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SABRINA PHOCCO CCAPA

PORTAFOLIO

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UNIDAD4

TIPS CUANDO HAGAS TRABAJOS EN CARPINTERÍA METÁLICA

Obras con Acero

Si estás pensando en poner tu propia empresa de carpintería metálica o mejorar tu trabajo, entonces esta nota es para ti. De seguro sabrás que un carpintero metálico puede usar elementos como el aluminio, acero, cobre, bronce, hierro, entre otros, pero lo que te hace diferente es la calidad en el resultado de tu obra. Por eso, te doy ahora los siguientes consejos al momento de hacer trabajos en carpintería metálica.

El lugar de trabajo ordenado

Evita acumular materiales, herramientas, objetos o basura en el piso, encima del equipo o en cualquier parte del área en la que estés trabajando. Del mismo modo no debe haber obstrucción en el camino, pasillos, entradas o salidas.

Los materiales que uses en los trabajos en carpintería metálica, deben ser colocados en una posición estable, con medios que lo retengan en caso estén apoyados de forma vertical en la pared. Los estantes tienen que ser instalados de manera que no se caigan. Asimismo, los elementos que pesen más deben ser colocados en los estantes de abajo, y estos no deberán sobresalir.

Deberás verificar los estantes de manera periódica, al culminar con el trabajo, tienes que guardar todos los útiles y herramientas, no olvides apagar la maquinaria que uses.

Cuidado con la manipulación de equipos

Ten mucho cuidado al manipular los sistemas, instalaciones o equipos eléctricos. Dicho de otro modo, si eres especialista en trabajos en carpintería metálica, limítate solo a tus funciones. Los trabajos en los que se deba manipular electricidad tienen que ser hechos por el personal capacitado para ello. Cuando manipules herramientas que utilicen electricidad,

evita el sobrecalentamiento de las mismas, y si notas alguna anomalía en su funcionamiento, ya no lo uses y llévalo a reparar. Apaga los equipos del modo correcto, no desenchufes ningún cable y evita manipular cualquier equipo con las manos o pies mojados.

Asegúrate de contar con el espacio adecuado para maniobrar con la carga. Como profesional en trabajos en carpintería metálica deberás manipular distintas clases de cargas, por lo que antes de tomarlas, tienes que ver su estado, si hay clavos, astillas, bordes cortantes, o qué tan pesados son. Siempre que puedas pida ayuda a los compañeros y apóyate en grúas o carretillas. Nunca olvides utilizar ropa y calzado de seguridad.

Herramientas en buen estado

Las herramientas tienen que estar en buen estado y completas. Si cuenta con algún imperfecto, deséchala, dado que algo tan irrelevante (a simple vista) como un mango muy desgastado puede provocar alguna lesión. Consulta las instrucciones cada que sea necesario y siempre usa la herramienta específicamente diseñada para cualquier situación o trabajo.

Máquinas

Gran parte del trabajo con carpintería metálica se hace utilizando maquinarias grandes o equipos. Antes de usarlos, verifica que estén en condiciones óptimas, y tengan todos los elementos de seguridad y protección. Si es la primera vez que manipulas el equipo, solicita toda la información que sea necesaria, tanto de su funcionamiento como tal, como pautas preventivas. Asegúrate de que se le haya hecho un mantenimiento consciente, y se encuentre limpio, engrasado y con sus cables, interruptores y circuito eléctrico todo operativo. No utilices ropa holgada, o accesorios como pulseras o anillos los cuales pueden engancharse en el organismo de la maquinaria.

Posturas forzadas

Una de las complicaciones más significativas de hacer trabajos en carpintería metálica es que por lo general tendrás que adoptar posturas forzadas. En lo posible, evita pasar mucho tiempo en rodillas o en cuclillas y no repitas movimientos que involucren desviaciones de muñeca, espalda, o giros de cabeza y cintura. Organiza tu área de trabajo para que todo esté a la mano.

Especializarte en esta área es una gran elección, siempre y cuando apliques de manera correcta los consejos para realizar buenos trabajos en carpintería metálica.

RECUPERADO DE http://www.construyendoseguro.com/tips-cuando-hagas-trabajos-en-carpinteria-metalica/

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Starmodul fabricante de uniones metálicas para construcción de estructuras metálicas. Este tipo de estructuras son desmontables ya que son estructuras atornilladas y todo el material que se usa es galvanizado. Son estructuras ligeras y se realizan sin soldadura. Nuestro sistema es una evolución al steel framing ya que trabajamos con perfiles metálicos galvanizados de mas dimensiones y más espesor.

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MEDIOS DE UNIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

PICAZO IRANZO, Álvaro. Departamento de Tecnología de la Edificación (5420). Escuela Universitaria de Arquitectura Técnica - U.P.M. Grupo Energía, Edificación y Patrimonio

RESUMEN

La presente ponencia versa sobre los diferentes métodos empleados en la unión de estructuras metálicas a lo largo de la historia de estas.

La casi totalidad de las estructuras metálicas están formadas por diferentes elementos, o perfiles simples, que se unen entre sí para formar las estructuras. Esta resistencia global solo se podrá lograr si garantizamos la correcta unión de los elementos y la transmisión de esfuerzos de unos a otros.

Se analizan diversos tipos de unión, tanto de carácter fijo, como remaches y soldaduras, y otros desmontables; tornillos. Los remaches han sido el elemento de unión más empleado, pero sustituido hace tiempo por la unión mediante soldadura. Los tornillos son empleados generalmente en uniones provisionales y de montaje, o en lugares donde no se dispone de la energía eléctrica necesaria para la ejecución de las soldaduras. Cabe por último indicar otro tipo de unión, que es el de los tornillos de alta resistencia. Es el método de unión aparecido más recientemente y aunque semejante a las uniones remachadas y/o atornilladas resulta diferente en lo que respecta a la forma de transmisión de esfuerzos. En la ponencia se desarrollan la historia, las características, los comportamientos y algunos detalles constructivos de cada una de las uniones citadas anteriormente.

ÍNDICE

1.- Introducción

2.- Evolución histórica 2.1.- Roblonado 2.2.- Atornillado 2.3.- Tornillos de alta resistencia 2.4.- Soldadura

3.- Comportamiento de las uniones 3.1.- Clasificación de uniones metálicas 3.2.- Uniones viga – soporte 3.3.- Uniones resistentes a tracción 3.4.- Uniones resistentes a compresión

4.- Bibliografía

1.- Introducción

En todo tipo de construcción metálica, y más concretamente en el caso de las estructuras metálicas de edificación resulta necesario enlazar entre si perfiles simples para formar barras compuestas, como también es necesario fijar las barras, ya sean simples o compuestas, en su posición definitiva dentro del conjunto de la construcción.

Denominamos uniones, o costuras de fuerza, a las que tienen por misión fundamental la transmisión de cargas de un perfil a otro, o de una barra a otra, y uniones o costuras de simple acoplamiento a aquellas cuya misión principal es la de mantener unidos entre si los perfiles que forman una barra compuesta.

Los empalmes empleados en las uniones de barras o perfiles en prolongación se consideran, a todos los efectos, como uniones de fuerza.

Cualquier unión es siempre un punto delicado en una estructura metálica y por ello es necesario preverlas todas en el proyecto, no autorizando durante su ejecución más empalmes y uniones que

aquellos que se especifiquen, y en los sitios que se hayan definido. Como es natural, esta recomendación es fundamental para los empalmes, ya que las uniones entre barras, dan lugar a los nudos y estos siempre deben tener una situación clara y perfectamente definida.

Debido a que hemos definido las uniones como puntos críticos de una estructura, su número debe reducirse al mínimo necesario, así como tratar de ejecutarlas con toda clase de garantías. La garantía de calidad es mayor al realizar las uniones en taller, frente a la obra, por lo que se procurará reducir al mínimo las que hayan de efectuarse en el tajo, siendo para esto muy importante una buena coordinación entre el proyectista y el constructor de la estructura. El peligro de defectos es mayor, para las uniones de obra, cuando se utiliza la soldadura como medio de unión, frente a otros sistemas, por lo que resulta muy recomendable hacer las uniones de montaje mediante atornillado, ya que así se asegura una mayor calidad, sin que sea necesario depender de una mano de obra muy cualificada.

Para calcular los elementos de unión se determinarán las solicitaciones que sobre ellos actúan y se acomodaran a las mismas hipótesis consideradas en el cálculo del conjunto de la estructura o de sus elementos. En cada unión se estudiará la forma de realizarla con el menor número de elementos, de forma que la transmisión de esfuerzos se verifique correctamente y se reduzcan al mínimo los esfuerzos secundarios. En cuanto al coeficiente de seguridad que se aplique a la unión, este deberá ser el mismo que se ha adoptado para el cálculo de la estructura, o bien para las barras a que sirva de enlace. Únicamente en uniones de montaje, que deban realizarse en condiciones difíciles, deberá aumentarse prudencialmente el coeficiente de seguridad, para así prever posibles defectos en su ejecución.

Cuando las barras estén comprimidas puede permitirse que la transmisión de esfuerzos se realice por contacto directo, siempre que las superficies que hayan de estar en contacto estén debidamente mecanizadas para así asegurarlo y evitar concentraciones de tensiones que aparecerían de otra forma.

Cuando se dispongan empalmes de barras, que en general deben evitarse, salvo que sean necesarios y estén previstos en el proyecto, los elementos y medios de unión que hayan de constituir dicho empalme se tienen que dimensionar para que resistan el esfuerzo que ha de transmitirse a través de la unión, o bien para que puedan transmitir el esfuerzo máximo que la sección de la pieza empalmada puede aceptar en tal punto. En general, en los empalmes, cuando los cubrejuntas o elementos análogos posean, como mínimo, los mismos valores estáticos que la barra empalmada, no se hace necesaria la comprobación del empalme en cuanto a taleselementos se refiere, aunque sí es necesario comprobar los medios de unión en sí.

2.- Evolución histórica

Los medios de unión han marcado, de manera importante, el avance que ha experimentado la construcción de estructuras metálicas desde que se empezó a utilizar el acero laminado en 1856 hasta nuestros días.

El primer medio de enlace que aparece es el roblón, elemento que trabaja a cortadura y aplastamiento. En la actualidad es muy raro, por no decir que imposible, encontrar esta técnica de unión en construcción de estructuras. Ha quedado apartada a causa de los inconvenientes que presenta; mala distribución tensional en la junta, mal aprovechamiento de los materiales en piezas traccionadas, poca seguridad de rigidez en las uniones, ya que los roblones pueden quedar "sueltos" e imposibilidad de realizar un cálculo exacto, así como medios de construcción costosos.

Tras los roblones se desarrollaron las uniones mediante los tornillos, en sus modalidades de tornillos ordinarios y calibrados. Su finalidad fundamental era obtener uniones desmontables. Sus inconvenientes son análogos a los de las uniones roblonadas y, por tanto, su empleo no es muy extenso en edificación, donde se buscan uniones estructurales permanentes.

En 1910 irrumpe en el mundo de la construcción metálica una nueva técnica de enlace: La soldadura. Conocida desde antes, no hace su entrada hasta ese año porque entonces se desarrollan los electrodos revestidos que depositan un metal de altas características mecánicas. Esta técnica de enlace va, poco a poco, sustituyendo al remachado hasta hacerlo desaparecer casi por completo. Las ventajas que presenta son claras, y de entre ellas las más importantes, son la de poder utilizar todo el material para piezas traccionadas; posibilidad de uniones a tope con una mejor distribución tensional en la misma y, como consecuencia de todo esto, proyecto de estructuras más ligeras; posibilidad fácil de formación de sólidos de igual resistencia; posibilidad de formación de uniones rígidas y estructuras homogéneas y continuas, etc. También tiene inconvenientes, principalmente los peligros de introducción de tensiones internas (producto del ciclo térmico del soldeo), y de rotura frágil y por fatiga, ésta última se produce en piezas solicitadas por cargas dinámicas.

Los tornillos hacen de nuevo su aparición en el campo de las construcciones metálicas en su modalidad de tornillos de alta resistencia, pretensados. Dado el concepto de su utilización, puede considerarse como una técnica de enlace relativamente nueva. Una junta de este tipo hace trabajar al tornillo a tracción y a la junta en sí por rozamiento, a causa de la gran presión de contacto que engendra la apretadura del tornillo. Se producen uniones aptas para resistir toda clase de solicitaciones, incluso momentos, y por tanto pueden utilizarse para la formación de nudos rígidos. Todos los tornillos que forman la junta trabajan simultáneamente, ya que, como se ha dicho, las solicitaciones quedan resistidas por el rozamiento entre las chapas. Por esta razón pueden emplearse en uniones mixtas, en combinación con soldadura y en caso de reparación y refuerzo de estructuras ya existentes.

En la actual construcción metálica los tornillos de alta resistencia constituyen el medio más extendido de unión en obra, junto con la soldadura. Su técnica está bastante estudiada y sigue en experimentación continua, pero como ya se ha dicho, es una técnica de enlace solo "relativamente" nueva.

Existe otra técnica de unión de estructuras metálicas, que solamente se ha empleado en plan experimental, que es la unión por encoladura de piezas metálicas mediante el empleo de adhesivos. Las características de las uniones así logradas auguran un gran éxito a esta técnica. Se utilizó por primera vez en gran escala en las estructuras de construcciones aeronáuticas en aleaciones ligeras. Desde ahí se ha pasado a utilizar en uniones entre piezas de acero. La ventaja que presenta, respecto a la soldadura, es que no produce modificaciones estructurales en el metal de base; con respecto al remachado, su ventaja es la de aprovechar la sección completa de las piezas. Como ventaja presenta también una buena uniformidad en la distribución de tensiones a lo largo de la junta. Entre los inconvenientes, quizás el principal sea el de su falta de resistencia a temperaturas superiores a 250 ºC.

2.1.- Roblonado

Un remache consiste en una espiga de diámetro ø, provista de una cabeza de asiento, que está destinada a introducirse a través de las piezas a enlazar, previamente perforadas, de forma queuna vez introducido se le forme una segunda cabeza que efectúe el cierre de la unión. Cuando se ha formado esta segunda cabeza el remache se ha transformado en un roblón. La segunda cabeza, o cabeza de cierre, se forma mediante estampación en caliente del extremo libre de la espiga. Esta estampación puede hacerse a mano o mecánicamente, utilizando prensas hidráulicas o herramientas de aire comprimido.

Los roblones que se utilizaban normalmente en la construcción de estructuras metálicas son los de cabeza semiesférica. Los agujeros para el roblonado deben ser de 1 mm mayor que el diámetro nominal del remache. Esto es una regla general para el dimensionado de los agujeros.

Los agujeros en las piezas deberán hacerse siempre mediante taladrado y no por punzonado, debido a la acritud que esta operación introduce y que puede dar lugar a roturas. Únicamente es admisible el punzonado en chapas finas, de hasta 10 mm de espesor. El taladro inicial debe

realizarse de diámetro algo menor que el definido, para hacer luego una presentación o montaje inicial de las piezas y terminar el agujero hasta que se alcance su diámetro definitivo por escariado. El tener agujeros más grandes de lo estrictamente necesario representa un gran peligro, ya que la espiga del remache no lo llenará por completo y no serán reales las hipótesis de cálculo.

La longitud de la espiga deberá elegirse de forma que al ser colocado, en el proceso de formación de la cabeza, se rellene completamente el agujero al producirse la recalcadura o forja de la espiga y además se obtenga la cabeza de las dimensiones adecuadas.

Ejecución: En el proceso de roblonado, en primer lugar se calientan los remaches en un hornillo de hasta que se alcanza una temperatura correspondiente al rojo cereza claro. Antes de introducir el remache en el agujero se le libera de la cascarilla que se haya podido formar sobre su superficie. Durante el roblonado propiamente dicho, se mantiene la cabeza de asiento sujeta mediante la sufridera, mientras que el doile o estampa, accionado casi siempre por aire comprimido, recalca primero la espiga para que así rellene todo el agujero, y después forja la cabeza de cierre. Todo el proceso ha de realizarse muy rápidamente, ya que al terminar la operación, la temperatura debe conservarse en la correspondiente al rojo sombra.

Forma de trabajo: Los roblones constituyen medios de unión puntuales que están solicitados por cortadura o esfuerzo cortante y por aplastamiento, o sea, por la compresión de la espiga contra las paredes de los agujeros.

2.2.- Atornillado

Para formar uniones desmontables, así como para lograr una mayor velocidad de ejecución de las uniones, se utilizan los tornillos.

Se distinguen tres clases de tornillos: Los ordinarios o tornillos negros; los calibrados o ajustados y los de alta resistencia, que tienen su estudio separado, ya que producen una unión diferente a los dos primeros.

La forma de trabajar de los tornillos es análoga a la de los roblones, de ahí que el cálculo de las costuras atornilladas, así como su morfología, sean las mismas y se puedan estudiar de manera conjunta.

Tornillos calibrados; se exige para los diámetros del agujero y de la espiga un ajuste H 11/ h 11. Para estructuras, y para tornillos de diámetros entre 20 y 30 mm, se admite una holgura de 0,3 mm entre espiga y agujero.

Tornillos ordinarios; los tornillos que no cumplen las condiciones indicadas anteriormente para los tornillos calibrados se designan como tornillos negros u ordinarios.

Arandelas; es obligatorio su uso, para evitar que la rosca o su terminal penetren en el agujero y se produzcan tensiones adicionales a las calculadas por aplastamiento.

Cuando la construcción esté solicitada por esfuerzos dinámicos, se emplearán arandelas de seguridad.

Agujeros; estos tendrán un diámetro de agujero 1 mm mayor que el nominal del tornillo, o sea, que el de su espiga, redondeando el valor en milímetros.

2.3.- Tornillos de alta resistencia

En estas uniones, de concepción diferente a las atornilladas con tornillos normales ordinarios, negros o calibrados, las costuras se realizan mediante tornillos denominados de alta resistencia o AR, apretados fuertemente con el fin de engendrar una gran reacción de

rozamiento entre las superficies en contacto y aprovechar esta reacción de rozamiento para la transmisión de los esfuerzos de los perfiles unidos.

Una característica importante de los tornillos de alta resistencia es que se introducen con una pequeña holgura en las piezas a unir, para luego tensarlos mediante apretadura de la tuerca o cabeza, para así producir una presión importante entre las superficies en contacto, que es lo que da lugar a la gran reacción de rozamiento de que hablába en el párrafo anterior. El esfuerzo, orientado perpendicularmente al vástago o espiga del tornillo, se transmite entre los elementos por el rozamiento estático de las superficies, mientras que el vástago del tornillo queda solicitado por tracción axil y por torsión, como consecuencia del momento de apretadura que se aplica.

Si se incrementa el esfuerzo que solicita a la unión es muy probable que se pueda llegar a sobrepasar la resistencia de rozamiento. Si esto sucede, el movimiento que se inicia hace que los vástagos de los tornillos entren en contacto con los bordes de los agujeros y entonces la transmisión del esfuerzo se lleva a cabo, además de por rozamiento, por cortadura, aunque este esfuerzo sea, en general, de tan poca magnitud que, no se llega a producir la rotura por cortante debido a la gran resistencia del material del tornillo.

Caso de que la carga siga aumentando y se llegue a sobrepasar el valor del limite elástico de los elementos unidos, puede desaparecer parcialmente el pretensado de los tornillos como consecuencia de la estricción, aunque este fenómeno se puede considerar igualmente despreciable.

Los tornillos AR difieren de los tornillos ordinarios solo en que el redondeo de acuerdo entre vástago y arandela será como mínimo de r = 1 mm para ø 14 mm; r = 1,5 mm para ø 16 a ø 20; r = 2 mm para ø 22. Además, la tolerancia será basta para la cabeza y vástago y media para larosca.

Este medio de unión se empleará siempre con arandelas bajo la cabeza y bajo la tuerca y serán de espesores acordes a los tornillos empleados

2.4.- Soldadura

Soldar es unir dos piezas de igual o distinta naturaleza mediante una perfecta unión entre ellas, casi siempre con la aportación de calor, con o sin aplicación de presión, y con o sin empleo de material de aportación, pudiendo tener este la misma o distinta composición que los metales a unir.

El procedimiento de soldadura más antiguo entre los conocidos es el de soldadura por forja, que consiste en calentar las piezas a unir hasta su punto de fusión, para luego unirlas entre sí por presión.

Actualmente la soldadura se realiza de diversas maneras; aprovechando el calor generado por la combustión de un gas, generalmente acetileno, en una atmósfera de oxígeno; por el generado por el paso de una corriente eléctrica aprovechando el efecto Joule o el producido por el calor desarrollado en un arco eléctrico. En la actualidad estos son los procedimientos empleados industrialmente, aunque incluyen diversas variantes que en nada afectan su naturaleza esencial. Mediante el empleo de estos tres sistemas básicos se pueden soldar toda clase de metales y aleaciones, con muy pocas excepciones.

De estos sistemas nace una gran diversidad de procedimientos. Los de mayor interés industrial son los derivados del sistema de soldeo por arco, aunque también tienen gran importancia los de soldeo por resistencia, procedimiento que también comentaremos.

En cuanto a la soldadura eléctrica por arco, que es el sistema de mayor importancia industrial entre todos los que existen, puede decirse que comenzó al descubrirse el arco eléctrico, por Sir Humphrey Davy, en la primera parte del siglo XIX. En 1801 Sir Humphrey Davy vió que al acercar

los terminales de un circuito eléctrico de una tensión relativamente baja, saltaba entre ellos un arco de una luz cegadora y que además producía una gran cantidad de calor. El tamaño e intensidad de dicho arco dependía del tiempo y naturaleza de los terminales empleados.

El arco eléctrico permaneció como una curiosidad científica hasta que en 1881 se descubrió la lámpara de arco voltaico, y cinco años después, en 1886, se instaló el primer horno por arco con fines metalúrgicos en Milton Stafordshire (EE.UU.) para poder obtener aluminio a partir de la alúmina que.

Realmente la unión de metales por el procedimiento del arco eléctrico data del año 1881, en que un inventor norteamericano, que se llamaba De Meritens, empleaba el calor general en un arco de carbón para unir unas piezas. A partir de entonces aparecen los procedimientos de Zerener, Bernardos y Slavianoff.

De todos éstos puede decirse que el precursor del método empleado en la actualidad es el de Slavianoff, en el que se emplea un electrodo metálico por primera vez, en lugar de los electrodos de carbón.

Poco a poco, el procedimiento de unión por soldadura fue avanzando y en 1902 un taller de Locomotoras de Pensilvania (EE.UU.) aplicó el procedimiento de electrodo de carbón en gran escala a sus talleres de reparación. En 1906 la firma "Lloyd & Lloyd", de Birmingham (Inglaterra), estableció un taller de soldadura con todos los adelantos conocidos entonces y en 1910, en Suecia, Oscar Kjellber, inventó el electrodo revestido. Antes de esto, los electrodos empleados eran de acero extrasuave, conocido como "acero sueco" que producía soldaduras frágiles y débiles. El arco sobrecalentaba y quemaba el metal de soldadura y este se hacía frágil al reaccionar con el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno del aire. La manera de evitar esto era producir "algo" que recubriera al electrodo de tal forma que el aire no pudiera ponerse en contacto con el metal aportado en la soldadura. Este recubrimiento, además de impedir el acceso del aire al arco "protegiéndolo", sirve para ayudar a saltar el arco entre la pieza y el electrodo.

Con la primera guerra mundial la soldadura tuvo un gran auge, y ya en el año 1920 se fabricó el primer barco completamente soldado. La técnica del soldeo continuó su rápida evolución y ya en la segunda gran guerra se puede decir que la casi totalidad construcción metálica se resuelve mediante uniones soldadas, sin empleo de remaches, con un considerable ahorro de material, y, por consiguiente, de dinero.

Existe otro tipo de soldadura, la soldadura por fusión. Son aquéllas en que la unión se efectúa mediante la fusión de un determinado metal que se aporta para constituir el enlace o unión entre las piezas. Ese enlace se denomina cordón de soldadura, o simplemente, soldadura. En la figura adjunta se muestran, esquemáticamente, unos cordones de soldadura realizados, el primero a tope entre dos chapas con sus bordes preparados, y el segundo, entre chapas para formar una unión en ángulo.

Figura 01. Soldadura a tope y en ángulo

En cualquier unión soldada aparecen, al hacer un examen radiográfico, dos partes totalmente definidas y otra que hace de unión entre ellas. Las dos primeras las constituyen la zona del metal fundido y la del metal de base, y la intermedia es la llamada zona de transición.

La zona del metal fundido está constituida por el metal aportado y el propio metal de base que se ha solidificado partiendo del estado liquido y ha sufrido una serie de transformaciones, tanto de orden químico y físico como estructural.

La zona de transición se compone por una mezcla del metal de base y metal de aportación en la cual se han desarrollado también procesos térmicos que han conducido a transformaciones estructurales que extienden esta zona incluso dentro del llamado metal de base. Las transformaciones que en esta zona se operan son de gran importancia para la consecución de un buen resultado en la soldadura, y son las que en gran parte determinan la aparición de fisuras y de otro tipo de defectos.

La zona del metal de base sufre solo variaciones de temperatura entre las cuales la mayoría de los metales o aleaciones no presentan cambios físico-químicos o estructurales.

3.- Comportamiento de las uniones

Como ya se mencionó al inicio, las uniones tienen, dentro de los proyectos de las construcciones metálicas, especial importancia y dificultad. Cualquier unión es una zona particularmente peligrosa y la mayoría de los accidentes son debidos a uniones mal proyectadas o mal ejecutadas.

Es muy sintetizar todos los modelos de unión que pueden presentarse. Los criterios de proyecto y ejecución evolucionan constantemente y dependen, además, del proceso de fabricación, transporte y montaje.

Dada su importancia conceptual y económica, ya que aproximadamente representan el 40% del importe de la estructura, han de concebirse del modo más sencillo posible, eliminando elementos innecesarios y procurando unificar y tipificar al máximo los diferentes modelos.

Puede resultar extraño a primera vista indicar que detalles constructivos con mayor cantidad de acero pueden resultar más económicos que otros, con menos, pero con mayores exigencias de mano de obra. Una basa de un pilar formada por una sola placa gruesa sin cartelas puede ser más económica que la de otra basa fina acartelada.

Figura 02. Economía de ejecución

El análisis de las uniones, posiblemente, sea la parte más difícil de la construcción metálica. En ellas hay una concentración de esfuerzos muy importantes y la evaluación de las tensiones y deformaciones que se presentan solamente pueden obtenerse mediante el análisis experimental, o utilizando métodos numéricos en el campo elastoplástico. De los resultados obtenidos se desprenden procedimientos simplificados que son los que normalmente se utilizan en la práctica.

El estudio de una determinada unión comprende su diseño, el análisis de los esfuerzos que ha de resistir y, en función de éstos, el cálculo de los elementos y medios de unión que la componen, tales como cartelas, casquillos, cordones de soldadura o tornillos.

3.1.- Clasificación de uniones metálicas

En función de su capacidad de resistencia tenemos:

- Uniones de resistencia total, en las que su capacidad de carga es igual o superior a la del elemento más débil de la unión.

- Uniones de resistencia parcial, aquellas que su capacidad de carga es inferior a la del elemento más débil de la unión pero, lógicamente, superior a los esfuerzos de cálculo.

Las uniones resistentes a esfuerzo de flexión podemos clasificarlas como:

- Rígidas, las que mantienen los ángulos que forman entre sí las piezas enlazadas. El giro del nudo es igual al de las barras a él unidas.

- Semirrígidas, son las uniones flexibles en las que se produce un giro relativo entre las barras enlazadas en el nudo, pero existiendo una transmisión de momentos. Para modelizar este tipo de enlace se unen las barras a los nudos mediante muelles que coartan el giro.

- Simples, son enlaces que se comportan como uniones articuladas, en los que la barra se une al nudo sin coartar sus giros.

Figura 03. Uniones resistentes a flexión

Todas las uniones tienen que tener un comportamiento suficientemente dúctil, capaz de desarrollar su capacidad resistente en el rango plástico sin que se presente un fallo prematuro motivado por una deformación excesiva.

En la figura siguiente se muestran tres diferentes uniones de una barra traccionada, formada por dos perfiles UPN, enlazada a dos cartelas.

Figura 04. Curva carga - desplazamiento

- Unión a): La unión soldada es totalmente resistente. La curva carga - desplazamiento alcanza prácticamente la deformación máxima coincidiendo con la plastificación de la sección.

- Unión b): La unión atornillada desarrolla también la totalidad de la capacidad de carga de la

barra, pero su comportamiento, al cortarse la barra por la sección debilitada por los taladros, es frágil. En este caso no es posible aprovechar la capacidad plástica de los elementos enlazados, ni realizar un cálculo plástico con la redistribución de esfuerzos que conlleva.

- Unión c): La otra unión atornillada es parcialmente resistente y por lo tanto un punto débil en la estructura. El fallo de la unión no permite desarrollar, siquiera, la capacidad de carga de la barra cuya tensión no alcanza el límite elástico, ya que antes se presenta el fallo de la unión.

3.2.- Uniones viga – soporte

Son las uniones que se producen entre un elemento estructural, trabajando a flexión y cortadura, que transmite sus cargas a otro, sometido principalmente a compresión. El Código Técnico de la Edificación clasifica las uniones en función de su rigidez y de su resistencia, así tendremos:

En función de su rigidez:

- Nominalmente articuladas; son aquellas en las que no se desarrollan momentos significativos que puedan afectar a los miembros de la estructura. Tienen que ser capaces de transmitir las fuerzas y de soportar los giros de cálculo.

- Rígidas; aquellas cuya deformación no tiene influencia significativa sobre la distribución de esfuerzos en la estructura, ni sobre su deformación global. Tienen que ser capaces de transmitir las fuerzas y momentos de cálculo.

- Semirrígidas; las que no son rígidas ni nominalmente articuladas.

En ausencia de análisis precisos se pueden considerar como:

- Articuladas; las uniones “por soldadura” del alma de una viga metálica en doble T sin unión de las alas al pilar. Nótese que aunque el Código Técnico indica únicamente la unión mediante soldadura, el medio puede ser otro (uniones atornilladas).

- Rígidas; Las uniones “soldadas” de vigas en doble T a soportes en las que se materialice la continuidad de las alas a través del soporte mediante rigidizadores de dimensiones análogas a las de las alas.

Otra clasificación, como he indicado, es en función de su resistencia:

- Nominalmente articuladas; aquellas capaces de transmitir los esfuerzos obtenidos en el análisis global de la estructura y su resistencia de cálculo a flexión no es mayor de la cuarta parte del momento resistente plástico de cálculo de la pieza de menor resistencia unida y siempre que exista una capacidad de giro suficiente.

- Totalmente resistentes o de resistencia completa; su resistencia es igual o superior que la de los elementos que conecta.

- Parcialmente resistentes; su resistencia es inferior que la de los elementos unidos, pero siempre debe ser capaz de transmitir las fuerzas y momentos obtenidos en el análisis de la estructura.

3.2.1.- Uniones viga – soporte soldadas articuladas

Es conveniente realizar la unión por medio de angulares, debido a la dificultad de conseguir la necesaria exactitud dimensional. Nunca deben soldarse las alas y, además, la longitud de los cordones debe ser la requerida estrictamente por el cálculo.

Figura 05. Unión soldada articulada

Si la unión se realiza soldando directamente el alma de la viga a la columna mediante cordones en ángulo la disposición será la de la figura inferior, recomendándose como valor de la longitud del cordón de soldadura, lv, el comprendido entre la mitad y dos tercios de la altura útil del alma. Una longitud de soldadura superior a este valor hace que esta unión no sea considerable como articulada, ya que se crea un momento de empotramiento que, al no ser despreciable, puede originar el agrietamiento de la soldadura.

Figura 06. Unión soldada articulada

3.2.2.-

Uniones viga – soporte atornilladas articuladas

Es, posiblemente, la unión más aconsejable si la unión se tiene que realizar en obra. La unión al pilar y el juego que proporcionan los tornillos permiten considerar este enlace como una articulación. La unión se ejecuta enlazando el alma de la viga con dos angulares con el ala o alma del pilar.

Figura 07. Uniones atornilladas articuladas

En los tres ejemplos anteriores se transmite un momento flector tan pequeño que la unión responde, a efectos prácticos, como una articulación. Además los ensayos y la experiencia adquirida han confirmado que estas uniones permiten las rotaciones necesarias que exigen los cálculos teóricos para ser consideradas de todo punto como articuladas.

3.2.3.- Uniones viga – soporte sobre casquillos

Otro tipo de uniones son las que emplean un casquillo de apoyo sobre el que descansa la viga.

Cuando en el enlace viga-columna se dispone un angular de asiento, este se deforma quedando solicitado bajo tensiones de flexión provocadas por la carga de la viga. Con ángulos de reducido espesor la parte superior de la unión tiende a fallar por flexión.

Figura

08. Apoyos sobre angulares

En este tipo de uniones ese fallo de la unión puede ser fácilmente resuelto, disponiendo otro u otros angulares en la parte superior, para prevenir el vuelco de la viga. Otra posible solución a este tipo de unión es la colocación de casquillos rigidizados para el apoyo.

Si la viga se conecta al alma del soporte, el apoyo debe situarse lo más próximo posible al eje del pilar, para evitar tensiones en su alma debidas a la excentricidad de la carga.

Figura 09. Apoyos sobre casquillos

3.2.4.- Uniones rígidas viga – soporte soldadas

Las vigas se unen a los soportes mediante cordones soldados a tope, realizándose en taller la preparación de los bordes de las alas de la viga, para no tener que realizar en obra cordones de soldadura de techo. Además se disponen casquillos angulares para la fijación provisional de la viga. En el pilar, para transmitir adecuadamente las fuerzas de compresión y de tracción transmitidas por las cabezas de la viga se disponen rigidizadores.

Si por razones de montaje, la viga no ajusta perfectamente sobre la cara de la columna, la unión de las cabezas se efectúa suplementando chapas de igual sección que las alas de la viga, soldadas también a tope al ala del soporte. El esfuerzo cortante es resistido por el casquillo de apoyo o el angular que une el alma del perfil al pilar.

Figura 10. Unión rígida soldada.

3.2.5.- Uniones rígidas viga – soporte atornilladas

Emplearemos este tipo de uniones, como ya hemos dicho anteriormente, para realizar las uniones en obra.

Figura 11. Uniones rígidas atornilladas.

En la figura a) el nudo llega a obra ya ejecutado, y en esta se realiza el empalme de la viga utilizando cubrejuntas atornillados.

La figura b) dispone una placa de testa en el extremo de la viga, para unirse al pilar mediante tornillos de alta resistencia.

En la figura c) se ejecutan en taller los cubrejuntas de alas de la viga y casquillo de placa. Esta disposición puede presentar problemas de desgarro laminar, y también es posible que, como consecuencia de un mal transporte del pilar, las chapas voladas sufran torceduras. En la figura d) se sustituye el cubrejuntas inferior por un casquillo de apoyo y un taco ajustado. En la figura e) las posibles dificultades .surgidas de un mal transporte desaparecen al incorporarse al nudo cubrejuntas atornillados, formados por medios perfiles de sección en doble T.

3.3.- Uniones resistentes a tracción

Las uniones de piezas solicitadas a tracción se pueden realizar según los esquemas de la figura siguiente.

Figura 12. Empalmes en uniones a tracción

La figura a) representa un empalme por soldadura “a tope”, la b) uno con cubrejuntas soldados y el c) mediante cubrejuntas atornillados.

En el caso de los cubrejuntas sus superficies se distribuyen de manera proporcional a las áreas de los elementos que componen los perfiles de base.

En estos tipos de enlaces a tracción es preferible el uso de los empalmes soldados, debido a que las uniones atornilladas pueden fallar frágilmente a lo largo de la sección neta.

3.4.- Uniones resistentes a compresión

Para realizar los empalmes de piezas comprimidas se usan habitualmente nudos similares a los de la figura inferior.

Para las uniones sometidas a estos esfuerzos, el Código Técnico indica que se admitirá la transmisión por contacto en elementos comprimidos únicamente si las superficies en cuestión se han preparado para resultar suficientemente planas y se evita toda posibilidad de desplazamiento en cualquier situación de dimensionado. En este caso, el empalme asegurará la continuidad de rigidez. Si los elementos no se han preparado para transmitir los esfuerzos por contacto, se dimensionarán los elementos de empalme para que sean capaces de transmitir las fuerzas y momentos existentes en la sección de la unión. Se mantendrá la alineación de los extremos enfrentados mediante platabandas u otros medios.

En las estructuras de edificación soldadas los enlaces en obra entre pilares se realizarán por encima del nivel de las alas superiores de las vigas.

Figura 13. Uniones de pilares

4.- Bibliografía

Código Técnico de la Edificación. Madrid. Edita Boletín Oficial del Estado, Ministerio de la Vivienda. 2006.

Ramiro Rodríguez Borlado. Prontuario de Estructuras Metálicas, 6ª edición. Madrid. Edita Centro de Publicaciones del Ministerio de Fomento. 2002.

Ramón Argüelles Álvarez. Estructuras de Acero, uniones y sistemas estructurales, 1ª edición. Madrid. Edita Bellisco, ediciones técnicas y científicas. 2001.

Francisco Quintero Moreno. Estructuras de Acero, uniones. 2ª edición. Madrid. Edita Fundación Escuela de la Edificación. 1988.

Ramón Argüelles Álvarez. La Estructura Metálica Hoy. 1ª edición. Madrid. Edita Interciencia. 1970.

Rafael de Heredia. Construcciones Metálicas. Madrid. Edita Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. 1969.

TAREA

UNIDAD

ETAPA

INSTALACIÓN Y ACABADOS DE CIELOS RASOS, COBERTURAS LIVIANAS Y CARPINTERÍA

Arq. Lourdes Gil Fernández. 17/11/2022

ENSAMBLES EN METAL

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¿QUEESLACARPINTERÍAMETÁLICAYLACARPINTERÍADEALUMINIO?

Definición de la carpintería metálica

El trabajo del metal es una de las actividades de la industria humana más antiguas que existen, por lo cual en cada cultura y región encontraremos diferentes maneras y herramientas para trabajar este tipo de material.

Una de las principales manufacturas de la carpintería metálica en sus inicios después de sustituir la madera, eran las puertas y ventanas. El término como tal “carpintería metálica”en sí, es muy reciente y suele aplicarse a empresas, que se dedican a la fabricación y comercialización de productos de aluminio, como es nuestro caso y metales como el hierro, cobre, latón, bronce y cristal. Una de las principales ventajas de este tipo de carpintería es su durabilidad, su bajo coste de mantenimiento y los tipos de materiales con los que se puede trabajar.

Los principales sectores que se benefician de la carpinteria metalica son: el sector de la construccion, hogar, industria el diseño de interiores entre otros. Se pueden considerar como trabajos de la carpintería metálica, la construcción de puertas, rejas de hierro, mamparas con perfiles de aluminio, cerramientos, escaleras, barandillas, ventanas de aluminio, persianas, naves industriales, estructuras especiales para la construcción etc…

Empresas como nosotros, especializadas en este tipo de prácticas, nos distinguimos por ofrecer varias líneas de productos por ejemplo:

Carpintería metálica con aluminio:

Techos

Puertas

Ventanas

Persianas

Barandillas y Vallas

Cerramientos

Mallorquinas

Divisiones modulares

Mamparas

Estructuras divisorias

Reparaciones, etc..

Carpintería metálica con Hierro:

Cerramientos

Barandillas, Vallas

Puertas, escaleras

Mobiliario, decoración, reparaciones

estructuras diversas, etc.

Carpintería metálica con acero Inoxidable:

Decoración, mobiliario

Vallas,rejas,puertas

Acabados con cristal

Estructuras diversas etc. Carpintería metálica con PVC

Cerramientos exteriores e interiores

Acabados para trabajados

Carpintería de aluminio

La carpintería de aluminio tiene múltiples ventajas, entre ellas su fácil mantenimiento, sus averías son mínimas porque es un metal oxidado por naturaleza por lo que no sufrirá nuevas oxidaciones que disminuyan en un futuro su resistencia, es un material noble, resistente y liviano. Por ejemplo en el caso de la fabricación de ventanas de aluminio, los perfiles de aluminio no atrae la suciedad, son una garantía contra la humedad, la radiación del sol y cualquier otra incidencia meteorológica.

El aluminio además de sus ventajas que ya os mencionamos, es un material que respeta el medio ambiente ya que precisa de un bajo coste energético para su fabricación, no es tóxico y es reciclable. En cuanto a su usabilidad, es un metal que permite la adaptarse rápido y fácilmente a cualquier tipo de proyecto.

El aluminio suele incorporarse en la construcción como tal conocida como“carpintería de aluminio”. Es ideal para realizar juntas de suma precisión para cerramientos, ventanas, fachada flotante, estructuras de cubiertas etc. Para trabajar en la carpintería de aluminio, se requieren la manipulación de herramientas y equipos de suma precisión.

La carpintería de aluminio está muy ligada con el cristal, debido a su equivalencia de precisión y las posibilidades que tienen. Sin embargo a pesar de ser un metal muy resistente, no es recomendable para estructuras de edificación, por su alto costo y por su característica de fundación a baja temperatura.

RECUPERADO DE http://www.aluminis-sabadell.com/que-es-la-carpinteria-de-aluminio/

DUELAS

Materiales Metálicos –2do. Ingeniería Mecánica

METALES NO FERROSOS ALUMINIO –COBRE –CINC -ESTAÑO

EL CONJUNTO DE GUIAS DE ESTUDIO DE LA MATERIA MATERIALES METALICOS TIENE UN PROPOSITO ORIENTATIVO PARA EL ALUMNO. EL EXAMEN FINAL SE BASA EN EL PROGRAMA DE LA MATERIA

Ing. Víctor Gómez U. T. N Facultad Regional Tucumán

ALEACIONES NO FERROSAS

Las aleaciones ferrosas, se consumen en grandes cantidades, debido a sus propiedades mecánicas, facilidad de fabricación y a la economía de producción. Sin embargo, algunos inconvenientes tienen: A) Valor de densidad relativamente elevado. B) Conductividad eléctrica comparativamente baja y C) Tendencia a la corrosión en medios muy comunes. Por estos motivos, en muchas aplicaciones, se utilizan otros metales, con una combinación de propiedades mas apropiadas a ciertos fines. Las aleaciones se clasifican, según el componente mayoritario o según las características específicas del grupo de aleaciones.

METALES NO FERROSOS

▶En general los metales no ferrosos son blandos y tienen poca resistencia mecánica, para mejorar sus propiedades, se alean con otros metales. Los Metales no ferrosos, de acuerdo al grado de utilización se los puede ordenar:

•cobre (y sus aleaciones)

•aluminio

•estaño, plomo

•cinc

•níquel

•cromo

•titanio

•magnesio.

▶De acuerdo a su densidad, se los puede clasificar:

ALUMINIO

Se encuentra en la naturaleza en forma de óxidos y silicatos. El principal mineral para la extracción del aluminio son las bauxitas. El Al es el tercer elemento mas abundante en la tierra, después del O y del Silicio y entre los metales es mas abundante.

1)Bauxitas blancas: Tienen un elevado contenido de silicio, por loque la extracción del Al es difícil y costosa.

2)Bauxitas rojas: Con un contenido en silicio menor al 0,5%, sus principales impurezas son el óxido férrico y el dióxido de Ti. Las bauxitas contienen el equivalente a 30-57% de Al2 O3 en forma de hidróxido de aluminio Al (OH)3 ; 17-35% de Fe2 O3 ; 3-13% de Si O2 ; 2-4% de Ti O2 ; hasta 3% de CaO y 10-18% de H2O.

Principios de la metalurgia: El Al es un reductor enérgico y se oxida muy fácil, por lo que no se puede aplicar los métodos térmicos de oxidación y reducción, además, el producto a obtener, debe ser de muy alta pureza. Se parte de un mineral bruto para llegar a la alúmina pura, que seráelectrolizada, lo que da un aluminio de 99,5% de pureza.

Método Bayer: Es el principal método de obtención de Alúmina, la bauxita tiene un contenido de Al entre un 30 a un 54%, expresado como AL2O3. Se emplea solo bauxitas rojas, donde el Al, se encuentra en formando hidróxidos, AL (OH)3, en este proceso la bauxita es

(a)Preparación: La bauxita es triturada en molinos. Se agrega algo de cal para activar la separación de la alúmina. Esta pulpa húmeda pasa a:

(b)Lixiviación: Se la ataca con solución de soda cáustica [Na(OH)] en una autoclave, donde la bauxita es sometida a temperaturas de entre 1.600 a 1.800 ℃y a presiones de 4 a 8 at con vapor de agua, donde se transforma la alúmina en un producto soluble y fácilmente separable de las impurezas insolubles ▶ ▶▶ Al2 O3 + 2 Na(OH) ⇛ ⇛2 Al O2 2 Al O2 Na NaNa Na+ H2O + se obtiene aluminato de sodio, el óxido de Fe queda insoluble en el bióxido de Ti y la sílice se transforma en silicatos, se procede a la filtración.

c) Filtraci Filtraci Filtración nn : Se precipitan como barros rojos. Luego el aluminato de sodio se hidroliza convenientemente ▶ ▶▶ Al O2 Na+ 2 H2O ⇛ ⇛Al (OH)3 + Al Na NaNa Na(OH) (OH) . Se obtiene hidróxido de aluminio. Se separa así, un 70% del aluminato inicial y la alúmina hidratada se envía a los hornos rotativos de calcinación, para quitar la humedad. d) d)d) d)Calcinaci Calcinaci Calcinaci Calcinación nn n: Se opera a una temperatura de 1.200 ℃, en hornos rotativos, se obtiene así, una alúmina anhidra de mas de 90% de alúmina, 0,10% de sílice y 0,10% de óxido de Fe. El método Bayer no es aplicable a bauxitas con elevado % de sílice. Se pueden aplicar métodos como el Reynolds.

Electr Electrólisis lisislisis Como es imposible reducir la alúmina por el C u OC, para obtener AL, es necesario recurrir a la electrólisis. El procedimiento se puso en marcha al mismo tiempo en Francia por Heroulty en USA por Hall, por eso el proceso se llama HALL HEROULT. Alrededor del año 1.850. Como la alúmina no es un electrolito al igual que el agua, es necesario disolver la alúmina en un electrolito capaz de dar un ión de aluminio. Se utiliza un baño de criolita (Fluoruro de Al y Na) (F3 Al , 3 F Na), fundida a 950℃ y conteniendo un 13% de Al. La densidad de este baño es de 2,15 de manera que el Al líquido que tiene una densidad de 2,32 se deposita en el fondo a medida que se va formando y queda protegido de la oxidación. El mecanismo de la electrolisis es muy complejo pero ocurre con la creolitaionizada y el Al++ se dirige al cátado, el O (-) al ánodo de C, ardiendo con desprendimiento de CO2. Las cubas son desección rectangular con un espeso revestimiento de ladrillos fabricados con Carbón unidos entre si con una mezcla de brea y coque, el polo negativo estáformado por conductores unidos al suelo de la cuba, el positivo o ánodo es de carbón de alta pureza a fin de evitar que las impurezas ensucien el metal. La intensidad de corriente varia entre 20.000y 50.000 amperes. La tensión es de unos 4,5 volt.

PROPIEDADES DEL ALUMINIO

► Símbolo: Al

► Masa Atómica: 26,9815

► Número de neutrones (Isótopo 27-Al): 14

► Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 3

► Radio iónico (pm) (carga del ión): 53 (+3)

► Punto de Ebullición (ºC): 2519

► Estructura cristalina: FCC

► Resistencia Tracción: 10 Kg./mm2

► Número atómico: 13

► Número de protones/electrones: 13

► Estructura electrónica: [Ne] 3s2 3p1

► Afinidad electrónica: (kJ. mol-1): 43

► Punto de Fusión (℃): 660,32

► Densidad (Kg./cm3): 2,7 (20ºC)

► Color: plateado-blanco

► Alargamiento = 40%

► Excelente conductor de calor y electricidad –Muy Dúctil y maquinable.

En el país se produce en Puerto Madryn–Chubut. Producción: 272.000 Ton/Año. Consumo de energía: 3.980.000 MWh/ Año. La producción mundial es de unos 19 millones de toneladas. Es difícil de soldar por su contenido en O.

Producción de Alúmina (Proceso Bayer)

Proceso Bayer

La solución de aluminato de sodio clarificada es bombeada dentro de un enorme tanque llamado precipitador. Se añaden finas partículas de alúmina con el fin de inducir la precipitación de partículas de alúmina puras, una vez que el líquido se enfría. Las partículas se depositan en el fondo del tanque, se remueven y luego son sometidas a 1100°C en un horno o calcinador, a fin de eliminar el agua que contienen, producto de la cristalización. El resultado es un polvo blanco, alúmina pura. La soda cáustica es devuelta al comienzo del proceso y usada nuevamente. La alúmina es un material de color blanco tiza de consistencia similar a la arena fina. La industria emplea el proceso Bayer para producir alúmina a partir de la bauxita. La alúmina es vital para la producción de aluminio –se requieren aproximadamente dos toneladas de alúmina para producir una tonelada de aluminio.

GRAFICO

Electr Electrólisis lisislisis lisis

Como es imposible reducir la alúmina por el C u OC, para obtener AL, es necesario recurrir a la electrólisis. El procedimiento se puso en marcha al mismo tiempo en Francia por Heroulty en USA por Hall, por eso el proceso se llama HALL HEROULT. Alrededor del año 1.850. Como la alúmina no es un electrolito al igual que el agua, es necesario disolver la alúmina en un electrolito capaz de dar un ión de aluminio. Se utiliza un baño de criolita (Fluoruro de Al y Na) (F3 Al , 3 F Na), fundida a 950℃ y conteniendo un 13% de Al. La densidad de este baño es de 2,15 de manera que el Al líquido que tiene una densidad de 2,32 se deposita en el fondo a medida que se va formando y queda protegido de la oxidación. El mecanismo de la electrolisis es muy complejo pero ocurre con la creolitaionizada y el Al++ se dirige al cátado, el O (-) al ánodo de C, ardiendo con desprendimiento de CO2. Las cubas son desección rectangular con un espeso revestimiento de ladrillos fabricados con Carbón unidos entre si con una mezcla de brea y coque, el polo negativo estáformado por conductores unidos al suelo de la cuba, el positivo o ánodo es de carbón de alta pureza a fin de evitar que las impurezas ensucien el metal. La intensidad de corriente varia entre 20.000y 50.000 amperes. La tensión es de unos 4,5 volt.

Se adiciona alúmina cada 4 hs y cuando el contenido, difiere demasiado de su posición inicial, se añade criolita. Los electrodos se montan a unos 4 cm del nivel del Al líquido, que forma un lecho de unos 10 cm de espesor

PROCESO HALL HEROULT

Producción: Un horno de 30.000 Amp., produce 165 Kg. de Al por día, con una pureza de 98,5% a 99,8% de Al. Para producir 1 ton de Al a)4 Ton de Bauxita b)0,7 Ton de electrodos c)8 Ton de carbón d) 200 Kg. de soda cáustica e) 75 Kg. de Criolita f) 25.000 Kw horas Reacciones en la electrólisis: Al ⁺ ⁺³ ³³ ³(en la fundición) + 3 e 3e3e 3 e⁻ ⇛ ⇛⇛ Al Al Al (fundido) ( en el cátodo de carga negativa) 2 O 2 O ⁻ ⁻² ²² ²(en la fundición) + C CC C(sólido en el ánodo) ⇛ ⇛⇛ ⇛ CO CO₂ ₂₂ ₂(gas) + 4 e 4e4e 4 e⁻ ⁻⁻ ⁻(en el ánodo de carga positiva)

Aluminio afinado: Mediante el afino electrolítico (ALAIS –FROGES –CANARQUE) se puede obtener aluminio al 99,995% de gran resistencia a la oxidación. Principio: Al aluminio a afinar, se le adiciona un 33% de cobre, lo cual nos da una aleación de densidad 3gr/cm3, que ocupa el fondo de la cuba, en contacto con el ánodo, por encima se halla el lecho electrolítico de densidad 2,8 gr./cm3 que es una mezcla de fluoruro de Aly Na y cloruro de Bario. El Al afinado, de densidad 2,7gr/cm3 flota en el lecho anterior, ubicándose en la parte superior, en contacto con el cátodo. La solera de la cuba es de carbón, sus paredes de Manganeso y los electrodos de grafito, la densidad de corriente es de 40 Amp / cm2, la tensión de electrólisis es de 7 volt.

•Propiedades del Aluminio: El Al cristaliza en el sistema FCC. Su densidad 2,7 gr./cm3, es 3 veces menor que el Fe. Punto de fusión 658 ℃. Buen conductor del calor y electricidad, por estas propiedades, se emplea en A) Construcción de material de transporte e industria mecánica B) En la industria eléctrica y electrónica C) En material de cocinas D) Como agente aislante.

•Características mecánicas: Metal laminable, Alargamiento de 30 a 40%. Dúctil en caliente 70% de alargamiento. Poco resistente a la tracción de 7 a 10 Kg. / mm2.

•Propiedades químicas: El Al tiene mucha afinidad con el O, lo que lo hace un buen reductor para la desoxidación de los baños líquidos de acero y la preparación de metales como el Cr, Mn, etc. En contacto con el aire el Al se recubre con una capa transparente de alúmina que lo protege de una oxidación mas profunda, esta capa de óxido, tiene un espesor de 0,01 micrones. Artificialmente, se puede provocar la formación de esta película, mediante una oxidación electrolítica impregnada de colorantes variados. Se puede también, proteger muchos materiales aplicando este procedimiento, a este procedimiento se lo conoce como anodizado. Se obtienen capas de unos 100 micrones de espesor. Cubas: Las mismas, tienen en ALUAR, las siguientes dimensiones, largo= 8,50 m, Ancho = 4,50 m, Alto = 1,50 m. De las mismas hay 544,ubicadas en 6 naves de 500 m de longitud cada una.

Aleaciones de aluminio

•Los principales elementos aleantes del aluminio son los siguientes y se enumeran las ventajas que proporcionan.

•1. Hierro (Fe) : Incrementa la resistencia mecánica.

•2. Silicio (Si) : Combinado con magnesio (Mg), tiene mayor resistencia mecánica.

•3. Cobre (Cu) : Incrementa las propiedades mecánicas pero reduce la resistencia a la corrosión.

•4. Manganeso (Mn) : Incrementa las propiedades mecánicas y reduce la calidad de embutición.

•5. Magnesio (Mg) : Tiene alta resistencia tras el conformado en frío.

•6. Cromo (Cr) : Aumenta la resistencia mecánica cuando estácombinado con otros elementos Cu, Mn, Mg.

•7. Titanio (Ti) : Aumenta la resistencia mecánica.

•8. Zinc (Zn) : Reduce la resistencia a la corrosión.

•Aleaciones Al –Cu (2-8)%: Automotores y estructuras ligeras

•Aleaciones Al –Mg: Alta resistencia a tracción y alargamiento, baja densidad, productos para moldeo.

•Aleaciones Al –Si: Con un 1.65% se utiliza para forja en automotores, para moldeo hasta el 12%, buena resistencia a la corrosión.

•Aleaciones Al -Si –Mg: Resistente a corrosión y fácil de trabajar o mecanizar.

•Aleaciones Al –Zn: Mayor resistencia a tracción.

•Una de las mayores ventajas del Al, es que puede ser reciclado una y otra vez, sin perder su calidad ni sus propiedades.

•Como es un enérgico reductor se lo emplea para desoxidar el baño liquido de acero y afinar el grano. En los aceros aleados se lo encuentra en pequeñísimas cantidades 0,001 a 0,008%, con mayores cantidades el acero comienza a tener problemas en el mecanizado y en su resistencia. Es frecuente añadir 300 grs. de Al por cada tonelada de acero.

ALEACIONES DE ALUMINIO

•Las aleaciones de aluminio pueden dividirse en dos grupos principales: Aleaciones para forja y Aleaciones para fundición. Las aleaciones para forja, a las cuales se les da forma mediante deformación plástica, tienen composiciones y micro estructuras muy distintas a las aleaciones para fundición. También, se las puede subdividir en dos subgrupos, las tratables térmicamente y las no tratables térmicamente. Las composiciones de ambos tipos (Forjables o Fundibles) se designan mediante cuatro dígitos, que indican los solutos principales y en algunos casos, el nivel de pureza. El primer número define el principal elemento de la aleación, los números restantes se refieren a la composición específica de la aleación. Por ejemplo: XXXX -1xxx, 3xxx, etc.

•Primer dígito: 1: Aluminio, 2 : Cobre, 3 : Mn, 4 : Si, 5 : Mg, 6 : Mg y Si, 7 : Zn

•Segundo dígito: Indica los límites de impurezas, si es cero, no hay impurezas, si el valor esde 1 a 9 indica un control especial de uno o mas elementos de aleación. Los dos últimos dígitos expresan el valor en décimas y centésimas del % de Aluminio. Ejemplo: Aleación 1060 : 99,60 % de Aluminio. En las series 2 hasta la 9 los segundos dígitos no tienen ningún significado especial, solo sirven para identificar las diferentes aleaciones en el grupo.

•Aluminio 6061: Si = 0,40 –0,82 Fe = 0,7 MAX. Cu = 0,15 –0,40 Mn = 0,15 MAX. Mg = 0,80 –1,20 Cr = 0,04 – 0,35 Zn = 0,25 MAX.

•Se añade un indicador del estado o tratamiento: F= bruto T= tratamiento térmico O= recocido H= deformación en frío

•Aleaciones para forja: Las aleaciones 1xxx, 3xxx, 5xxx, no son endurecibles por envejecimiento. Las propiedades de estas aleaciones son controladas, por endurecimiento por deformación, endurecimiento por solución sólida y control del tamaño del grano. Las aleaciones 5xxx contienen dos fases a temperatura ambiente, α, que es una solución sólida de magnesio en aluminio y Mg₂Al₃ que es un compuesto ínter metálico duro y frágil. Las aleaciones Al –Mg endurecen por una dispersión fina del compuesto ínter metálico, o por deformación, por solución sólida o control de tamaño de grano. Sin embargo, no se pueden aplicar tratamientos térmicos de endurecimiento por envejecimiento.

•Aleaciones para fundición: Estas aleaciones contienen suficientes cantidades de silicio como para provocar una reacción eutéctica, lo que da bajos puntos de fusión, buena fluidez y colabilidad para fundiciones. La Fluidez es la capacidad del metal líquido para fluir a través de un molde sin solidificarse de manera prematura y la Colabilidad se refiere a la facilidad con la cual se puede lograr una fundición buena a partir de la aleación. Las propiedades de las aleaciones Al –Si, se controlan mediante endurecimiento por solución sólida de la matriz de aluminio α, con endurecimiento por dispersión de la fase β y con la solidificación, lo que controla el tamaño del grano. Esto último se controla mejor adicionando Boro y Titanio o también Fósforo. Las aleaciones con Zn, permiten el endurecimiento por envejecimiento. 1

Nota: Solo hay tres métodos para aumentar la resistencia y la dureza de una aleación No Ferrosa, Por solución sólida (aleaciones). Por trabajo en frío. Por Envejecimiento. Para aplicar este tratamiento térmico, el diagrama de equilibrio, debe mostrar solubilidad sólida parcial y la pendiente de solvus debe ser tal que haya mayor solubilidad a mayor temperatura y menor solubilidad a temperatura menor, como se muestra el diagrama de Solubilidad parcial, estudiado. Por ejemplo tomamos la zona α, de la izquierda, elegimos una aleación ( 1 ) inferior al máximo punto de solubilidad y calentamos (Rojo), hasta antes de llegar a la línea de liquido, enfriamos bruscamente y no permitimos que el soluto B, escape de la estructura del solventeA, con ello producimos un temple. Se ve claramente que lo que A disuelve de B en el punto rojo, no lo puede hacer a temperatura ambiente, por lo que al enfriar rápidamente, tendremos un exceso de B en A, lo cual distorsiona lared y crea tensiones que endurecen al material. Ojo: Debemos cruzar una línea de transformación, la línea de SOLVUS, de tal manera de conseguir un cambio de estructura cristalina y una sobre saturación de soluto en el solvente, cuando enfriamos rápidamente la solución sólida.

•ALEACIONES DE ALUMINIO

•Densidad = 2,7 gr. / cm3. Temperatura de fusión = 660 ℃ Cristaliza = FCC

•UNS = Unified Numbering System

ALEACION Al –Mg

ALEACION Al -Zn

ALEACION Al -SI

α

α+ L

α+ β

La aleación 4032 posee un elevado % de Si, 11% de Si y 1% de Fe, Cu, Mg y W, este % provoca buenas condiciones de moldeo, soldabilidad y resistencia a la corrosión, incluso en ambientes marinos. Son aleaciones resistentes y dúctiles. Esto se debe a su microestructura. El sistema binario Al –Si forma un eutecticoa una temperatura de 577℃y a una composición de 11,7% que forma una matriz alfa y una dispersión de fase beta o Si. Estas aleaciones se utilizan en tratamientos térmicos con precipitaciones de Si a alta temperatura por lo que son utilizadas en la fabricación de pistones, donde se requiere propiedades de alta resistencia mecánica y al choque térmico.

COBRE

El cobre se encuentra en minerales en forma de sulfuro de Cu y óxidos de Cu.

Minerales: Sulfuro: Calcopirita Cu Fe S2 -Óxidos: Cuprita Cu2 O –Malaquita CO3 Cu -Cu (OH)2

Su contenido máximo en el mineral es de alrededor de 5% y en general baja hastael 1%. El mineral mas importante es la Calcopirita.

•Existen dos métodos de obtención del cobre: por vía húmeda y por vía seca.

•Proceso de obtención del cobre por vía húmeda. Se emplea cuando el contenido en cobre del mineral es inferior al 10%. El procedimiento consiste en triturar todo el mineral y añadirle ácido sulfúrico. Luego, mediante un proceso de electrólisis, se obtiene el cobre.

•Proceso de obtención del cobre por vía seca se utiliza cuando el contenido de cobre supera el 10%. En caso contrario, será necesario un enriquecimiento o concentración. Es el proceso que más se emplea y es análogo al usado para el estaño.

Proceso de obtención por vía seca.

•a) El mineral de cobre (1) se tritura (2) y se pulveriza en un molino de bolas (3), un cilindro con agujeros muy finos, por donde saldráel mineral pulverizado, con unas bolas de acero.

•b) Para separar la mena de la ganga, se introduce el mineral en polvo enun depósito lleno de agua (4) y se agita. El mineral, más pesado, se iráal fondo, mientras que la ganga flotaráy se sacarápor arriba.

•c) El mineral concentrado se oxida parcialmente (sólo el hierro, no el cobre) en un horno (5). Se suele colocar en una cinta transportadora metálica que se mueve lentamente al mismo tiempo que se calienta la mena. Asíse consigue separar el hierro del cobre.

•d) Se funde en un horno de reverbero (6), añadiéndole fundente (sílice y cal) para que reaccione con el azufre y el óxido de hierro y forme la escoria. El cobre aquíobtenido (7) tiene una pureza aproximada del 40 % y recibe el nombre de cobre bruto o cobre blíster. Si se quiere obtener un cobre de pureza superior al 99,9 % (9), es necesario un refinado electrolítico en la cuba (8).

Historia del Cobre.

•Año 5000 a. C. En Egipto se emplea con fines ornamentales.

•Año 4000 a. C. Se fabrican pequeños objetos: anillos, tijeras, agujas, dedales, etc.

•Año 3000 a. C. Se forja el cobre (golpeándolo en frío para endurecerlo). Aparece el bronce.

•Año 1500 a. C. Aparece el latón. Con la aparición del hierro empieza a declinar el uso del cobre.

•Siglo XVIII. Revolución industrial. Vuelve a adquirir un gran auge en la industria. Las aleaciones en base a cobre, tienen una densidad mayor que delas los aceros, aunque su resistencia es menor al de las aleaciones Al –Mg. Las aleaciones resultan fuera de lo común por que se pueden seleccionar para producir efectos decorativos. El cobre puro es rojo, adiciones de zinc producen color amarilloy las de níquel un color plateado. El cobre se corroe con facilidad formando un sulfato de cobre, el mismo es insoluble en agua. La estatua de la Libertad es verde debido a la patina verde del cobre oxidado, que cubre la estructura de acero. Los cobres con menos del 1% de impurezas se utilizan para aplicaciones eléctricas. Pequeñas cantidades de cadmio, plata, alumina mejoran su resistencia sin perjudicar su conductividad. Hay diferentes tipos de endurecimiento de una aleación de cobre

▶ ▶▶

Propiedades: ► Densidad = 8,9 gr./Cm3 ► Punto de fusión = 1.084 ℃ ▶ Después de la Plata es el mejor conductor de calor y electricidad. ▶ Es dúctil y maleable en frío, también tenaz y flexible ▶ Después de un recocido de 1 H a 640 ℃, las características son: Resistencia a tracción = 25 Kg./Cm2 -Alargamiento = 30% -Dureza Brinell= 50 Kg./Cm2, ▶ El aire oxida al Cu a partir de los 500 ℃▶ Los ácidos mas débiles atacan al Cu y este se cubre de una capa verde.

•Aplicaciones: Como conductor eléctrico, bobinados. Forma aleaciones con el acero, el plomo, el zinc (bronce), con la plata, con el oro, etc.

Estratificación

ALEACIONES DE COBRE

El cobre y sus aleaciones poseen combinaciones de propiedades físicas convenientes y se utilizan en gran variedad de aplicaciones desde la antigüedad. El Cu sin alear es tan blando y dúctil que es difícil de mecanizar, pero tiene una capacidad casi ilimitada de ser trabajado en frío. Resiste muy bien a la corrosión en la mayoría de los medios. La resistencia a la corrosión y mecánica, mejoran por aleación. Las aleaciones de Cu tienen densidades mas elevadas que las de los aceros. Su resistencia específica es inferior a la de las aleaciones de Al –Mg, pero tienen una mejor respuesta a la termo fluencia y al desgaste. La mayoría de estas aleaciones no endurecen por tratamiento térmico, pero, si lo hacen por acritud (con el ensayo de plegado puedo conocer la acritud).

La aleación mas común es el LATON, donde el Zinc actúa como soluto. En el diagrama vemos las diferentes fases Cu –Zn, la fase α es estable a concentraciones de un 35% de Zn. Tiene una estructura cristalina FCC y estos latones son relativamente blandos, dúctiles y fáciles de trabajar en frío. Los latones con mayor concentración de Zn contienen las fases α y β’a temperatura ambiente. La fase β’posee una estructura cristalina BCC y es mas dura y resistente que la fase α, por ese motivo las aleaciones α + β’, se trabajan en caliente. El latón naval, el de cartuchería y el metal dorado son algunos de los latones mas comunes de color amarillo. En la tabla vemos las composiciones, propiedades y principales usos de estos latones: municiones, bisutería, radiadores de automóviles, instrumentos musicales y monedas.

Los BRONCES son aleaciones de cobre con estaño y pueden contener algo de aluminio, silicio y níquel. Estas aleaciones son mas resistentes que los latones y tienen gran resistencia a la corrosión. En la tabla se pueden ver algunas aleaciones de bronce, su composición, propiedades y aplicaciones. Este material se utiliza donde se requiere una elevada resistencia a la corrosión y una buena resistencia a la tracción. Los cobres al Berilio forman aleaciones de alta resistencia. Se moldean y trabajan en caliente y en frío y poseen una notable combinación de propiedades: resistencia a la tracción (1400 MPa), excelentes propiedades eléctricas y resistencias a la corrosión y al desgaste en presencia de lubricantes. Son aleaciones caras que contienen entre 1,0 y 2,5% de Be. Aplicaciones típicas son cojinetes para turbinas (turborreactores), resortes e instrumentos quirúrgicos y dentales. La aleación C17200 figura también en la tabla. Las aleaciones de Cu también resultan fuera de lo común porque se pueden seleccionar con el objeto de producir un color decorativo apropiado. El Cu puro es rojo, con Zn produce un color amarillo hasta dorado y con el Ni toma un color plateado. El Cu se oxida con facilidad, formando sulfato de Cu. Este es un compuesto verde insoluble en agua, pero soluble en ácidos. Esta pátina verde da un acabado atractivo en muchas aplicaciones . La estatua de la Libertad es verde debido a esta pátina del Cu oxidado que recubre la estructura de acero de esta estatua. Los Cu con menos de 1% de impurezas se utilizan enlas aplicaciones eléctricas y micro eléctricas.

CUADRO DE PROPIEDADES DE ALEACIONES DE COBRE

ALEACION Cu –Zn Latones

Los latones son aleaciones de Cobre y Zinc, con algunas pequeñas cantidades de plomo, estaño o aluminio, las variaciones en la composición dan características diferentes en el color, resistencia, ductilidad, maquinabilidad, resistencia a la corrosión, etc.

TAREA

UNIDAD DIDÁCTICA : INSTALACIÓN Y ACABADOS DE CIELOS RASOS, COBERTURAS LIVIANAS Y CARPINTERÍA

EXPOSITOR : Arq. Lourdes Gil Fernández FECHA : 23/11/2022

TEMA

:

TIPOS DE ALUMINIO

CRITERIO DE EVALUACIÓN: Elabora e interpreta planos de construcción aplicando los conceptos de carpintería en aluminio, fierro, acero y pvc. 1. Contenido Elabore un ORGANIZADOR GRAFICO con los tipos de aluminio, en base a video propuesto (Principales tipos de aluminio y sus propiedades https://www.youtube.com/watch?v=NW21_vF2Cg ).

ETAPA

CUADRO

INDICADORES

La información presentada es relevante y valiosa 100 % Estructura y ordena adecuadamente la información en cuadro comparativo. Demuestra capacidad de síntesis de la información y lo hace de manera clara y concisa. Capacidad de síntesis y aporte en las conclusiones. Calidad en la presentación del documento.

¿QUÉ ES EL ACERO INOXIDABLE? TODO LO QUE

DEBES SABER

Los productos de acero inoxidable son símbolos de higiene y modernidad. Son usados en distintas industrias y en diversos procesos de producción. ¿Pero sabes por qué este metal es el preferido? ¿Sabes realmente qué es el acero inoxidable?

En el siguiente artículo de JN Aceros, podrás encontrar los puntos básicos para que puedas comprender mejor de que trata este metal, así como los cuidados que debe recibir.

¿Qué es el acero inoxidable?

El acero inoxidable es una aleación que se obtiene principalmente del hierro y del carbono. A diferencia de otras variaciones, contiene por lo menos un 11% de cromo y otros elementos de aleación como el níquel. De esta manera, se crea una composición química balanceada para obtener una mayor resistencia a la corrosión.

¿Y qué es la corrosión?

Es el enemigo natural de los metales. Los aceros comunes reaccionan con el oxígeno del aire, formando una capa superficial de óxido de hierro. Esta capa es extremadamente porosa y permite la continua oxidación del acero al producir herrumbre.

Cuando se agrega cromo al acero, forma óxido de cromo, que actúa como una superficie protectora para evitar que el aire y la humedad causen óxido, como sucede con el acero común.

En realidad, al añadir cromo, se crea una capa extremadamente fina, continua, estable y muy resistente que protege a los productos de acero inoxidable contra la corrosión del medio ambiente.

Se forma en la superficie a través de la combinación del oxígeno del aire con el cromo del acero. Debes recordar cuidar bien del acero inoxidable: esto implica proteger dicha capa pasiva.

El cromo se agrega en cantidades que van del 10,5 al 30%, según la aplicación o el entorno en el que se va a utilizar el acero. Hay más de 100 grados diferentes de acero inoxidable, pero se pueden agrupar en cinco tipos principales:

Acero inoxidable austenítico: Es el tipo de acero inoxidable más utilizado. Tiene excelente resistencia a la corrosión y al calor con buenas propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas. Se utiliza en artículos para el hogar, tuberías y recipientes industriales, construcción y fachadas arquitectónicas.

Acero inoxidable ferrítico: Tiene propiedades similares al acero dulce, pero mejor resistencia a la corrosión, al calor y al agrietamiento. Se usa comúnmente en lavadoras, calderas y arquitectura de interiores.

Acero inoxidable martensítico: Es muy duro y fuerte, aunque no es tan resistente a la corrosión como los austeníticos o ferríticos. Contiene aproximadamente 13% de cromo y se utiliza para fabricar cuchillos y álabes de turbinas.

Acero inoxidable dúplex: Es un compuesto de aceros austeníticos y ferríticos, lo que lo hace más fuerte y flexible. Se utilizan en las industrias de papel, construcción naval y petroquímica. Se están desarrollando grados dúplex para una gama más amplia de aplicaciones.

Aceros inoxidables endurecidos por precipitación: Estos aceros están hechos para ser extremadamente fuertes con la adición de elementos como aluminio, cobre y niobio. De todos ellos, los aceros inoxidables más comunes son: 304: 18% de Cr + 8% de Ni 430: 16% de Cr 316: 18% de CR + 12% de Ni + 2% de Mo

Otros componentes del acero inoxidable

Además del cromo, los aceros inoxidables están hechos con aleaciones de silicio, níquel, carbono, nitrógeno y manganeso. El nitrógeno, por ejemplo, mejora las propiedades de tracción como la ductilidad. El níquel se agrega al acero austenítico para mejorar laflexibilidad. Estas aleaciones se agregan en diferentes cantidades y combinaciones para cumplir con aplicaciones específicas de uso final, por lo que es muy importante que los fabricantes de acero inoxidable verifiquen que se están utilizando los porcentajes correctos de cada aleación.

Ventajas del acero inoxidable

La resistencia a la corrosión es la principal ventaja del acero inoxidable, pero ciertamente no es la única. El acero inoxidable también es:

Resistente a altas y bajas temperaturas.  Se fabrica fácilmente.  Es fuerte y duradero.  Es fácil de limpiar y mantener.  Es de larga duración, con un bajo costo del ciclo de vida.  Es estéticamente atractivo. 

Ecoamigable con el medio ambiente y reciclable.  Cuidados sobre el mantenimiento del acero inoxidable

Limpieza de rutina. Los mejores aliados del acero inoxidable son el jabón, los detergentes (suaves y neutros) y los removedores con base de amoniaco. Dilúyelos en agua tibia y aplícalos sobre la base del producto con la ayuda de un paño o una esponja. Después, enjuaga la superficie con bastante agua (de preferencia tibia) y seca con un paño limpio. El secado es fundamental para evitar la aparición de manchas en la superficie del producto.

Manchas leves. Si la limpieza de rutina no es suficiente, aplica una mezcla hecha con yeso o bicarbonato de sodio y disuélvela en alcohol de uso doméstico hasta formar una pasta. Con dicha mezcla, usa un paño o una escobilla para limpiar la superficie del acero inoxidable. De preferencia, utiliza una escobilla de cerdas duras, pero teniendo mucho cuidado de no rayar la superficie. No realices movimientos circulares, sino pasadas largas y uniformes. Luego, enjuaga con bastante agua. Manchas acentuadas. Realiza una pre-inmersión del producto en una solución de detergente (tibia o caliente) o de un removedor casero en base a amoniaco y agua. Si no bastara con eso, recurre a productos más agresivos, como removedores con base de soda cáustica usados en limpieza doméstica. Sigue el procedimiento indicado anterior. Si la suciedad o las manchas persisten, tu última opción son los productos más abrasivos como los pulidores. Ahora que ya sabes lo básico sobre qué es el acero inoxidable, esperamos que decidas qué tipo será el que se adapte mejor a las necesidades de tu proyecto.

RECUPERADO DE: https://jnaceros.com.pe/blog/que-es-acero-inoxidable/

CARPINTERIA METALICA

ACERO

1. METAL

En el sector industrial y de construcción existe una amplia gama de materiales (metales, polímeros, cerámicos y compuestos) con propiedades, ventajas, costo y limitaciones característicos en base a la función que debe cumplir. Dentro de ésta diversidad, se emplean ampliamente los metales.

Un metal es un buen conductor del calor y la electricidad, que presenta un brillo característico. La mayor parte de los metales proviene de los minerales (sustancia de origen natural con composición química característica)

Los metales se dividen en dos grupos: ferrosos, basados en el hierro, constituyendo el grupo comercial más importante, más de las tres cuartas partes del peso total de los metales de todo el mundo (acero al carbono, hierro colado y acero inoxidable) y no ferrosos, no contienen hierro (metales puros y aleaciones de aluminio, cobre, oro, magnesio, níquel, plata, estaño, titanio, zinc y otros metales).

Los metales más abundantes que existen como minerales en la corteza terrestre (capa rocosa externa entre 5 – 70 km de espesor) son: aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, titanio y manganeso.

2. ¿QUE ES EL ACERO?

El acero es una aleación (combinación de dos o más elementos, de los cuales uno es un metal) formada de hierro (Fe, elemento metálico) y una pequeña cantidad de carbono (C, elemento no metálico) que oscila entre 0.05% a 2.00% en masa, y otros elementos en menor proporción como el silicio, manganeso, cromo, entre otros. Presenta mayor resistencia, elasticidad y dureza que el hierro puro. Cuando el hierro en estado líquido entra en contacto con el carbono, lo disuelve, y cuando el hierro se solidifica se forma el compuesto químico Fe3C (carburo de hierro, también llamado cementita). En base al contenido de carbono, las aleaciones de hierro-carbono se clasifican en: 

Aceros: hasta un 2.11% en masa de carbono. 

Fundiciones: más de 2.11% hasta 6.69% en masa de carbono.

3. CARACTERÍSTICAS DEL ACERO

Dentro de las propiedades que presenta el acero, se mencionan las más importantes: 

Ductilidad. Se refiere a la capacidad del acero para deformarse, al soportar esfuerzos de tracción (estiramiento) sin llegar a la rotura. Permitiendo hacer alambres e hilos de acero, facilitando su deformación en caliente mediante forjado, laminado o extrusión.

Dureza. Se define como la propiedad del acero a oponerse a la penetración de otro material.

Resistencia. Se refiere a la capacidad del acero para resistir esfuerzos de tracción (estiramiento), compresión, torsión (giro sobre su eje) y flexión (deformación al ejercer fuerzas perpendiculares a su eje longitudinal) sin deformarse ni romperse.

Maleabilidad. Se define como la capacidad que presenta el acero al soportar la deformación, sin romperse, al ser sometido a un esfuerzo de compresión. Permitiendo el proceso de laminación para hacer láminas del acero al ser sometidos a esfuerzos de compresión por los rodillos. 

Tenacidad. Se refiere a que posee una buena ductilidad y resistencia al mismo tiempo. Soportando fuerzas bruscas sin romperse.

Dichas propiedades están en función de la composición química y al tipo de tratamiento al que son sometidos los diferentes tipos de aceros. Este tratamiento puede ser: térmico (templado, revenido, recocido y normalizado), mecánico (en frío y en caliente), termoquímico (cementación, nitruración, cianuración, carbonitruración, sulfinización, titanuración y borunación) o superficial (galvanizado, cromado, niquelado, pavonado, metalización, etc.). La densidad promedio del acero es 7860 kg/m³.

Tabla1. Principales propiedades mecánicas de los aceros

Cada tipo de acero tiene propiedades características que vienen especificadas en un certificado de calidad. Los valores generalmente son presentados en unidades del sistema ingles, en otros casos presentan entre paréntesis la conversión al sistema internacional.

Todo producto de acero tiene asociado un certificado de calidad que lo respalda. Entre otras características, la información representativa de un acero que podemos encontrar en un certificado de calidad es: número de colada, norma de calidad, dimensiones del producto, análisis químico, límite elástico, límite a la tensión y elongación.

Para su uso en construcción, el acero se distribuye en perfiles metálicos, siendo éstos de diferentes características según su forma y dimensiones, debiéndose usar específicamente para una función concreta, ya sean vigas o pilares.

Una propiedad que debe resaltarse del acero, es que se dilata y se contrae a la misma velocidad que el hormigón, por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción

4. TIPOS DE ACERO

El acero (aleación hierro-carbono principalmente) cubre una amplia gama de productos en la industria y la construcción, dada la gran diversidad de distintos tipos de acero, éstos se clasifican en base a su contenido de carbono en:

Aceros al carbono: 

Acero de bajo carbono: entre 0.08 hasta 0.25 % en peso de carbono. Son blandos pero dúctiles (capacidad de moldearse en alambre e hilos sin romperse), muy trabajables (fácilmente deformables, cortables, maquinables, soldables). Se endurecen unicamente por carburización, aceros como AISI 1018 o AISI 1020, ASTM A-36, son grados comunes de aceros de bajo carbono. Utilizados en la industria automotriz, tuberías, elementos estructurales de edificios y puentes, varillas de refuerzo, corazas de barcos, etc.

Acero de medio carbono: entre 0.25 – 0.60 % en peso de carbono. Para mejorar sus propiedades, se tratan térmicamente. Son más resistentes que el acero de bajo carbono, pero menos dúctiles (capacidad de moldearse en alambre e hilos sin romperse). Se emplean en la manufactura de piezas que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste (engranes, ejes, aplicaciones en chumaceras), aceros como AISI 1045 o AISI 4140 son grados comunes de aceros de mediano carbono. La soldabilidad requiere cuidados especiales. 

Acero de alto carbono: entre 0.60 – 1.40 % en peso de carbono. Son aún más resistentes que el acero de medio carbono, pero manos dúctiles (capacidad de moldearse en alambre e hilos sin romperse). Se añaden otros elementos formando carburos (como el wolframio) para incrementar la dureza. Se emplean principalmente para la fabricación de herramientas.

Aceros aleados:

Los aceros aleados contienen en su composición química una proporción determinada de varios elementos con el fin de mejorar las propiedades físicas, mecánicas o químicas especiales. Los elementos que se agregan pueden ser: carbono, cromo, molibdeno, vanadio, cobre, tungsteno, cobalto, columbio o níquel, en cantidades que exceden las cantidades mínimas establecidas, además de mayores cantidades de manganeso y silicio, que los aceros al carbono.

5. CONOCIMIENTO BASICO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DEL ACERO INOXIDABLE

El acero inoxidable es una aleación de hierro y carbono que contiene por definición un mínimo de 10.5% de cromo. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes; los principales son el níquel y el molibdeno.

Su principal característica es su alta resistencia a la corrosión. Esta resistencia es debido a la formación espontánea de una capa de óxido de cromo en la superficie del acero.

VENTAJAS DEL ACERO INOXIDABLE

Ventajas Descripción

Resistencia a la corrosión

Los aceros de baja aleación, resisten la corrosión en condiciones atmosféricas; los aceros inoxidables altamente aleados pueden resistir la corrosión en la mayoría de los medios ácidos, incluso a elevados temperaturas.

Resistencia a la alta y baja temperatura

Facilidad para la fabricación

Algunos aceros resisten grandes variaciones térmicas y mantendrán alta resistencia a temperaturas muy altas, otros demuestran dureza excepcional a temperaturas criogénicas.

La mayoría pueden ser cortados, soldados, forjados y mecanizados con resultados satisfactorios.

Resistencia mecánica

La característica de endurecimiento por trabajo en frío de algunos aceros inoxidables se usa en el diseño para reducir espesores y así, los costos. Otros pueden ser tratados térmicamente para hacer componentes de alta resistencia.

Estética

Propiedades higiénicas

Ciclo de trabajo

La facilidad de limpieza lo hace la primera opción en hospitales, cocinas, e instalaciones alimenticias y farmacéuticas.

Es durable y es la opción más barata considerando el ciclo vital.

6. CONOCIMIENTO BÁSICO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DEL ACERO INOXIDABLE

El proceso de fabricación inicia con la fusión de hierro, chatarra y ferroaleaciones de acuerdo al grado de acero inoxidable a preparar; continúa con la refinación del acero para eliminar impurezas y reducir el contenido de carbono; posteriormente el acero líquido se cuela en el proceso conocido como colada continua, se corta en planchones o se forman los rollos rolados en caliente.

Laminación en frío: Los rollos de acero inoxidable rolados en caliente se usan como materia prima para el proceso de laminación en frío. Este proceso consta de cuatro etapas que son: recocido y decapado de la materia prima, molinos de laminación en frío, línea de recocido y limpieza final, y por último la estación de acabado superficial.

PRINCIPALES ELEMENTOS DE ALEACIÓN Y SU INFLUENCIA

CROMO NÍQUEL

Formador de Ferrita y Carburo

Principal responsable de la resistencia a la corrosión y de la formación de la película de óxido. 

No presenta aporte significativo en la resistencia a altas temperaturas y al creep (deformación lenta de un material).

Formador

de Ausentita

MOLIBDENO

Formador de Ferrita y Carbura



Mejora la resistencia general a la corrosión en líquidos no oxidantes

Mejora la tenacidad y la ductilidad. 

Se añade a los grados con cromo para mejorar las propiedades mecánicas. 

Aumenta la resistencia eléctrica, la fatiga y aumenta la capacidad de ser soldado. 

Reduce la conductividad del calor.



Mejora la resistencia a temperaturas elevadas y al creep (deformación lenta de un material). 

Mejora la resistencia general a la corrosión en medios no oxidantes, y la resistencia a la corrosión por picadura en todos los medios.

7.

CLASIFICACIÓN DEL ACERO INOXIDABLE

Para los aceros inoxidables se usa el sistema AISl que utiliza un código de tres dígitos a veces seguido de una o más letras.

¿Cómo se designan los aceros inoxidables?

Para los aceros inoxidables se usa el sistema AISl que utiliza un código de tres dígitos a veces seguido de una o más letras. El primer dígito da una pista de la clase de acero. Serie 2xx y 3xx corresponden a aceros austeníticos. La serie 4xx incluye los aceros ferríticos y martensíticos. Aparte de esto no hay más lógica en el sistema.

EI segundo y tercer dígito no están relacionados a la composición ni se sigue una secuencia (ejemplo 430 y 446 son ferríticos mientras que 431 Y 440 son martensíticos). Las letras de sufijo pueden indicar la presencia de un elemento adicional o indicar alguna característica especial.

DESIGNACIÓN DEL SISTEMA AISI

Sufijo AISI Sufijo UNS Descripción

xxL xxx01

xxxS xxx08

Bajo Carbono < 0.03% evita SCC (agrietamiento por corrosión)

Bajo Carbono < 0.08%

xxxN xxx51 Nitrógeno agregado mayor resistencia xxxLN xxx53 Bajo Carbono < 0.03%+Nitrógeno agregado

xxxF xxx20

Mayor Azufre y Fósforo mejor mecanizado xxxSe xxx23 Selenio mejor mecanizado xxxB xxx15 Silicio agregado evita descamado

xxxH xxx09

Mayor contenido de Carbono xxxCu xxx30 Cobre agregado

(L indica bajo carbono, N indica nitrógeno, Se indica selenio, H indica mayor cantidad de carbono para alta temperatura).

Las letras del sufijo llevan asociadas un par de dígitos; terminales en el correspondiente número UNS.

Hay muchos aceros inoxidables que no están en el Sistema AISI como los endurecibles por precipitación (clase PH) y la mayoría de los aceros dúplex. Un grupo importante de estos aceros se designa con nombres propios registrados.

Aleaciones de acero inoxidable

Existen varios grupos o familias de aceros inoxidables, y cada uno contiene un número específico de tipos con características distintas. El acero inoxidable puede ser clasificado en cinco diferentes familias; cuatro de éstas corresponden a las particulares estructuras cristalinas formadas en la aleación: martensita, ferrita, austenita, y dúplex (austenita más ferrita); mientras que la quinta familia son las aleaciones endurecidas por precipitación, que están basadas más en el tipo de tratamiento térmico usado que en la estructura cristalina.

Las primeras tres familias se encuentran disponibles comercialmente en el país, mientras que las familias dúplex y las aleaciones endurecidas por precipitación solo se consiguen mediante la importación.

Aceros inoxidables martensíticos

Los aceros inoxidables martensíticos son la primera rama de los aceros inoxidables simplemente al cromo. Fueron los primeros que se desarrollaron industrialmente y representan una porción de la serie 400 AISI (American Iron & Steel Institute). 

Cromo (Cr) 10.5% a 18%

Carbono (C) hasta 1.2%

El contenido de cromo y carbono esta balanceado para asegurar la formación de la estructura martensítica durante el tratamiento térmico.

Sus características son las siguientes: 

Moderada resistencia a la corrosión 

Son endurecibles por tratamiento térmico y por lo tanto se pueden desarrollar altos niveles de resistencia mecánica y dureza 

Son magnéticos 

Debido al alto contenido de carbono y a la naturaleza de su dureza, es de pobre soldabilidad 

Después de ser tratados para endurecimiento, generalmente son utilizados en procesos de maquinado y formado en frío

AISI 403. Es primariamente empleado en partes críticas de maquinaria sometida a altos esfuerzos y donde se requiere, además buena resistencia al calor, corrosión, desgaste abrasivo o erosión.

AISI 410. Con una excelente ductilidad y fácil de trabajar, lo que hace una buena opción para procesos de formado muy severos y para trabajo en frío. Es fácilmente soldable, aunque es necesario recocer después del proceso, sobre todo si la unión será expuesta a movimientos o golpes. Aunque no se recomienda para condiciones muy severas de corrosión, ofrece una muy buena resistencia a temperaturas debajo de 650 °C (1,200 °F). APLICACIONES: Cuchillería, tijeras, partes para válvulas, maquinaria para minería, partes para turbinas de vapor, flechas para bombas, etc.

AISI 416. Adicionado con Selenio, que le confiere una excelente maquinabilidad, lo que lo hace muy recomendable para fabricación de piezas en máquinas automáticas. Posee también excelentes propiedades de ductilidad, soldabilidad y trabajo en frío, con una buena resistencia a la corrosión para temperaturas debajo de 650 °C (1,200 °F). APLICACIONES: Tornillos, espárragos, tuercas, conectores, cerraduras, cabezas de palos de golf, partes de bombas, flechas, partes de válvulas, etc.

AISI 420. Es una modificación del 410, con alto contenido de carbono, que le permite alcanzar mayor dureza y mayor resistencia al desgaste aunque menos resistencia a la corrosión.

APLICACIONES: Se utiliza para instrumentos dentales y quirúrgicos, hojas de cuchillos, moldes, herramientas, etc.

AISI 422. Diseñado para el servicio a temperaturas de hasta 650°C (1,200°F), combinando resistencia mecánica. Presenta maquinabilidad de mediana a baja.

AISI 431. Al someterse a tratamiento térmico eleva notablemente sus propiedades mecánicas obteniendo una excelente ductilidad y resistencia al impacto, combinadas con una buena resistencia a la corrosión, mejora las propiedades del tipo 410. APLICACIONES: Flechas para barco y para uso industrial, tensores y partes para la industria aeronáutica, etc.

AISI 440. Utilizados en donde se requiere una alta y extremada dureza, resistencia a la abrasión y buena resistencia a la corrosión. De baja maquinabilidad. APLICACIONES: cuchillería, partes resistentes al secado, equipo quirúrgico, inyectores, etc.

Aceros inoxidables ferríticos

Estos aceros inoxidables de la serie 400 AISI mantienen su estructura ferrítica estable desde la temperatura ambiente hasta el punto de fusión.

Cromo (Cr) de 10.5% a 30%

Carbono (C) con contenidos limitados del orden de 0.08%. Pueden contener molibdeno, silicio, aluminio, titanio y niobio.

Sus características son las siguientes:

Resistencia a la corrosión de moderada a buena, la cual se incrementa con el contenido de cromo y en algunas aleaciones de molibdeno

Endurecidos moderadamente por trabajo en frío; no pueden ser endurecidos por tratamiento térmico

Las aleaciones ferríticas son magnéticas

Su soldabilidad es pobre por lo que generalmente se limitan las uniones por soldadura a calibres delgados

Usualmente se les aplica un tratamiento de recocido con lo que obtienen mayor suavidad, ductilidad y resistencia a la corrosión

Debido a su pobre dureza, el uso se limita generalmente a procesos de formado en frío

AISI 405. Conocido como un grado soldable del tipo 410.APLICACIONES: se utiliza en partes resistentes al calor, equipo para refinación de calor, racks para templado de acero.

AISI 409. Es un acero estructural de uso general, es utilizado en aplicaciones que no requieren alta calidad de apariencia. APLICACIONES: Se usa para fabricar silenciadores y convertidores catalíticos para automóviles, cajas de tráiler, tanques de fertilizantes, contenedores.

AISI 430. Soldable con una excelente ductilidad, que se recomienda donde se requiera una aleación fácil de trabajar y que se moldee a las formas deseadas de doblado, troquelado o estirado. El acabado brillante de su superficie lo hace resistente al ataque de una atmósfera ordinaria y posee una buena resistencia a la corrosión a temperaturas de hasta 760°C (1,400 °F).

APLICACIONES: Molduras para automóviles, acabados arquitectónicos, máquinas procesadoras del tabaco, aparatos científicos y domésticos, etc.

AISI 434. Es una variación del tipo 430 que contiene molibdeno y niobio que incrementan la resistencia a la corrosión, es particularmente ventajosa para usos automotrices exteriores.

AISI 446. Contiene el máximo contenido de cromo de toda la familia ferrítica, por lo que tiene la mayor resistencia a la corrosión de su clase, se recomienda para uso en atmósferas de comportamiento azufroso de altas temperaturas 1,000°C (1,832°F). No debe ser utilizado en aplicaciones en donde se requiera alta resistencia mecánica.

APLICACIONES: en la fabricación de bases para tubos de rayos X, partes de quemadores, tubos para pirómetros, válvulas y conectores, etc.

Aceros inoxidables austeníticos

Los aceros inoxidables austeníticos constituyen la familia con el mayor número de aleaciones disponibles, integra las series 200 y 300 AISI (American Iron & Steel Institute).

Su popularidad se debe a su excelente formabilidad y superior resistencia a la corrosión.

Cromo (Cr) entre 16% al 26%

Carbono (C) en el rango de 0.03% al 0.08%

Sus características son las siguientes:

Excelente resistencia a la corrosión

Endurecidos por trabajo en frío y no por tratamiento térmico

Excelente soldabilidad

Excelente factor de higiene y limpieza

Formado sencillo y de fácil transformación

Tienen la habilidad de ser funcionales en temperaturas extremas, bajas temperaturas previniendo la fragilización, y altas temperaturas hasta 925°C (1,697°F)

Son esencialmente no magnéticos. Pueden ser magnéticos después de que son tratados en frío. El grado de magnetismo que desarrollan después del trabajo en frío depende del tipo de aleación de que se trate.

Los austeníticos se obtienen adicionando elementos formadores de austenita, tales como níquel, manganeso y nitrógeno. El contenido de cromo generalmente varía del 16% al 26% y su contenido de carbono es del rango de 0.03% al 0.08%. El cromo proporciona una resistencia a la oxidación en temperaturas aproximadas de 650°C (1,200°F) en una variedad de ambientes. Esta familia se divide en dos categorías: 

SERIE 300 AISI

Es la más extensa, mantiene alto contenido de níquel y hasta 2% de manganeso. También puede contener molibdeno, cobre, silicio, aluminio, titanio y niobio, elementos que son adicionados para conferir ciertas características. En ciertos tipos se usa azufre o selenio para mejorar su habilidad de ser maquinados.

SERIE 200 AISI

Contiene menor cantidad de níquel. El contenido de manganeso es de 5 a 20 %. La adición de nitrógeno incrementa la resistencia mecánica.

AISI 201/J4. Es conocido como sustituto del acero 304, pero con niveles más bajos de níquel. El porcentaje de níquel es 1.0% a 4.0%; su bajo porcentaje de níquel esta compensado por la contribución mejorada de los 4 elementos que la compone: carbono, manganeso, cobre y nitrógeno. APLICACIONES: Normalmente utilizado en los aparatos domésticos, ornamentales, escaleras, muebles, estructura automotriz, o en otras aplicaciones de uso estructural (por su dureza) con exposición limitada a la corrosión.

AISI 202 /JSL AUS. También es conocido como sustituto del acero 304, con un mayor porcentaje de níquel que el 201; el porcentaje de níquel es de 4.0% a 6.0%. Por su idéntica respuesta mecánica al clásico AISI 304 es el mejor candidato para suplirlo en diversas aplicaciones. APLICACIONES: Utilizado en los aparatos domésticos, ornamentales, escaleras, ganchos, productos para embutidos extra profundos, o en otras aplicaciones con exposición limitada a la corrosión.

AISI 203 EZ. Acero inoxidable austenítico con una superior maquinabilidad, diseñado especialmente para operaciones en máquinas de alta velocidad. Más altas velocidades, mejores acabados, vida útil de la herramienta más larga cuando se compara con el 303 misma resistencia a la corrosión.

AISI 301. Menor resistencia a la corrosión que otros aceros de serie 300; puede ser fácilmente formado y ofrece buenas propiedades de soldabilidad. APLICACIONES: Utilizado en partes de aviones, adornos arquitectónicos, cajas de ferrocarril y de tráiler, cubiertas de rines, equipos para procesamiento de alimentos.

AISI 303. Posee una excelente maquinabilidad que lo hace ideal para la fabricación de piezas en máquinas automáticas. Tiene buena resistencia a la corrosión cuando está expuesto a la atmósfera ordinaria hasta temperaturas de 920 °C (1,700 °F); también a soluciones esterilizadas, la mayoría de los químicos orgánicos y muchos inorgánicos, tintes y pinturas, ácido nítrico y comida. En condiciones severas de corrosión no se recomienda su uso para temperaturas mayores de 760 °C (1,400 °F). APLICACIONES: Tornillos, tuercas, flechas, y piezas maquinadas en general.

AISI 304. Tiene excelentes propiedades de ductilidad y maleabilidad, posee buena resistencia a la corrosión a temperaturas de hasta 920°C (1,700 °F) en servicio continuo y 870°C (1,600°F) en servicio intermitente, y su bajo contenido de carbono lo hace muy apropiado para someterse a procesos de soldadura; ofrece características mejoradas para el maquinado.

APLICACIONES: Evaporadores, barriles de cerveza, tanques de oxígeno líquido, muebles de cocina y laboratorio, partes para válvulas, accesorios para aviones, remaches, equipo para hospitales etc.

AISI 304L. Es una variación de bajo carbón del tipo 304 que evita daños por la inclusión de partículas o residuos de metal con carbón debido a la soldadura. Tiene la misma resistencia a la corrosión y posee propiedades mecánicas un poco más bajas que el 304. Ofrece características mejoradas para el maquinado, evita la SCC (Stress Corrosión Cracking).

APLICACIONES: Recubrimiento para tolvas de carbón; tanques de pulverización de fertilizantes líquidos; tanques de almacenamiento de pasta de tomate; especialmente cuando las partes no pueden recibir tratamiento térmico después de soldar.

AISI 309. Poseen alta resistencia mecánica, tenacidad y excelente resistencia a la oxidación en temperaturas de hasta 1,000°C (1,832°F). APLICACIONES: Calentadores de aire, equipo químico de proceso, partes de quemadores de turbinas de gas e intercambiadores de calor son algunas de las aplicaciones más comunes fabricadas con este tipo de acero.

SI 310. Por su mayor contenido de cromo y níquel posee una gran resistencia a la corrosión a temperaturas de hasta 1,100°C (2,000°F), y lo hace recomendable para servicio intermitente; ofrece mejorada resistencia a la corrosión en componentes soldados. APLICACIONES: Intercambiadores de calor, partes para turbinas de gas, incineradores, hornos industriales, etc.

AISI 316. Posee buenas propiedades de ductilidad y soldabilidad. La adición de molibdeno le confiere una mayor resistencia a la corrosión y la penetración que las demás aleaciones, en particular bajo condiciones de corrosión ácida, a temperaturas de hasta 870°C (1,600°F) en atmósfera ordinaria. APLICACIONES: adornos arquitectónicos, equipo para el procesamiento de alimentos, farmacéutico, fotográfico, textil, etc.

AISI 316L. Es una variación de bajo carbón del tipo 316 que evita daños por la inclusión de partículas o residuos de metal con carbón debido a la soldadura, evita la SCC (Stress Corrosion Cracking). Tiene la misma resistencia a la corrosión y ofrece propiedades mejoradas para el maquinado. APLICACIONES: equipo de las industrias química, farmacéutica, textil, petrolera, papel, celulosa, caucho, nylon y tintas, barriles de fermentación, piezas de válvulas, tanques, agitadores y evaporadores, condensadores, piezas expuestas al ambiente marítimo, etc.

AISI 316Ti. Mejor resistencia a la temperatura y la mecánica que el 316L. APLICACIONES: equipos para industrias químicas y petroquímicas.

AISI 321. Estabilizado con la adición de titanio que le confiere una excelente resistencia a la corrosión severa bajo procesos de soldadura y trabajo a temperaturas de hasta 920 °C (1,700 °F). Su aplicación principal es en equipos que no sea posible someter a recocido, o que trabajen en el rango de temperaturas de 430°C (800°F) a 820°C (1,500°F) y posteriormente sometidos a enfriamiento lento. APLICACIONES: Sistemas de escape para aviones, tanques sometidos a soldadura, partes para hornos, turbocargadores, partes de motores de jet, divisiones de fuego, etc.

Aceros inoxidables dúplex

Los aceros inoxidables dúplex son los de más reciente desarrollo; son aleaciones cromo-níquelmolibdeno que forman una mezcla de cantidades aproximadamente iguales de austenita y ferrita.

Cromo (Cr) entre 18 % al 26 %

Níquel (Ni) entre 4.5 % y 6.5 %

Pueden adicionarle nitrógeno, molibdeno, cobre, silicio y tungsteno para controlar el balance en la configuración metalográfica y dar ciertas características a la resistencia a la corrosión. Sus características son las siguientes:

Son magnéticos

No pueden ser endurecidos por tratamiento térmico

Buena soldabilidad

La estructura dúplex mejora la resistencia a la corrosión de fractura bajo tensión en ambientes con iones de cloruro

Aceros inoxidables endurecibles por precipitación

Aleaciones base hierro

Cromo (Cr) entre 12% y 18%

Níquel (Ni) entre 4% y 9%

Elementos aleantes que producen el endurecimiento por precipitación como molibdeno, titanio, nitrógeno, cobre, aluminio, tántalo, niobio, boro y vanadio.

Esta familia ofrece una alternativa a los aceros inoxidables austeníticos cuando se desea asociar elevadas características mecánicas y de maquinabilidad obtenida a partir del endurecimiento por tratamiento térmico de envejecimiento. Los aceros endurecibles por precipitación están patentados y frecuentemente se les designa con las siglas de la empresa productora.

Sus características son las siguientes: 

Moderada a buena resistencia a la corrosión

Muy alta resistencia. Pueden lograrse hasta aproximadamente 1,800 Mpa (excediendo la resistencia de los aceros inoxidables martensíticos) con resistencia similar a la del Tipo 304

Buena soldabilidad

Magnéticos

7. INFORMACIÓN GENERAL DEL ACERO INOXIDABLE

Un acero inoxidable y un acabado superficial adecuados, junto con un buen diseño y un correcto programa de mantenimiento, aseguran su larga vida útil, un mantenimiento escaso y una superficie resistente a la corrosión.

Acabados del acero inoxidable

Se puede minimizar la cantidad adicional de procesos de acabado sí, desde el principio, se elige el acabado de laminación más parecido al acabado final deseado. Los acabados aplicados tendrán una relación directa con la apariencia superficial y la transformación medioambiental del material, por lo que hay que tener cuidado al elegirlos.

Los acabados superficiales del acero inoxidable son clasificados en:

Acabados por laminación

Los acabados de laminación, realizados por procesos de laminación en caliente y frío, son los que se suministran básicamente en todos los productos planos de acero inoxidable. Es suficiente para algunas aplicaciones de la construcción, pero también son la base para los procesos empleados en modificar la superficie según las necesidades arquitectónicas. Las cuatro designaciones más importantes para aplicaciones en construcción son: 1D, 2D, 2B y 2R.

Para maximizar la resistencia a la corrosión del material suministrado, los acabados superficiales de laminación se decapan para eliminar la cascarilla formada durante los procesos de laminado en caliente y su posterior recocido.

Acabados mecánicos esmerilados y abrillantados

Los acabados abrillantados y pulidos mecánicamente implican el uso de unos materiales abrasivos que cortan realmente la superficie del metal en determinado grado. Existe una gran cantidad de acabados unidireccionales, dependiendo de la superficie original del inoxidable, del tipo y la textura de las cintas y cepillos, y de la naturaleza del proceso de pulido utilizado.

Los acabados obtenidosmecánicamente pueden incluir cintas de pulido húmedas (esmeril graso) o secas (esmeril con trapos o cepillos de fibra), que proporcionan mucho lustre, poca rugosidad y un acabado sedoso. Los acabados húmedos son más lisos y pueden ser más consistentes que los secos. Sin embargo, el costo es algo más elevado y puede haber un requerimiento mínimo para el suministro.

Acabados grabados

Los acabados grabados se obtienen laminando las bobinas con rodillos previamente grabados con dibujos. Este proceso endurece la chapa realmente y permite lograr espesores más finos, con el consiguiente ahorro y reducción del peso total.

Son ideales, sobre todo, para revestimientos de grandes áreas planas, donde se reducen considerablemente las distorsiones ópticas de la superficie.

Hay dos tipos principales de laminados:

Grabado en un lado, donde el reverso es plano clasificado como 2M y grabado en los dos lados, donde el estampado se imprime por el reverso clasificado como 2W.

En las superficies grabadas se aprecia menos el efecto de los daños producidos en las zonas de gran afluencia de público, como en las entradas de edificios, ascensores y terminales de los aeropuertos, donde las superficies son susceptibles de sufrir golpes y arañazos.

ACABADOS Y RECUBRIMIENTOS

Forma Acabado Tipo Descripción

2D

Acabado opaco obtenido por medio de los procesos laminación en frío, recocido y decapado.

Rollo, Hojas, Flejes y Discos

Laminado en frio

2B

Acabado brillante obtenido por medio de laminación en frío, recocido y decapado, con una laminación ligera con rodillos finamente pulidos con fin de mejorar aspecto superficial y propiedades mecánicas. Se le aplica a láminas de 5/32” o más delgadas.

BA (Bright Annealed) Abrillantado por recocido en una atmósfera controlada para obtener un alto acabado espejo.

Pulidos

P3 Pulido intermedio. Se obtiene por pulido con abrasivos de grano 100 a 180.

P4 Pulido estándar. Se obtiene por pulido abrasivos de grano 180 a 240.

Placa Laminado en caliente No. 1

Obtenido por medio de los procesos en laminación en caliente, recocido, granallado y decapado. Normalmente las placas de 3/16” o más gruesas vienen con este acabado que se caracteriza por su color blanquizco.

Nota 1: Los acabados pulidos pueden ser suministrados en ambas caras de la lámina con la misma calidad.

Nota 2: Para proteger la superficie del acero inoxidable durante el manejo y los procesos de fabricación (doblez, embutido, rolado, etc.) es factible suministrar el producto con un recubrimiento plástico ya sea polietileno o de PVC.

ACABADOS Y RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES DEL ACERO INOXIDABLE

Tipo Acabado Aplicación

RECUPERADO DE: https://www.mipsa.com.mx/sabias-que/que-es-el-acero/

USOS COMERCIALES PARA EL ACERO INOXIDABLE 303, 304 O 316

El acero inoxidable es la aleación que resulta de agregar níquel, cromo y otros elementos al hierro. Estos elementos inhiben la corrosión del metal y hacen que el acero inoxidable sea un material útil para usos comerciales. Los expertos de LOREDO MUEBLES saben que las diferentes aleaciones permiten la fabricación y posibilita el uso entre diferentes grados. Esto permite que las series de 300 sea la más ampliamente disponible y usada dentro de todos los grados de acero inoxidable.

Acero inoxidable serie 300

El acero inoxidable 300 tiene aproximadamente 18 por ciento de cromo y 8 por ciento de níquel agregado. Esto hace que se lo conozca como acero inoxidable 18-8. La serie 300 tiene la mejor resistencia a la corrosión entre los aceros inoxidables de diferentes grados. Estas diferentes variaciones de aleaciones afectan la resistencia a la corrosión y permite la fabricación. Esto permite el uso de las series 300 para una amplia variedad de aplicaciones comerciales.

Acero inoxidable tipo 303

El tipo 303 es similar al acero inoxidable grado 304 y 316. Su resistencia a la corrosión es similar al de 304 pero no es tan resistente como el 316. Las propiedades mecánicas son similares, pero su contenido más alto de azufre le permite una fácil mecanización en comparación con el 304 y el 316, que contienen menos azufre. Las aplicaciones que requieren altas cantidades de mecanización hacen que el acero inoxidable tipo 303 sea una buena opción para estos usos. Estos elementos incluyen ejes, engranajes, roscas, accesorios de aeronaves y bujes.

Acero inoxidable tipo 304

El acero inoxidable más ampliamente usado es el grado 304. Tiene amplios usos en la industria del procesamiento de alimentos. La producción de leche, cerveza y vino utiliza este grado. Los resortes y sujetadores como tuercas, pernos y otros sujetadores usan este grado. El agua y la industria de la minería lo utiliza para los filtros y las pantallas. El tipo 304 tiene amplios usos arquitectónicos para asientos y pasamanos. La batería de cocina como fregaderos, refrigeradores, mesas para preparación de comida y vajilla usan este grado. El tipo 304 se utiliza por sus leves químicos corrosivos.

Acero inoxidable tipo 316

Este tipo de acero inoxidable tiene 16 a 18 por ciento de cromo y 11 a 14 por ciento de níquel y un mínimo de 2 por ciento de molibdeno. El molibdeno le da al acero inoxidable de grado 316 una resistencia adicional a la corrosión haciéndolo útil en condiciones químicas hostiles. Los usos para este grado de acero inoxidable es en las condiciones más corrosivas como en el procesamiento de alimentos y bebidas, el procesoquímico, los usos en la agricultura y la industria de pulpa y papel. El tipo 316 es el acero inoxidable es el grado marino y se utiliza para las aplicaciones marinas. Además, es la versión que menos carbón tiene, lo que permite una soldadura más fácil.

RECUPERADO DE: http://loredomuebles.com/2017/01/30/usos-comerciales-para-el-acero-inoxidable-303-304-o-316/

CARPINTERIA METALICA

Definición

La carpintería metálica es una especialidad imprescindible en el acondicionamiento de hogares, edificios y toda obra de construcción. Esta especialidad está basada en la elaboración y montaje de elementos metálicos, los cuales al ser ensamblados pueden emplearse en cualquier tipo de lugares, dándoles diferentes usos.

La carpintería metálica incluye los elementos que no tengan función estructural o resistente, dentro de ellos se puede considerar: puertas y rejas de hierro, mamparas, cerramientos, escaleras, barandillas, celosías, ventanas, toldos, persianas y marquesinas y forjado artístico utilizando se cada vez más en el acondicionamiento de hogares y oficinas.

EL ACERO

Acero es la denominación que comúnmente se le da, en ingeniería metalúrgica, a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,76% en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

Clasificación

Según el modo de trabajarlos

• Acero moldeado.

• Acero laminado Según la composición y la estructura

• Aceros ordinarios.

• Aceros aleados o especiales

Las clasificaciones normalizadas de aceros como la AISI, ASTM y UNS, establecen valores mínimos o máximos para cada tipo de elemento. Estos elementos se agregan para obtener unas características determinadas como templabilidad, resistencia mecánica, dureza, tenacidad, resistencia al desgaste, soldabilidad o maquinabilidad. A continuación se listan algunos de los efectos de los elementos aleantes en el acero:

Níquel: es un elemento gammageno permitiendo una estructura austenítica a temperatura ambiente, que aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El níquel se utiliza mucho para producir acero inoxidable, porque aumenta la resistencia a la corrosión.

Cromo: Forma carburos muy duros y comunica al acero mayor dureza, resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo o aleado con otros elementos, mejora la resistencia a la corrosión. Se

usa en aceros inoxidables, aceros para herramientas y refractarios. También se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, etc.

Aluminio: Se usa en algunos aceros de nitruración al Cr-Al-Mo de alta dureza en concentraciones cercanas al 1% y en porcentajes inferiores al 0,008% como desoxidante en aceros de alta aleación.

MECANIZADO DEL ACERO Acero laminado

El acero que se utiliza para la construcción de estructuras metálicas y obras públicas, se obtiene a través de la laminación de acero en una serie de perfiles normalizados. El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación. Estos cilindros van formando el perfil deseado hasta conseguir las medidas que se requieran. Las dimensiones de las secciones conseguidas de esta forma no se ajustan a las tolerancias requeridas y por eso muchas veces los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar sus dimensiones a la tolerancia requerida.

a) Perfiles Laminados en Caliente (LAC):

Los perfiles laminados se producen a partir de la laminación en caliente de palanquillas hasta darle la conformación deseada. Entre sus características destaca su uniformidad estructural pues no presentan soldaduras o costuras y tienen un bajo nivel de acumulación de tensiones residuales localizadas.

b) Perfiles Laminados en Frío (LAF):

Los perfiles conformados en frío o doblados se obtienen por la conformación de planchas planas en forma de chapas o flejes sin cambiar su temperatura. El proceso se puede hacer mediante plegado, en cuyo caso su longitud está limitada por el largo de la plegadora, (usualmente de entre 3.000 y 6.000mm) y los espesores mayores se sitúan alrededor de los 12mm, también dependiendo de la potencia de la plegadora. Se producen usualmente en secciones tipo “U”, “C” (o canal atiesado), “L”. A diferencia de los tubos, esta familia de perfiles conformados suele denominarse también como perfiles abiertos.

c) Perfiles electro soldados:

Una alternativa frecuentemente utilizada para enfrentar las limitaciones de disponibilidad de perfiles laminados y responder a exigencias de diseño específicas es la producción de perfiles soldados, fabricados a partir de planchas planas de acero que son sometidas a corte, armado y soldadura. La fabricación de perfiles tubulares de sección redonda, cuadrada o rectangular, tanto para transporte de fluidos, gases o para efectos estructurales

Acero forjado

La forja es el proceso que modifica la forma de los metales por deformación plástica cuando se somete al acero a una presión o a una serie continuada de impactos. La forja generalmente se realiza a altas temperaturas porque así se mejora la calidad metalúrgica y las propiedades mecánicas del acero. El sentido de la forja de piezas de acero es reducir al máximo posible la cantidad de material que debe eliminarse de las piezas en sus procesos de mecanizado. En la forja por estampación la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa, compuesta por dos matrices que tienen grabada la forma de la pieza que se desea conseguir.

PRINCIPAL PATOLOGIA EN METALES: CORROSION

La corrosión es un proceso espontáneo y continuo que afecta a un material –en este caso el acerocomo una serie de alteraciones físico químicas por la acción de agentes naturales.

Oxidación galvánica

Todos los metales tienen su propio potencial de oxidación, que es la capacidad de entregar o liberar electrones. Mientras mayor sea este potencial de oxidación, tanto más electronegativo es un metal y, a la inversa, cuanto más electropositivo es un metal, menor es su potencial de oxidación (son los que conocemos como metales nobles). Estas propiedades de los metales están definidas en la Serie Galvánica.

La condición inicial para que se produzca la oxidación del hierro es la presencia de agua y oxígeno. En general, las estrategias para enfrentar el riesgo de corrosión de una estructura de acero se pueden clasificar como sigue:

MEJORAR LA RESISTENCIA A LA CORROSION DEL ACERO

En lo principal consiste en proteger el acero mediante la aplicación de una capa protectora de otro metal más resistente (como zinc o zinc y aluminio) mediante procesos por inmersión en caliente.

Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes:

Cincado: tratamiento superficial antioxidante por proceso electrolítico o mecánico al que se somete a diferentes componentes metálicos.

Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y embellecer.

Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.

Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación.

Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería.

Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.

Tipos de Acero

• Acero Inoxidable

• Acero Corrugado

• Acero Galvanizado

• Acero Laminado

• Acero al Carbono

• Acero de Aleación

• Acero Dulce

Acero inoxidable

En metalurgia, el acero inoxidable se define como una aleación de acero con un mínimo de 10 % de cromo contenido en masa. Otros metales que puede contener por ejemplo son el molibdeno y el níquel.

El acero inoxidable es un acero de elevada resistencia a la corrosión, dado que el cromo, u otros metales aleantes que contiene, poseen gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa pasivadora, evitando así la corrosión del hierro (los metales puramente inoxidables, que no reaccionan con oxígeno son oro y platino, y de menor pureza se llaman resistentes a la corrosión, como los que contienen fósforo). Sin embargo, esta capa puede ser afectada por

algunos ácidos, dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes; los principales son el níquel y el molibdeno.

No es un revestimiento

El acero inoxidable es un material sólido y no un revestimiento especial aplicado al acero común para darle características "inoxidables". Aceros comunes, e incluso otros metales, son a menudo cubiertos o “bañados” con metales blancos como el cromo, níquel o zinc para proteger sus superficies o darles otras características superficiales. Mientras que estos baños tienen sus propias ventajas y son muy utilizados, el peligro radica en que la capa puede ser dañada o deteriorarse de algún modo, lo que anularía su efecto protector. La apariencia del acero inoxidable puede, sin embargo, variar y dependerá en la manera que esté fabricado y en su acabado superficial.

ALUMINIO

El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas ymicas). Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante elproceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis.

Aplicaciones y usos

La utilización industrial del aluminio ha hecho de este metal uno de los más importantes, tanto en cantidad como en variedad de usos, siendo hoy un material polivalente que se aplica en ámbitos económicos muy diversos y que resulta estratégico en situaciones de conflicto. Hoy en día, tan sólo superado por el hierro/acero. El aluminio se usa en forma pura, aleado con otros metales o en compuestos no metálicos. En estado puro se aprovechan sus propiedades ópticas para fabricar espejos domésticos e industriales, como pueden ser los de los telescopios reflectores.

Por sus propiedades eléctricas es un buen conductor, capaz de competir en coste y prestaciones con el cobre tradicional. Dado que, a igual longitud y masa, el conductor de aluminio tiene más conductividad, resulta un componente útil para utilidades donde el exceso de peso es importante. Es el caso de la aeronáutica y de los tendidos eléctricos donde el menor peso implica en un caso menos gasto de combustible y mayor autonomía, y en el otro la posibilidad de separar las torres de alta tensión.

Además de eso, aleado con otros metales, se utiliza para la creación de estructuras portantes en la arquitectura y para fabricar piezas industriales de todo tipo de vehículos y calderería. También está presente en enseres domésticos tales como utensilios de cocina y herramientas.

LA SOLDADURA

La soldadura es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos materiales, (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo ambas y pudiendo agregar un material de relleno fundido (metal o plástico), para conseguir un baño de material fundido (el baño de soldadura) que, al enfriarse, se convierte en una unión fija. A veces la presión es usada conjuntamente con el calor, o por sí misma, para producir la soldadura. Esto está en contraste con la soldadura blanda (en inglés soldering) y la soldadura fuerte (en inglés brazing), que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusión entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo.

Muchas fuentes de energía diferentes pueden ser usadas para la soldadura, incluyendo una llama de gas, un arco eléctrico, un láser, un rayo de electrones, procesos de fricción o ultrasonido. La energía necesaria para formar la unión entre dos piezas de metal generalmente proviene de un arco eléctrico. La energía para soldaduras de fusión o termoplásticos generalmente proviene del contacto directo con una herramienta o un gas

Mientras que con frecuencia es un proceso industrial, la soldadura puede ser hecha al aire libre, debajo del agua y en el espacio. Sin importar la localización, sin embargo, la soldadura sigue siendo peligrosa, y se deben tomar precauciones para evitar quemaduras, descarga eléctrica, humos venenosos, y la sobreexposición a la luz ultravioleta.

Se dice que es un sistema porque intervienen los elementos propios de este, es decir, las 5 M: mano de obra, materiales, máquinas, medio ambiente y medio escritos (procedimientos). La unión satisfactoria implica que debe pasar las pruebas mecánicas (tensión y doblez).

También se debe recordar que si el alambre y el material base se acercan demasiado, la corriente aumentará rápidamente, lo que a su vez causa que aumente el calor y la extremidad del alambre se funda.

TIPOS DE SOLDADURA

SOLDADURA HETEROGÉNEA

Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza, con o sin metal de aportación: o entre metales iguales, pero con distinto metal de aportación. Puede ser blanda o fuerte.

Soldadura blanda: Esta soldadura de tipo heterogéneo se realiza a temperaturas por debajo de los 400 Grados. El material metálico de aportación más empleado es una aleación de estaño y plomo, que funde a 230 Grados aproximadamente.

Soldadura fuerte: Es similar a la blanda, pero se alcanzan temperaturas de hasta 800 Grados. Como metal de aportación se suelen usar aleaciones de plata, y estaño (conocida como soldadura de plata); o de cobre y cinc .

SOLDADURA HOMOGÉNEA

Los materiales que se sueldan y el metal de aportación, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, eléctrica (por arco voltaico o por resistencia), etc. Si no hay metal de aportación, las soldaduras homogéneas se denominan autógenas

• Soldadura oxiacetilénica

Es uno de los más viejos y más versátiles procesos de soldadura, difundida más como soldadura autógena. No es necesario aporte de material. Este tipo de soldadura puede realizarse con material de aportación de la misma naturaleza.

Menciono que esta soldadura todavía es usada extensamente para soldar tuberías y tubos, como también para trabajo de reparación. Aquí la llama de soldadura aparece a los 3100 °C.

• Soldadura Eléctrica (por Arco eléctrico o Electrógena)

Cabe resaltar que un material para soldar es el arco eléctrico, hago mención a este por la forma más común de soldadura. Se suele utilizar la denominación abreviada SMAW también.

• Soldadura por rayo laser

Utiliza la energía aportada por un haz láser para fundir y recristalizar el material o los materiales a unir.

La soldadura de arco, tungsteno y gas (GTAW), o la soldadura de tungsteno y gas inerte son especialmente útil para soldar materiales

INSPECCION DE LA SOLDADURA

Muchas características de una unión soldada pueden ser evaluadas en el proceso de inspección, algunas relacionadas con las dimensiones, y otras relativas a la presencia de discontinuidades. El tamaño de una soldadura es muy importante, ya que se relaciona directamente con la resistencia mecánica de la unión y sus relativas consecuencias. Tamaños de soldaduras inferiores a los requeridos no podrán resistir las cargas aplicadas durante su servicio.

Las discontinuidades en los cordones también pueden ser importantes. Estas son las imperfecciones dentro o adyacentes a la soldadura, que pueden o no, dependiendo de su tamaño y / o ubicación, disminuir la resistencia para la cual fue diseñada. Normalmente estas discontinuidades, de inaceptables dimensiones y localización, se denominan defectos de soldadura, y pueden ser causas prematuras de falla, reduciendo la resistencia de la unión a través de concentraciones de esfuerzos dentro de los componentes soldados.

Igualmente, deberá conocer los siguientes métodos de prueba:

1. Inspección Visual (VT), Es sin duda una de las Pruebas No Destructivas (PND) más ampliamente utilizada, gracias a ella, es posible obtener información inmediata de la condición superficial de los materiales que estén siendo inspeccionados.

2. Líquidos Penetrantes (PT) El método o prueba de líquidos penetrantes (PT), basado en el principio físico conocido como "Capilaridad",consiste en la aplicación de un líquido con buenas características de penetración, a continuación se aplica un líquido absorbente, comúnmente llamado revelador, de color diferente al líquido penetrante, el cual absorberá el líquido que haya penetrado, revelando las aberturas superficiales.

3. Partículas Magnéticas (MT) Este método de Prueba No Destructiva, se basa en el principio físico conocido como Magnetismo, el cual exhiben principalmente los materiales ferrosos como el acero y consiste en la capacidad de atracción entre metales.

De acuerdo con lo anterior, si un material presenta alguna discontinuidad en su superficie, ésta actuará formando polos magnéticos, atrayendo cualquier material magnético o ferromagnético que esté cercano a la misma. Son utilizados pequeños trozos o diminutas Partículas Magnéticas, las cuales revelarán la presencia de discontinuidades superficiales y/o sub-superficiales en el metal.

4. Prueba de Ultrasonido (UT) El método de Ultrasonido se basa en la generación o propagación de ondas sonoras a través del material. Un sensor, que contiene un elemento piezoeléctrico, convierte los pulsos eléctricos en pequeños movimientos o vibraciones, con una frecuencia imperceptible al oído humano. Estas vibraciones se propagan a través del material, y cuando su camino es interrumpido por una interfase, sufren reflexión, refracción ó distorsión. Dicha interrupción se traduce en un cambio de intensidad, dirección y ángulo de propagación, cambio que es detectado y registrado a través de una pantalla o monitor especialmente diseñado para tal finalidad.

5. Prueba Radiográfica (RT) La radiografía como método de prueba no destructivo, se basa en la capacidad de penetración que caracteriza a los Rayos X y a los Rayos Gama. Con este tipo de emisiones es posible irradiar un material y, si internamente este material presenta cambios internos considerables como para dejar pasar o retener dicha radiación, entonces es posible determinar la presencia de estas irregularidades, simplemente midiendo o caracterizando la radiación incidente contra la radiación retenida o liberada por el material. Comúnmente, una forma de determinar la radiación que pasa a través de un material, consiste en colocar una película radiográfica, cuya función es cambiar de tonalidad en el área que recibe radiación. El resultado queda plasmado en la película radiográfica situada en la parte inferior del material metálico.

TAREA

UNIDAD DIDÁCTICA :

EXPOSITOR :

FECHA : TEMA :

CRITERIO DE EVALUACIÓN:

INSTALACIÓN Y ACABADOS DE CIELOS RASOS, COBERTURAS LIVIANAS Y CARPINTERÍA

Arq. Lourdes Gil Fernández. 1 /12/2022

CARPINTERÍA DE ACERO

Diseña y Elabora e interpreta planos de construcción aplicando los conceptos de carpintería en aluminio, fierro, acero y pvc.

A partir de visualización de video “reconociendo el acero inoxidable” realice un organizador gráfico a partir de la información presentada, en donde se explique cómo reconocer los diferentes tipos de acero comerciales.

FECHA

ACTIVIDAD 01/12/2022

Organización y avance 02/12/2022

ETAPA

ORGANIZADOR GRÁFICO

INDICADORES

La información presentada es relevante y valiosa 100 % Estructura y ordena adecuadamente la información en organizador gráfico Demuestra capacidad de síntesis de la información y lo hace de manera clara y concisa.

La información presentada tiene carácter técnico. Calidad en la presentación del documento.

MANUAL DE INSTALACIÓN Y PUESTA EN OBRA

ÍNDICE

1. Introducción

2. Trabajos previos

2.1. Recopilación de datos y dimensiones de las ventanas 2.2. Transporte y recepción

3. Instalación

3.1. Acondicionamiento de la zona de trabajo y el vano 3.2. Labores preliminares 3.3. Posicionamiento 3.4. Fijación 3.5. El sellado aislante entre ventana-muro 3.6. Acristalamiento y ajunquillado 3.7. Sellado y remates 3.8. Regulación de los herrajes 3.9. Cajón de persiana y otros elementos

4. Inspección final y recepción

4.1. Retirada del folio protector

5. Uso, mantenimiento y conservación

5.1. Uso 5.2. Mantenimiento y conservación

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1. Introducción

El presente manual nace con la intención de recoger una serie de instrucciones y consejos de montaje, de forma que adquiramos unos conocimientos básicos que aseguren que las ventanas de PVC KONFORTO quedan instaladas y funcionando correctamente.

El PVC, como material para carpintería, presenta unas indudables ventajas en lo que respecta a aislamiento, estanqueidad o seguridad. Pero estas cualidades pueden perderse en parte si la instalación o mantenimiento de la ventana se hacen de manera incorrecta.

La correcta instalación de una ventana debe cumplir las siguientes consideraciones generales:

Resistencia mecánica  A las cargas producidas por la presión del viento, las originadas por el uso, los posibles impactos y las correspondientes a las dilataciones, incluso las consideradas anormales (por ejemplo, cierre brusco motivado por una corriente de aire).

Estanqueidad  Tanto al aire cómo al agua, teniendo especial importancia los materiales que mantendrán la unión y el sellado entre la ventana y el muro.

Compatibilidad  Es decir todos los elementos utilizados en la fabricación de la ventana, así cómo los materiales utilizados en la unión de la ventana con el muro deberán ser compatibles entre sí tanto eléctrica cómo químicamente.

Antivibración  Los materiales empleados en la unión de la ventana con el muro deberán ser lo suficientemente elásticos como para absorber y amortiguar las posibles vibraciones que se transmitan tanto de la estructura cómo de los diferentes elementos constructivos, evitando la formación de grietas o desprendimientos entre el hueco y el cerco de la ventana.

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Aunque estas consideraciones son de aplicación para todos los tipos de carpinterías existentes en el mercado, hay que tener en cuenta algunas particularidades propias de las ventanas de PVC derivadas del material:

Dimensiones  Los sistemas de carpinterías de PVC se clasifican por la profundidad del marco, siendo los más frecuentes de 60 y 70 mm aunque en corredera es de 74 ó 75 mm según el fabricante y en el caso de elevadoras de 170 mm de ancho). Conocer esta dimensión es importante pues condiciona el montaje, especialmente si debemos acoplar guías o mosquiteras, que aumentan la profundidad total del elemento.

Esquinas soldadas  Los bastidores de PVC van soldados en sus esquinas consiguiendo un elemento de una sola pieza completamente estanco al aire y al agua (a diferencia de otros materiales, donde las esquinas van unidas mecánicamente)

Refuerzo interior de acero  El perfil de PVC no es macizo, ya que presenta unas cámaras interiores. En la mayor de ellas se aloja el refuerzo de acero que le da estabilidad e inercia. Este refuerzo es obligatorio y la instalación de una ventana de PVC que careciera de estos refuerzos internos generaría un montón de problemas posteriores Cualquier tipo de elemento que tenga que ser fijado a la carpintería de PVC es recomendable que sea atornillado a este refuerzo para que la fijación sea más estable y segura.

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2. Trabajos previos

El montaje de una ventana va precedido de una serie de actuaciones, como son las mediciones o el transporte, que de no realizarse adecuadamente supondrán serios problemas a la hora de la instalación.

2.1. Recopilación de datos y dimensiones de las ventanas

En general, los huecos en los que van a ir albergadas las ventanas nunca son perfectos ni siquiera cuando se ha montado un premarco. Por ello, a la hora de tomar datos y medidas del hueco, la práctica aconseja seguir el siguiente procedimiento:

Huecos  Es importante el estado en el que se encuentra el vano a medir, si está totalmente rematado, con premarco o le faltan elementos (jambas, alfeizares, etc…), o por el contrario hay que retirar elementos antiguos (renovación) o no. En obra nueva el constructor será el encargado de darnos el nivel de referencia (distancia con respecto al suelo terminado) para que todas las ventanas queden alineadas.

Precisión  Se recomienda tomar las medidas en milímetros lo más exactamente posible, mediante flexómetro o metro plegable de carpintero.

Medidas  En el caso de ventanas con forma rectangular se tomarán tres medidas en horizontal y otras tres en vertical (extremos y centro) y también las diagonales (por si hubiera descuadre). Para calcular las medidas finales de fabricación se tomará la menor medida, tanto en vertical como en horizontal

No siempre las ventanas son rectangulares, ya que a veces tienen curvas o formas geométricas especiales. En éstos casos habrá que tomar medidas adicionales, cómo ángulos o radios y, si la figura es muy compleja, se realizarán plantillas con materiales rígidos.

Cajón de persiana  Si nuestra carpintería va a llevar cajón de persiana monoblock habrá que tener en cuenta una serie de consideraciones Debemos saber si las medidas que tomamos llevan incluidas la medida o no del capialzado y, en caso afirmativo, saber exactamente las dimensiones de cajón que trabaja el fabricante. También es importante la profundidad del conjunto guía + marco sobre todo en obra nueva, ya que si ésta cota es respetada por el constructor nos evitará el engorroso y costoso trabajo de los remates adicionales. También hay que tener en cuenta que en las obras de renovación, en general, el nuevo cajón será más pequeño que el existente y por tanto serán necesarios trabajos de albañilería.

Dimensiones ventanas a fabricar  Las dimensiones de las ventanas a fabricar serán menores que las del hueco dónde irán alojadas,

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primeramente porque es difícil que encajen perfectamente en el hueco y en segundo lugar porque es necesario dejar una holgura perimetral alrededor de la ventana que rellena con el material adecuado sea capaz de absorber las dilataciones. La holgura no puede ser ni muy estrecha ni muy ancha Como mínimo será de unos 10 mm y para ventanas de grandes dimensiones, esta holgura ha de ser incluso mayor (15 mm al menos), sobre todo si el acabado de la ventana es de color oscuro ya que las dilataciones serán mayores.

Datos complementarios:

Además de las medidas hay que tener en cuenta otra serie de datos para cada hueco como las que se detallan a continuación:

 Comprobación de estructuras circundantes tales cómo instalaciones, pilares y otros detalles que pueden afectar al montaje de la ventana.

 Forma de apertura derecha, izquierda, corredera, etc… Se recomienda dibujar un croquis del elemento.

 Acabado de la ventana, blanco, madera, color, etc…

 Perfiles auxiliares necesarios para remates.

 Si hay cajón de persiana hay que conocer el tipo de lama, medidas del cajón, posición de la cinta, existencia o no de mosquiteras, etc…

 Acristalamiento: espesor del vidrio, vidrio especiales, barrotillos, etc…

 Herrajes: tipo de maneta, cerraduras, tiradores, etc…

Hoja de medición:

Después de lo anteriormente comentado es recomendable anotar todos éstos datos de forma ordenada para su fabricación y posterior montaje. Para ello a continuación presentamos una hoja de medición tipo en la que han sido considerados todos éstos aspectos:

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2.2. Transporte y recepción

El transporte de las carpinterías deberá realizarse en posición vertical, apoyada sobre bastidores para evitar caídas y con la protección necesaria que la preserve de golpes bruscos, vibraciones y movimientos. Si el camino es accidentado o bien es una larga distancia habrá que aumentar las precauciones.

No conviene apoyar más de cinco ventanas a la vez.

Hay que prestar especial atención al manejo de las carpinterías a la hora de la carga y la descarga no golpeando las esquinas soldadas, pues podría producir el deterioro de las mismas. Konforto dispone de perfiles específicos para el transporte de las ventanas que clipando en la parte inferior de los perfiles evita que éstos se dañen. Igualmente existen unas piezas distanciadoras suministradas por Konforto que pueden colocarse entre marco y hoja, para evitar desplazamientos excesivos de las hojas.

Los perfiles de nuestras ventanas vienen provistos de un folio protector, que en ningún caso habrá que retirar ya que protege las ventanas durante su transporte y montaje.

Así mismo no se arrastrarán las puertas y ventanas por zonas rugosas o con tierra. En el caso de que tengan que ser almacenadas un tiempo, el lugar estará protegido, poco transitado, alejado de fuentes de calor y luz solar directa.

La recepción de las ventanas habrá que realizarla identificando una a una las unidades de carpintería con su hueco correspondiente mediante el albarán del elaborador para evitar confusiones, ya que muchas ventanas a simple vista parecen iguales difiriendo entre ellas unos centímetros.

Habrá que prever en el transporte de las unidades a pie de hueco los problemas que pueden derivarse en su traslado, tales cómo dimensiones de carpinterías demasiado grandes que no entran ni en el ascensor ni por el hueco de las escaleras.

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3. Instalación

3.1. Acondicionamiento de la zona de trabajo y del vano

En general, tanto si se trata de obra nueva cómo de renovación el vano tendrá que encontrarse limpio de posibles restos de piedra y polvo, siendo aconsejable humedecer la zona de trabajo en el vano después de su limpieza

En las obras de renovación además habrá que tener en cuenta las siguientes operaciones:

Ser puntual es algo que influye positivamente en la satisfacción del cliente

Se cubrirán con telas limpias los muebles y objetos existentes en la estancia y se retirarán todos aquellos que sean frágiles o que nos molesten en nuestro trabajo.

Se desmontarán las partes móviles (hojas) y vidrios de las ventanas existentes dejando únicamente los postes y el marco.

Posteriormente tenemos dos alternativas mantener el marco antiguo (nos obliga a utilizar un marco de renovación que cubra el existente) o retirarlo con el resto de la carpintería. Ésta decisión ha tenido que ser tomada desde el primer momento, pues las mediciones y la ventana a instalar dependen de ello

 Retirando el antiguo marco  Se localizarán los puntos de fijación al muro con el fin de dañarlo lo menos posible. Se cortará el marco a la mitad por cada lado y con ayuda de una palanca se levantará el marco con cuidado hasta localizar los puntos de fijación intentando arrancarlos, en caso contrario habrá que romper el muro para dejar libre el marco de la carpintería antigua.

 Conservando el antiguo marco  Habrá que verificar que el antiguo marco dónde se fijará la nueva ventana, se encuentra en buenas condiciones (sin podredumbre ni oxidación) y firmemente unido al muro. Habrá que eliminar del marco todos los elementos que sobresalgan del plano de fijación tales cómo bisagras, cierres, etc…

Habrá que retirar el escombro generado previamente a la instalación de la nueva carpintería.

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3.2. Labores preliminares

Antes de comenzar con la instalación es necesario realizar las siguientes labores preliminares:

Comprobar la ventana  Una vez más y antes de proceder con la instalación de la carpintería se comprobará de nuevo que las dimensiones de la ventana son las válidas para el hueco en cuestión así cómo la apertura – derecha / izquierdas – interior / exterior.

Retirada de las hojas  Para facilitar la instalación del bastidor del marco, se descolgarán las hojas pues si no éstas entorpecerían su instalación. En función del tipo de apertura, el desmontaje de las hojas varía:

 Ventanas oscilo - batientes  Primeramente habrá que colocar el dispositivo de apertura (maneta) en posición de 90º. Sin proceder a la apertura de la hoja, se desprenderá el perno de la bisagra superior del compás hacia abajo. Por último, una vez que la hoja ha quedado libre en la parte superior se liberará de la parte inferior levantándola con cierta inclinación hasta que se desprenda de la bisagra inferior. En caso de que la carpintería fuese de dos hojas se procedería de igual forma con la otra hoja.

 Ventanas practicables  En el caso de que estén equipadas con falso compás se procederá igual que en caso de ventanas oscilo - batientes. Si por el contrario están equipadas con bisagras regulables, se colocará el dispositivo de apertura a 90º, se procederá a la apertura de la hoja y luego haciendo una fuerza ascendente se extraerá la hoja del bastidor de marco.

 Ventanas correderas  En éste caso se colocarán las hojas en un mismo lado del elemento, dejando visible de ésta forma, alguno de los tornillos que fijan la pieza de estanqueidad Retirándolos se extraerá la pieza y a continuación se procederá al levantado e inclinación de cada una de las hojas hasta que queden liberadas del borde inferior del bastidor del marco.

 Ventana plegable  En ésta tipología de ventanas es conveniente desmontar todas las hojas por la dificultad de manejo del conjunto de las mismas. Si alguna de las hojas fuera oscilo - batiente se procederá al igual que en éste tipo de ventanas.

Vidrios  Es habitual que las ventanas se suministren sin los vidrios montados pero en el caso de que los bastidores vayan acristalados habrá que proceder a su desmontaje para facilitar su instalación (Véase apartado 3.6).

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3.3. Posicionamiento

A la hora de colocar la carpintería en el hueco, ésta puede ocupar diferentes ubicaciones con respecto al espesor del muro. A continuación enumeramos cada uno de ellas:

Haces interiores  se considera que una ventana se encuentra situada en un muro a haces interiores cuando la carpintería está enrasada con el muro interior. Se deberá tener en cuenta en el momento de la colocación si el revoco de yeso en el muro interior ha sido o no dado, pues esto condiciona la colocación de nuestra ventana. En el caso de que el revoco de yeso todavía no se haya aplicado habrá que retranquear la ventana hacia el interior los milímetros necesarios, para que una vez aplicado el yeso ésta quede enrasada con el muro.

Haces intermedios  se considera que una ventana se encuentra situada en un muro a haces intermedios cuando la carpintería se sitúa en la mitad del espesor del muro.

Haces exteriores  se considera que una ventana se encuentra situada en un muro a haces exteriores cuando la carpintería está enrasada con el muro exterior.

Una vez elegida la situación de la ventana en el muro se procederá a su colocación mediante cuñas de plástico o madera. El objetivo es dejar el bastidor nivelado en todas las direcciones y preparado para su posterior fijación. La colocación de las cuñas no actuará negativamente sobre la dilatación del bastidor.

Se comenzará nivelando el bastidor horizontalmente colocando las cuñas en la parte inferior cómo a unos 5 cm de los extremos. Se utilizará un nivel para comprobar la horizontalidad. Posteriormente se colocarán cuñas laterales en la parte inferior y a igual distancia de los extremos. Hay que intentar que la separación entre el bastidor y el muro sea igual por todos los lados, es decir, que quede uniformemente repartida (1).

Se nivelará el bastidor respecto de la vertical y se procederá a colocar unas cuñas en el tramo superior del mismo (2).

Habrá que verificar la dimensión de las diagonales comprobando que no hay una diferencia entre ellas mayor de 3 mm, pues el bastidor no debe deformarse en exceso bajo la acción de las cuñas (3).

Se completará la colocación del bastidor con el número de cuñas que sea necesario para que la ventana quede bien nivelada respecto de la horizontal, vertical y con el muro (4).

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Si posteriormente el bastidor va a ser fijado con tornillería es aconsejable colocar cuñas o suplementos de madera en aquellas zonas próximas al atornillado para evitar posibles deformaciones o alabeos del perfil del bastidor.

3.4. Fijación

La fijación de la ventana al muro tiene que ser mecánica para garantizar que la transmisión de las cargas que actúan sobre ella son transmitidas a éste.

No son admitidos por tanto cómo materiales de fijación, los productos tales cómo la espuma de poliuretano, los pegamentos ó similares.

En la fijación habrá que tener en cuenta las posibles dilataciones de los perfiles producidas por los cambios de temperatura.

Las cargas procedentes de los movimientos de la obra no deben transmitirse a la ventana.

Para la elección del tipo de anclaje se tendrá en cuenta la tipología de muro.

Una vez hechas éstas observaciones, procederemos a continuación a detallar los posibles sistemas que pueden utilizarse para realizar ésta unión:

Directos a obra  Dentro de éste apartado se consideran todas las fijaciones en las que el bastidor se une directamente al muro y son las siguientes:

 Patillas o garras metálicas .Éste tipo de fijación se utiliza frecuentemente en huecos que no están rematados cómo ocurre en obra nueva, aunque también puede utilizarse en renovación cuando no existe precerco. Las garras tienen que tener una longitud suficiente para engancharse bien a la obra una vez aplicado el mortero de yeso. Previamente se realizarán los cajeados con holgura suficiente que alojarán las garras. Una vez colocada la ventana en el hueco se acuñará, nivelará, aplomará y se procederá al relleno de los cajeados con el mortero de yeso que fijarán las garras al muro.

En el caso de encontrarnos con paramentos resistentes tales cómo muros de hormigón o similares, las garras se doblarán acercándolas al máximo al paramento interior fijándolas mediante tornillos a dicho paramento.

Las garras se colocarán a una distancia máxima del extremo del bastidor de 10 cm, y el resto a una distancia no superior a 50cm



Fijación mediante tornillos especiales ó tacos expansores  Es habitual que la ventana ya lleve en el bastidor del marco los taladros necesarios dónde se colocarán los tornillos. En éste tipo de fijación hay que prestar especial atención, pues podría existir el riesgo de dañar la obra acabada debido a la expansión del taco, sobre todo si la carpintería se encuentra a haces interiores o exteriores. Para evitarlo se realizará el taladro con

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cierto ángulo en el muro para evitar desprendimientos del material y longitud suficiente para no dañar los resaltes del perfil. Éste sistema de fijación es adecuado en fábricas resistentes. Una vez realizados los taladros se procederá a introducir los tacos en el muro pudiéndonos ayudar del propio tornillo de fijación. Éstos se atornillarán inicialmente de forma suave que permita su acomodación mediante acuñado y se verificará que la ventana está nivelada y aplomada antes de su apriete final.

Con precerco  Éste sistema de fijación interpone entre el muro y la carpintería un elemento de transición. Éste puede ser metálico o de madera, aunque es más recomendable el de madera ya que éste material es más aislante y no produciría un puente térmico. La sección del precerco será tal que facilite un buen recibimiento en obra y una suficiente superficie de acoplamiento con el bastidor de marco. A la hora de su colocación se tendrán en cuenta las posibles dilataciones diferenciales para que no se generen sobre éste presiones que terminen provocando alabeos, deformaciones o descuadres en los perfiles de la ventana. Este elemento se fijará al muro mediante patillas, garras ó tornillos, debiendo éstos últimos profundizar en el muro unos 25mm. Posteriormente se colocará la ventana atornillada tal y cómo se ha explicado en el punto anterior.

El número de puntos de fijación depende en gran medida de las dimensiones del elemento y de las circunstancias propias de la obra. Conviene sin embargo ceñirse lo más posible a lo indicado en los gráficos adjuntos:

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3.5. El sellado aislante entre ventana – muro

Después de fijada la ventana en el hueco, la holgura perimetral dejada alrededor del bastidor para la absorción de las posibles dilataciones de los perfiles, habrá que rellenarla con un material que proporcione un buen aislamiento tanto acústico cómo térmico para mantener la calidad conseguida en el muro y en la ventana ya que sino se vería ésta reducida cuantitativa y cualitativamente.

Dentro de la oferta de materiales existentes en el mercado habrá que localizar aquél que nos ofrezca los mejores valores de aislamiento tanto de una cómo otra característica para que éste paso dentro de la colocación de la ventana no encarezca mucho su montaje.

Es interesante nombrar las bandas de poliuretano de celda abierta que tiene buenos valores de aislamiento tanto térmicos cómo acústicos, aunque habrá que rematar

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éste relleno con selladores butílicos que proporcionen un cierto grado de estanqueidad frente al agua.

El material más comúnmente utilizado es la espuma de poliuretano proyectada de celda cerrada, sin embargo éste material adolece en que no es un buen aislante acústico por lo que habría que combinarlo con algún otro para no tener pérdidas acústicas en la unión. Destaca sin embargo una espuma especial de poliuretano de celda abierta que tiene buenas prestaciones tanto térmicas cómo acústicas. En cualquier caso habrá que impermeabilizar la unión para no tener filtraciones de agua. El poliuretano expande mucho por lo que hay que dosificarlo correctamente para no deformar la ventana y leer siempre las indicaciones del fabricante. Una vez que éste se ha expandido y secado se eliminarán las rebabas con una cuchilla, a fin de dejar la superficie lo más limpia posible para la posterior colocación de siliconas y tapajuntas.

No se debe rellenar la holgura con morteros ya que ésta unión es rígida y no permite la dilatación y contracción de los perfiles pudiendo producir grietas.

3.6. Acristalamiento y ajunquillado

Acristalamiento  La mayoría de las veces el elaborador suministra las ventanas sin acristalar. El vidrio en ningún caso ha de estar en contacto con el bastidor (marco u hoja), para ello hay que disponer de calzos de apoyo que transmiten su carga al bastidor. Además de los calzos de apoyo se colocarán calzos perimetrales para evitar desplazamientos del vidrio y mantenerlo en su posición correcta. Los calzos serán de un material sintético que mantengan sus características funcionales durante la vida efectiva del acristalamiento.

Generalmente los proveedores de perfiles suelen suministrar éstos calzos adaptados a sus perfiles, permitiendo que éstos clipen en el galce. Además con cuñas de 1 – 3 mm puede realizarse el acuñado necesario del vidrio para posicionarlo correctamente. El vidrio siempre debe apoyar toda su anchura sobre las cunas. Tanto los calzos cómo las cuñas no deben interferir en el funcionamiento de los desagües y las ranuras de ventilación. El número de calzos y su ubicación depende del tipo de apertura.

Ajunquillado  Es la operación de colocar los junquillos en el bastidor para sujetar el vidrio. Para el acristalamiento en ventanas de PVC no se utilizan masillas y siliconas, ya que los junquillos vienen equipados con una junta que es la que se pone en contacto con el vidrio. Los junquillos presentan diferentes grosores en función del grosor del vidrio que va a colocarse. Éstos en la mayor parte de los casos pueden cliparse a los perfiles.

En el caso de que los junquillos vengan clipados, habrá que desjunquillarlos con la ayuda de un formón y un mazo de nylon, haciéndolo con suavidad para no dañar el PVC. El orden de desjunquillado se representa en el croquis adjunto.

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Para realizar de nuevo el ajunquillado, una vez colocado el vidrio se procederá a colocar dos junquillos opuestos, iniciando el clipado en el centro y golpeando con el mazo en las dos direcciones hasta su total colocación. Posteriormente se colocarán los otros dos, introduciendo los extremos a inglete junto a los ingletes de los junquillos ya colocados y golpeando con el mazo.

Vidrio  A la hora de colocar el vidrio es importante mantener el orden de las capas con las que está configurado. En vidrios dobles cuya composición al interior y al exterior sea igual no importa su colocación ya que no influye en su funcionamiento Sin embargo, aquellos en que en su composición los grosores de los vidrios varían, existen capas de tratamiento de emisividad o hay vidrios laminares de seguridad, su colocación correcta es determinante para el correcto funcionamiento de los mismos.

3.7. Sellado y remates

Probablemente ésta es una de las operaciones que, bien ejecutada, dota a la ventana de una perfecta estanqueidad frente al agua y al aire.

Para que el sellado entre el muro y la ventana sea ejecutado correctamente habrá que tener en cuenta las siguientes consideraciones:

Elección del sellador  Éste debe de ser compatible con las superficies y materiales con los que va a estar en contacto.

Debe presentar una buena adherencia tanto con los materiales que configuran el muro cómo los que conforman la ventana.

La capacidad de movimiento del material sellante tiene que ser similar o superior al utilizado en la junta y si éste va a encontrarse a la intemperie tendrá que soportar la radiación ultravioleta.

En general y dado que la unión va realizarse entre materiales porosos la silicona neutra se presenta cómo un magnífico sellante.

Preparación del soporte  Se procederá al limpiado de las superficies, tanto la obra cómo la ventana. Ésta operación persigue la eliminación del polvo, grasa y cualquier otro producto existente que pueda ser perjudicial para la adhesión del sellador, así cómo que las superficies estén secas.

En los materiales no porosos (perfiles de PVC) la limpieza se realizará con un paño empapado en disolvente no graso (alcohol) y se secará inmediatamente con un paño seco que no deje pelusa.

En los materiales porosos la limpieza se realizará con un cepillo que elimine residuos superficiales.

Aplicación del sellador  Una vez que las superficies estén preparadas y siguiendo siempre las indicaciones del fabricante del sellador, se procederá

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a su aplicación perimetralmente y con un cordón de dimensiones suficientes para asegurar una buena adhesión.

El ancho de la llaga será mayor o igual a 6 mm.

El sellado no debe realizarse hasta que no se hayan colocado las hojas acristaladas en el bastidor.

Remates  Dentro de los perfiles de PVC existe una amplia variedad de perfiles de remate tales cómo tapajuntas, ángulos y alféizares.

Los más utilizados habitualmente son los tapajuntas que actuando cómo “embellecedores”, nos permiten ocultar la holgura perimetral existente entre el muro y el bastidor de la ventana.

Éstos suelen ir pegados o clipados a los perfiles del bastidor de la ventana y adheridos a la obra con silicona.

3.8. Regulación de los herrajes

Considerando que los herrajes de las ventanas son un componente fundamental para obtener una ventana de altas prestaciones, éstos pueden ajustarse garantizando un rendimiento óptimo. Éstos trabajos deben ser realizados por técnico competente.

A continuación indicamos mediante croquis los diferentes puntos de regulación de los herrajes:

Bisagra de esquina  Permite hacer pequeños ajustes laterales y verticales.

Compás  Ajustes para minimizar el cabeceo de la hoja y para dar mayor presión al bulón con el cerradero.

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Codo de reenvío  Ajustes para dar mayor presión al bulón con el cerradero.

Bulones de cierre y cerraderos regulables  Ajustes para dar mayor presión al bulón con el cerradero.

3.9. Cajón de persiana y otros elementos.

En la instalación de ventanas, tanto en obra nueva cómo en rehabilitación, es usual la presencia de persianas. A la hora de la renovación de la carpintería en la mayor parte de los casos hay que renovar también las persianas. Normalmente el nuevo

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cajón es de dimensiones inferiores a las anteriores por lo que muy posiblemente haya que realizar pequeños trabajos de albañilería.

En la mayor parte del territorio nacional los cajones de persiana son de tipo Monoblock aunque hay zonas (cómo Cataluña) en el que es frecuente la utilización del cajón de obra, en éste caso el arrollamiento de las lamas de la persiana suele ir en sentido contrario.

No debe colocarse espuma de poliuretano en la parte superior del cajón de persiana monoblock, ya que ésta puede producir la de formación de la tapa.

La solución constructiva que suele utilizarse en éste caso, es ajunquillar un panel en la parte superior del bastidor cómo si de un paño fijo de vidrio se tratase, siendo éste parte integrante del bastidor completo separando el fijo mediante un travesaño o poste o siendo dos bastidores independientes.

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4. Inspección final y recepción

Después de la instalación es necesario llevar a cabo una inspección final del trabajo realizado, para comprobar que todo ha sido correctamente ejecutado. A continuación se indica un listado de cuestiones para su verificación:

Apariencia visual:

 ¿Está nivelada la ventana horizontalmente? ¿Y con respecto a la vertical?

 ¿Está nivelada con respecto al paramento?

 ¿Están rectos los perfiles de marco?

 ¿Están libres de daños visuales las caras vistas?

 ¿Se han retirado los folios protectores de los perfiles?

 ¿Está la ventana limpia?

 ¿Los elementos de cierre están correctos?

 ¿Está limpio el lugar de la instalación y sin ningún tipo de escombro?

Acristalado:

 ¿El cristal es el especificado en la oferta firmada por el cliente?

 ¿El cristal instalado no tiene roturas, humedades o suciedad interna?

 ¿El cristal con tratamiento se ha colocado en la posición correcta?

 ¿El intercalario del vidrio es visible en alguna parte del perímetro?

Aperturas:



¿Se abren y cierran correctamente todas las hojas?

 ¿Están lubricados los herrajes correctamente?

 ¿Tienen todos los bulones sus cerraderos?

 Cuando se cierra una hoja con fuerza, ¿se mueve el marco o gira el travesaño?

Sellado:

 ¿Es continuo alrededor del bastidor del marco?

Drenaje:

 ¿Está taponado algún orificio de drenaje?

 ¿Están colocados los remates laterales de los vierteaguas?

Posición de la ventana:

 ¿El muro presenta alguna grieta alrededor de la ventana?

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Es importante enseñar al usuario final los pasos que se han dado para la instalación de la ventana resaltando los puntos más importantes. Además habrá que explicarle el correcto manejo de los mecanismos de apertura de las ventanas para que sepa cómo manipularlas así cómo aquellas operaciones que no pueden realizarse.

4.1 Retirada del folio protector

Si la obra de albañilería de la vivienda ha finalizado se procederá a la retirada del folio protector una vez instalada la ventana. En caso contrario, éste debe permanecer sobre los perfiles para evitar el que se ensucien con cemento ó yeso ó sean rayados. Aún así es recomendable que el folio protector sea retirado antes de tres meses, sobre todo por la parte posterior expuesta al sol, para evitar que queden restos del adhesivo que luego serán difícilmente eliminables.

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5. Uso, mantenimiento y conservación

Los elementos fabricados con perfiles de PVC se caracterizan por su alto grado de confort, ahorro energético, altas prestaciones de aislamiento tanto térmico cómo acústico, y la forma de conservar éstas cualidades en el tiempo es mediante un correcto uso, mantenimiento y conservación de los mismos.

5.1. Uso

Se deberán retirar los folios protectores de los perfiles de PVC antes de que transcurran tres meses desde su instalación en la obra.

Siempre que vayan a realizarse trabajos en la fachada tales cómo revocos, pintado, limpieza, etc… es aconsejable proteger la carpintería para evitar arañazos y rayaduras.

Hay que evitar los cierres violentos ya que éstos pueden provocar desajustes en la carpintería, y hay que prestar especial atención a la manipulación de los elementos de cierre.

A continuación y mediante croquis, se presentan las diferentes posiciones que adopta la maneta para la manipulación y apertura de los elementos en función de la tipología de los mismos:

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Elementos practicables de dos hojas:

Elementos oscilo-batientes de dos hojas:

Ventana pivotante horizontal:

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Elemento oscilo-paralelo:

Elemento plegable:

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Elemento elevable:

Se recomienda avisar a un técnico competente en caso de que se observe que los perfiles de PVC presenten rotura o pérdida de estanqueidad.

Puede formarse condensación en los cristales bajo condiciones climáticas específicas y en zonas con un alto grado de humedad (cuartos de baño, cocinas, etc…). Para evitarlo habrá que ventilar la estancia correctamente.

Los comportamientos que deben evitarse a la hora de manipular las carpinterías se resumen en los siguientes puntos:

No sobrecargar el marco o la maneta con peso extra

Maniobre la maneta en la dirección correcta de giro

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No presione la hoja abierta contra los posibles resaltes del muro

Procure no poner obstáculos entre la hoja y el marco

Las puertas de dos hojas no pueden abrirse desde la hoja pasiva

No accionar la cerradura de la puerta con ella abierta

Está completamente prohibido colocar acondicionadores sujetos a las carpinterías y la modificación del cerco de la misma, sin ser éstas operaciones comprobadas por técnico competente.

No se colocarán en las carpinterías pescantes de sujeción de andamios, ni poleas para subir muebles, ni mecanismos para limpieza exterior u otros objetos que puedan dañarla.

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5.2. Mantenimiento y conservación

Las ventanas necesitan unas operaciones de mantenimiento y conservación de forma periódica, para tener un funcionamiento óptimo. Dentro de estas operaciones, unas podrán ser realizadas por el usuario final y las otras sólo pueden ser realizadas por técnico competente. Atendiendo a ésta división se indican a continuación estas operaciones:

Por el usuario final

En el gráfico siguiente se indican con una letra las diferentes partes de la ventana en el que es necesario realizar operaciones de mantenimiento de forma anual:

 Engrasado del compás (A) mediante aceite libre de ácido y resinas en todos los puntos de contacto.

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 Engrasado de la bisagra del compás (B) colocando una gota de aceite en la parte superior de la bisagra.

 Engrasado de las piezas de cierre (C – D) con vaselina industrial para el mantenimiento de la movilidad de las mismas. La zona de fricción del bulón se engrasará con aceite libre de ácido y resinas.

 Comprobación anual del correcto funcionamiento de los mecanismos de cierre y de maniobra.

 Renovación cada diez años del sellado entre marco de ventana y fachada.

 Limpieza de los perfiles mediante la utilización de un detergente no alcalino aplicado con un trapo suave o esponja que no los raye. A continuación enjuagar con agua abundante y secar con un paño. También existen gamas de productos específicos para la limpieza de los perfiles tanto blancos cómo foliados. En cualquier caso está prohibido utilizar disolventes clorados, acetonas, alcohol u otros productos susceptibles de atacar a la carpintería.

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 Habrá que mantener limpias las canaletas de recogida de aguas y orificios de evacuación.

 En ventanas correderas se recomienda limpiar regularmente los raíles.

 Es importante mantener las juntas de goma de la ventana en buen estado para que no pierdan elasticidad, por lo que se recomienda aplicar un producto de mantenimiento de juntas cada ½ año.

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Por el técnico competente:

A parte de las mencionadas anteriormente con respecto al ajuste del herraje, siempre que sea necesario la reposición de alguna de éstas piezas deberá ser realizada por ésta figura.

En el gráfico que se muestra a continuación se indican los pasos a seguir en función de la pieza a reponer:

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Así mismo se deberá comprobar el funcionamiento de los cierres automáticos, retenedores magnéticos, mecanismos inclinados, motores hidráulicos, etc cada seis meses.

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TRABAJOS

El acero es una aleación de hierro y carbono (máximo 2.11% de carbono), al cual se le adicionan variados elementos de aleación, los cuales le confieren propiedades mecánicas especificas.

Los principales elementos de aleación...:

Precipitación-endurecimiento.

APRECIACION APRECIACION APRECIACION

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