que por debajo el metal es un sólido estable.

Sólidos Obviamente es el contrario de líquidos.

Gas inerte: Normalmente usado por nosotros nitrógeno.

Metal de aporte: Metal que se utiliza para las soldaduras, generalmente en forma de alambre o planchuela muy delgada,

Oxido: Combinación de oxigeno con otro elemento, que forma una capa que inhibe la capilaridad.

Pluma o dardo: Parte interna de la llama del pico.

Punto de fusión eutectico: Punto en que la fusión del aporte (solidos) y el punto de flujo (líquidos) tienen una misma temperatura

 

Resistencia a la tensión: Resistencia mecánica de una unión sometida sin quebrarse medida en psi

Soldadura: Unión de metales a través del uso de calor y material de aporte cuyo punto de fusión sea superior a449ºc pero por debajo del punto de fusión de los metales a soldar, la soldadura es un proceso de adherencia.

Separación: (huelgo) Separación entre los metales que están siendo unidos, la separación ideal para soldar es de 0,05 Mm. a 0,127 Mm, estas medidas varían de acuerdo a los materiales y el aporte que se estén usando.

 

EQUIPO DE SOLDADURA

 

En refrigeración son básicamente cuatro los tipos de soldadura que efectuamos.

·         AUTOGENA

·         CARTUCHO

·         DE ESTAÑO

·         ELECTRICA

 

Autógena: Se compone de tubo de oxígeno, garrafa de 3Kg de GLP mangueras roja para combustible y azul o verde para oxígeno, soplete y ambos reguladores La más común de las soldaduras que utilizamos, este equipo se divide en dos categorías La primera y más extendida es la soldadura de oxígeno y gas licuado de petróleo (garrafa domestica), que utilizamos para soldar cañerías en heladeras, aire, etc. De pequeños diámetros.

 

La segunda es oxígeno y acetileno vulgarmente conocida como oxiacetilénica, Este equipo está compuesto igual que el anterior a excepción de la garrafa que es reemplazada por un tubo de acetileno, o en su defecto un gasógeno a carburo de silicio. La cual se usa cuando debemos soldar piezas con gran disipación calórica, por ejemplo cañerías de gran diámetro.

 

Hay que tener mucho cuidado con los sopletes para autógena, ya que difieren en la construcción entre los de GLP y los de acetileno, ya que la pre-cámara que se encuentra en el mango difiere entre uno y otro, la cual puede devenir en explosión del soplete.

 

La desventaja de estos equipos es su tamaño y la dificultad de traslado, como así también la recarga tanto del oxígeno como gas o acetileno.

 

 

 

Soldadores a cartucho:

 

Compuesto por un soplete, y un cartucho.

Actualmente muy de moda, tienen una excelente performance para la soldadura, genera casi la misma temperatura que la autógena para trabajos normales de soldadura es muy recomendable, La más conocida por aquí es el soplete bernzomatic, los hay con manguera y sin manguera, están apareciendo unos chinitos, por los cuales no puedo verter opinión. Las ventajas de estos es que son transportables 100% y nunca nos quedaremos sin gas ya que siempre se lleva un cartucho de repuesto. Los precios son muy convenientes a la hora de comprar nuestro primer equipo ya que la inversión no llega a los $ 2000 con un cartucho de repuesto Cada cartucho dura aproximadamente para 40 horas de uso.

 

 

 

PRIMEROS PASOS PARA SOLDAR

 

Habiendo descrito los equipos veamos otros accesorios necesarios para una buena soldadura

 

·         Gafas de protección con vidrios din 2 o 4 para soldadura oxiacetilénica

·         Pincel

·         Tela esmeril

·         Lima redonda cola de ratón

·         Flux en pasta o bórax

·         Agua caliente

·         Cepillo de acero

·         Limpiador de soplete.

·         Material de aporte, varillas harris o bronce

 

Es muy importante la inspección del equipo antes de encenderlo, la inspección consta de revisión de mangueras, el apretado de los manómetros, y estado del pico

 

¡¡¡No olvidemos que estamos manejando gases explosivos!!!

 

La mezcla de gases debe respetar las proporciones de carburante y comburente respectivamente oxígeno y gas inflamable

La siguiente tabla nos ayudara a regularlo en forma correcta ya que una llama puede ser oxidante

Mezcla correcta de oxigeno combustible:

Relación oxígeno a combustible

 

Oxígeno a gas natural 2:1

Oxígeno a propano 5:1

Oxígeno a acetileno 2,5:1

 

Antes de comenzar regularemos el equipo de soldadura a las proporciones indicadas anteriormente,

 

NO SE DEBE EXCEDER 30 PSI LA PRESIÓN DE OXIGENO Y 15 PSI PARA EL COMBUSTIBLE.

 

PROCEDIMIENTO PARA ENCENDIDO DEL SOPLETE

Abra los tubos de oxígeno y gas, siempre se deben abrir a tope, nunca a mitad de carrera del vástago. Abra ¼ de vuelta el robinete de gas del soplete, una vez encendida la llama abriremos lentamente el oxígeno hasta lograr la pluma en el pico, corregiremos El tamaño de la llama de acuerdo a nuestras demandas calóricas, a mayor llama mayor calor. No se debe exceder la capacidad del pico, si se necesita mayor calor cambiaremos el pico por un número más grande, generalmente con un pico Nº 1 podremos soldar casi todo. Recuerden mientras más grande el pico mayor consumo tendremos.

Ahora si comencemos

Primero liberamos un espacio alrededor nuestro para poder trabajar lo más cómodo posible. Trabajar incomodo es un causal de quemaduras. No lo olviden. Primero trataremos con la soldadura más fácil Cobre con cobre.

Regla de oro

El corte del caño debe hacerse con corta tubos para que el corte asiente sobre el ensanche.

Lo primero si las tuberías son del mismo diámetro deberemos agrandar el caño con un punzón ensanchador de los cuales ya conocemos, y limaremos su interior con lima redonda, para quitar la suciedad que pudiera tener en su boca el procedimiento más conveniente es agrandar el tubo que está más arriba, por la sencilla razón que si nos excedemos en la holgura que hacemos no corremos peligro de que el aporte se escurra dentro de la cañería. La profundidad mínima es de ¼ de pulgada (6 Mm.)La ideal es la que nos da el punzón que ronda 3/8 de pulgada (10 Mm.)

Luego limpiamos perfectamente el tubo que introducimos dentro del que ya agrandamos. Para limpiarlo utilizaremos tela esmeril de grano 100.Efectuamos el calce procurando que quede sujeto y lo más alineado posible. Tendremos a mano la varilla de soldadura Encendemos el soplete, entibiamos la varilla y la introducimos 1 cm. aprox. En el flux y comenzamos a calentar la unión primero el caño interior o macho, hasta ver un tono rosado, calentamos el ensamble y cuando este a temperatura comenzamos con el aporte, es muy importante no fundir el aporte con la llama, ya que se recocerá ,goteara y no se adherirá a los caños. El punto exacto de la temperatura lo dará el mismo aporte, si esta la unión fría se pegara la punta, si está muy caliente goteara el aporte, Con la temperatura justa el aporte subirá hacia la parte más caliente de la unión. No debemos presionar la varilla, deberemos “pintar con ella”. Una vez soldado apagamos el soplete, esperamos que se enfríe, ojo nunca enfriar la soldadura con agua, ya que la contracción brusca de los tubos figuraría la soldadura. Una vez fría lavamos con pincel y agua caliente para quitar el flux excedente ya que este se cristaliza y si tuviéramos un poro no lo veríamos. Luego de la verificación de perdidas es conveniente pintar de negro la soldadura, esto nos da un aspecto inmejorable de nuestro trabajo

Repasemos:

Paso 1- Buen calce y separación

Paso 2- Limpieza perfecta de la unión

Paso 3-Ensamble y soporte de las piezas a soldar

Paso 4- Aplicación de flux

Paso 5- soldadura

Paso 6- limpieza de las uniones soldadas para remover el flux.

Recuerde: Nunca enfríe una soldadura con agua, debe enfriarse naturalmente