UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: M0626
Tecnologías De Unión De Materiales
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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03005 - Ingeniería Mecánica 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
5to
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Mecánica - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(M0603) Materiales
(U0902) Química
(M0603) Materiales

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Fabricacion
Departamento: Mecanica

Ingeniería Mecánica - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 80hs SEMANALES: 5 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
4 hs
PRÁCTICA
1 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
20 hs
Resol. de Problemas abiertos
10 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
15 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 125 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

No se ha actualizado el plantel docente aún.

OBJETIVOS

Proveer al estudiante de los conocimientos básicos (teórico-práctico) de la unión de materiales y sus diversas tecnologías.Reconocimiento de la soldadura como método de fabricación y su diferenciación del resto de las tecnologías de unión de materiales.Introducirlos en el conocimiento y manejo de las distintas técnicas, procesos y procedimientos de soldadura más aplicados en la industria, y en los aspectos particulares sobre seguridad e higiene en soldadura.

PROGRAMA SINTÉTICO

- Clasificación, diferenciación y campo de aplicación de las diversas tecnologías de unión de materiales.- Importancia y aspectos básicos de la soldadura como método de fabricación.- Clasificación de los diferentes métodos de unión de materiales por soldadura. - Física del arco eléctrico utilizado en soldadura. Modos de transferencia metálica. Fuentes de poder utilizadas en soldadura. Normalización- Clasificación, características y aspectos operativos de los diferentes procesos de soldadura por arco eléctrico.- Consumibles utilizados en soldadura: clasificación, selección y especificación. Normalización- Tipos de juntas y tipos de soldaduras. Posiciones de soldadura. Normalización y simbolización.- Consideraciones sobre el cálculo de volumen y costo de soldadura- Soldadura de los aceros. Ciclo térmico de la soldadura. Temperatura de precalentamiento.- Tensiones residuales y deformaciones en soldadura. Secuencia de soldadura y armado.- Discontinuidades en soldadura e inspección.- Soldadura de plásticos cerámicos y compuestos. Procesos de unión. Métodos de soldadura. Aplicaciones.- Unión de materiales mediante adhesivos. Técnicas y adhesivos utilizados. Aplicaciones. -.Seguridad e higiene en soldadura.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

Módulo1: Métodos de unión de materiales. Definición de soldadura. Reseña histórica. La soldadura como método de fabricación. Procesos de soldadura: clasificación y descripción según:.
a) Tipo de energía utilizada
- Eléctrica: arco eléctrico, efecto joule
- Química: combustión de gases, reacciones exotérmicas
- Mecánica: rozamiento, impacto, presión
b) Estado físico de los elementos a soldar: fase líquida, fase sólida, fase sólido-líquido. Soldadura por resistencia.Física del arco eléctrico: su empleo como fuente de energía en soldadura. Teoría del arco eléctrico. Formación del plasma, termo emisión. Caídas de potencial catódica, anódica y en la columna del plasma y sus niveles de temperatura, influencia del tipo de corriente y polaridad. Tensión de encendido y de mantenimiento de un arco eléctrico, potenciales de ionización. Característica externa del arco, influencia de la longitud del arco sobre la tensión.Fuentes de poder para soldadura. Características externas. Tensión y corriente nominal. Corriente mínima y máxima. Ciclo de trabajo. Norma NEMA EW1.Protección del arco eléctrico, diferentes métodos empleados. Funcionamiento del arco en dife-rentes atmósferas gaseosas. Transferencia metálica. Campos magnéticos, soplo del arco eléctrico.
Módulo 2: Soldadura manual con electrodos revestidos (SMAW). Soldadura con electrodos macizos y protección gaseosa, MIG-MAG. (GMAW). Soldadura por arco con electrodo no consumible, TIG. (GTAW). Soldadura con electrodo tubular con y sin protección gaseosa. (FCAW). Soldadura por elec-tro escoria. (ESW). Soldadura por arco sumergido. (SAW). Soldadura por arco plasma (PAW)Condiciones operativas, fuentes de poder, influencia del tipo de corriente y polaridad, velocidades de soldadura, rendimientos, propiedades del metal depositado. Consumibles utilizados en los diferentes procesos (electrodos revestidos, fundentes, alambres maci-zos y tubulares, gases). Funciones de los diferentes elementos que entran en la formulación del revestimiento de los electrodos revestidos y fundentes. Selección y especificación de los consumibles, gases o fundentes atendiendo a las propiedades físicas, químicas y/o mecánicas de las soldaduras, posiciones de trabajo, tipo de corriente y polaridad. Clasificación de los consumibles para soldadura de acuerdo con las normas AWS. Alcances y limitaciones de los procesos de soldadura.
Módulo 3: Definición de tipos de juntas y tipos de soldaduras. Posiciones de soldadura. Simbolización de las soldaduras. Norma AWS A5.24.Diseño de junta en función del proceso de soldadura, espesor, posición de soldadura, etc. Métodos de preparación de bordes de las piezas a soldar. Consideraciones económicas. Cálculo de volumen y costo de soldadura.
Módulo 4: Concepto de soldabilidad y de carbono equivalente. Soldabilidad de fabricación y de com-ponentes en servicio. Definición de las diferentes partes que conforman la unión soldada. Velocidad de calentamiento, máxima temperatura alcanzada y tiempo de permanencia a dicha temperatura. Velocidades de enfriamiento de los diferentes puntos de la soldadura. Calor aportado por la fuente de calor. Difusividad térmica del metal base. Espesor y forma de las piezas a unir. Temperatura inicial. Métodos de cálculo de la temperatura de precalentamiento. Tratamiento térmico postsoldadura. Estructuras metalográficas de la soldadura y de la zona afectada por el calor. Relación entre estructura y propiedades mecánicas.
Módulo 5: Definición y mecanismo de formación de las tensiones residuales. Tensiones directas o localizadas y de reacción o generalizadas. Influencia de la temperatura inicial, el volumen de soldadura, la forma y espesor de las piezas, el grado de embridamiento, la energía aportada y la técnica operativa sobre la magnitud y distribución de las tensiones residuales. Métodos para la eliminación de las tensiones residuales.Deformaciones longitudinales, transversales, angulares y alabeo. Fórmulas empíricas para determinar la magnitud de las deformaciones. Influencia de la técnica operativa, la energía aportada, el volumen de soldadura, el tipo de junta y el grado de embridamiento. Recursos para la disminución de las deformaciones.
Módulo 6: Métodos de unión de plásticos, cerámicos y compuestos. Procesos de soldadura de termo-plásticos. Calidad de las uniónes y aplicaciones. Soldadura de compuestos (polímeros, con matríz metálica). Aplicación de los compuestos poliméricos y con matriz metálica.Materiales cerámicos. Procesos de unión. Necesidades industriales y aplicaciones.
Módulo 7: Unión de materiales mediante adhesivos. Fundamentos de los procesos. tipo de construcción, diseño de las uniones, preparación superficial, ensamble y cura. Adhesivos utilizados. Aplicaciones.
Módulo 8: Discontinuidades en soldadura. Definición de discontinuidad. Clasificación de las discontinuidades de acuerdo a su origen. Fisuración en caliente y en frío. Sus orígenes y mecanismos. Condiciones de absorción de hidrógeno sobre la formación de fisuras en el metal depositado y en la zona afectada por el calor. Eliminación del hidrógeno, pre y post calentamiento.Desgarro laminar. Inclusiones no metálicas. Porosidad. Factores que inciden la formación de dichos defectos. Defectos geométricos, socavación, sobremonta, filetes no isósceles, falta de penetración, falta de fusión. Métodos de inspección de las soldaduras. Corrección de discontinuidades. Discontinuidades aceptables. Requerimientos establecidos por los códigos ASME, AWS.
Módulo 9: Consideraciones sobre seguridad e higiene en soldadura. Soldadura en ambientes confinados. Acondicionamiento del área de soldadura. Disposición de los gases utilizados. Riesgo al choque mecánico y térmico, a la descarga eléctrica y a quemaduras. Generación de humos y gases en el ambiente de soldadura. Elementos de protección personal y general del ambiente de soldadura. Normas.





BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad




Libros:
- Metals Handbook: Welding, Brazing and Soldering , Volume, 6, 9th Edition, ASM International, 1983.
- Welding Handbook, Volume 1, 2, 3 y 4 , 8th Edition, American Welding Society, 1991-1998.
- Welding Handbook, Welding Science & Technology, vol. 1, 9th Edition, American Welding Society, 2001.
- Ciencia y Técnica de la Soldadura, volumenes 1 y 2, Parma, J. A., Timmerman , R. Ediciones CONARCO , 1983.
- Jefferson´s Welding Encyclopedia, 18th Edition, American Welding Society, 1997.
Normas:
-Normas AWS
-Norma NEMA EW1
-Código ASME Secciones II y IX.
Revistas:
-Boletín Técnico CONARCO, Ediciones CONARCO.
-Welding Journal, American Welding Society.
Svetsaren, A Welding Review Published by ESAB

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

LABORATORIOS: Carga horaria total para el desarrollo de los trabajos de laboratorio: 20 hs.- Laboratorio práctico: Caracterización de las diferentes fuentes de poder para soldadura por arco. Operatividad de los procesos de soldadura SMAW, GMAW, GTAW y SAW.Instrumental utilizado: Equipos de soldadura, PC y software, e instrumental de medición de corriente, tensión y temperatura. Presentación de informe escrito. Carga horaria: 5 horas.- Laboratorio práctico: Determinación de rendimiento de los consumibles y de penetración en soldaduras. Diseño de juntas y simbolizaciónInstrumental utilizado: Equipos de soldadura, sensor Hall, placa adquisidora de datos, PC, medidor de corriente y tensión, balanza, calibre/micrómetro, banco metalográfico y analizador de imágenes. Presentación de informe escrito. Carga horaria: 4hs.- Laboratorio de computación aplicada a la soldadura:a.- Adquisición y tratamiento de los parámetros operativos (corriente y tensión), software oscilos2 y MIG-MAGb.- Cálculo del volumen y costo de soldadura, WELDVOL - WELDCOSTc.- Cálculo de precalentamiento y ciclo térmico, Software Nippon Steel y HAZ-calculator Instrumental utilizado: PC y software. Presentación de informe escrito. Carga horaria:4 horas- Laboratorio práctico:Ciclo térmico en soldadura. Reconocimiento y evaluación de las diferentes regiones de una unión soldada.Instrumental utilizado: Equipo de soldadura, Sistema de adquisición de datos y PC, control digital de temperatura. Microscopio óptico, analizador de imágenes y durómetro. Presentación de informe escrito. Carga horaria: 4hs.- Laboratorio práctico: Reconocimiento de discontinuidades en soldaduras.Instrumental utilizado: Negatoscopio, lupa, microscopio óptico y analizador de imágenes. Presentación de informe escrito. Carga horaria 3 hs.SEMINARIOS: Cada comisión o grupo de trabajo desarrollará (artículos técnicos) sobre temas relacionados con la soldadura. Utilización de PC, conocimiento de idioma inglés. Presentación de informe escrito y exposición oral. Carga horaria total 4hs.TRABAJO ESPECIAL: Desarrollo de un trabajo integrador de la asignatura, a través de la resolución de un problema extraído de la práctica profesional. Utilización de PC, manejo de autocad. Presentación de informe escrito y exposición oral. Carga horaria total: 6 hs. VISITAS: Carga horaria total de las visitas. 10 horas-. Visita a empresa fabricante y proveedora de consumibles y fuentes de poder para soldadura. 3hs.-. Visita a la escuela de soldadura y al área de soldadura del Astillero Río Santiago. 3hs.-. Visita a pequeña industria productora de bienes y servicios mediante el uso de la soldadura, orientada principalmente a la soldadura de aluminio y de aceros inoxidables. 2hs.-. Visita a mediana empresa orientada a la fabricación de estructuras soldadas de aceros en general y aceros inoxidables. 2 hs.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

El curso se desarrolla en forma teórico-práctica aplicando el método de evaluación continua. Cada módulo se desarrolla mediante clases introductorias del tema, resolución de cuestionarios teórico-prácticos, seminarios con presentación de informe y exposición oral, laboratorios y visitas programadas.Los alumnos disponen de material de estudio, elaborado por la cátedra, de algunos de los módulos que se desarrollan en la cursada.Cada alumno en forma individual o en grupo, según lo establece la cátedra, deberá desarrollar un trabajo especial (integrador de la materia), el cual será elaborado a medida que se avanza en el estudio de los diferentes módulos. A través de dicho trabajo especial, el cual corresponde a un equipo o estructura real obtenida por soldadura, el alumno debe seleccionar las fuentes de poder para la soldadura y los consumibles a utilizar. Diseñar las juntas de las diferentes uniones a realizar, confeccionar los planos de detalle de cada una de las soldaduras con su correspondiente simbolización, determinar la necesidad de precalentamiento y tratamiento post soldadura, definir la secuencia de soldadura y de armado del componente. Calcular el volumen de soldadura, cantidad de consumible a utilizar, el tiempo total de soldadura, costo final de soldadura para su fabricación, etc. Por último, deberá elaborar un informe técnico-económico el cual expondrá oralmente en una clase al final de la cursada.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

El sistema de evaluación adoptado por la cátedra es el establecido por la Ordenanza Nº 28 de la Facultad de ingeniría, con ampliación de las instancias de evaluación.El alumno es evaluado en forma continua durante el desarrollo del curso a través de:- Tres evaluaciones parciales, de característica teórico-práctica que abarcan los contenidos de los módulos desarrollados- Participación en las clases y laboratorios- Informes y exposición oral de los temas que debe desarrollar en los seminarios.- Trabajo especial integrador de la asignatura (informe y exposición oral)- Desempeño individual.La calificación final es el promedio de las notas de todas las instancias que se utilizan para la evaluación.

MATERIAL DIDÁCTICO

La cátedra ha desarrollado apuntes básicos de estudio de algunos de los módulos en que está dividida la asignatura, a saber:Módulo 1: Introducción - Conceptos generales, física del arco, transferencia metálica a través del arco eléctrico, fuentes de Poder para soldadura.Módulo 2: Procesos de soldadura por arco: SMAW, GTAW, ESW, GMAW, SAW, PAW. Consumibles y gases para soldadura - Normas.Módulo 3: Tipos de juntas y tipos de soldaduras. Posiciones de soldadura. Preparación de juntas para soldadura - Simbología - Normas - Costos.Módulo 4: Ciclo Térmico - Soldabilidad - Cálculo de temperatura de precalentamiento.Módulo 5: Tensiones residuales y deformaciones.Módulo 8: Discontinuidades en soldaduras - Códigos de aplicación

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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