Proceso y Parámetros Clave de la Soldadura por Puntos de Resistencia

Características y Ventajas de la Soldadura por Puntos de Resistencia (SPR)

La soldadura por puntos de resistencia es un proceso de unión altamente eficiente que ofrece múltiples beneficios, especialmente en entornos industriales y automatizados. Sus principales ventajas son:

• Calidad y Uniformidad: Permite obtener soldaduras de buena calidad y de manera uniforme.
• Manejo Sencillo: Su automatización facilita el manejo, haciendo que la calidad dependa más de la correcta regulación de los parámetros que de la habilidad del operario.
• Acabado Superior: Genera superficies suaves sin necesidad de repaso posterior y con ausencia de deformaciones.
• Sin Material de Aportación: No se requiere material de aportación para realizar la unión.
• Desmontaje Sencillo: El desmontaje de piezas unidas por SPR es relativamente sencillo.
• Protección Anticorrosiva: Es posible aplicar una protección anticorrosiva a las piezas antes de soldar.

Fundamentos del Proceso

La soldadura por puntos se basa en dos principios fundamentales:

1. Forja por presión: Se considera una soldadura por presión, no por fusión, donde la unión se logra aplicando una fuerza controlada.
2. Efecto Joule: El calor necesario para la soldadura se genera por el efecto Joule, que describe cómo el paso de una corriente eléctrica a través de una resistencia produce calor.

La cantidad de calor generado (Q) se define por los siguientes factores:

• I: Intensidad de la corriente de soldadura.
• R: Resistencia eléctrica de la unión a soldar.
• t: Tiempo durante el cual circula la corriente.
• Presión: Fuerza necesaria aplicada en los electrodos.

Parámetros Clave de la Soldadura por Puntos

El éxito del proceso depende del control preciso de cuatro parámetros principales:

Intensidad y Tiempo de Soldadura

La intensidad es el factor más influyente en el calentamiento final. La relación entre intensidad y tiempo define el tipo de soldadura:

• Soldadura rápida: Se utiliza más intensidad y menos tiempo. Esto reduce las pérdidas de calor por conducción, aunque aumenta el peligro de fusión.
• Soldadura lenta: Se emplea menos intensidad y más tiempo. Provoca una mayor pérdida de calor hacia las piezas y un mayor calentamiento de los electrodos.

Resistencia Eléctrica de la Unión

A mayor conductividad eléctrica del material, menor será su resistencia al paso de corriente. Los factores que influyen en la resistencia eléctrica son:

• La fuerza aplicada a los electrodos: Al aumentar la presión sobre las piezas a unir, disminuye la resistencia de contacto.
• El estado de la superficie: La superficie debe estar limpia y libre de rugosidades para garantizar un contacto óptimo.

Presión de Apriete

La presión aplicada por los electrodos debe ser suficiente para que las chapas a unir tengan un contacto adecuado, venciendo cualquier deformidad y asegurando que la corriente fluya a través del punto deseado.

Geometría de los Electrodos

La forma y el tamaño de la punta de los electrodos determinan la densidad de corriente y, por lo tanto, el tamaño y la calidad del punto de soldadura.

Componentes de una Máquina de Soldadura por Puntos (SPR)

Un equipo típico de soldadura por puntos de resistencia se compone de:

• Sistema de presión: Mecanismo para aplicar la fuerza necesaria sobre las piezas a unir a través de los electrodos.
• Transformador eléctrico: Generador de la alta intensidad de corriente necesaria para el proceso.
• Sistema de control y temporización: Circuito que regula con precisión los tiempos de cada fase del ciclo de soldadura.

Fases del Ciclo de Soldadura por Puntos

El proceso se divide en una secuencia de etapas cronometradas:

1. Colocación

Consiste en posicionar la pinza de soldadura sobre las chapas en el lugar exacto donde se realizará la unión.

2. Tiempo de Bajada

Es el tiempo que transcurre desde que se inicia la operación de acercamiento de los electrodos hasta que estos aplican la presión correcta y comienza el paso de corriente.

3. Tiempo de Soldadura

Es el intervalo durante el cual está pasando la corriente eléctrica a través de las piezas, generando el calor necesario para formar el núcleo de la soldadura.

4. Tiempo de Mantenimiento (o Forja)

Es el tiempo que transcurre desde el corte de la corriente hasta el levantamiento de los electrodos. Durante esta fase, se mantiene la presión para permitir que el núcleo de soldadura se solidifique correctamente.

5. Tiempo de Enfriamiento

Finalmente, desaparece la presión y los electrodos se separan de la pieza, completando el ciclo.