Diseño y construcción de una máquina soldadora de fricción por aglomeración

Abstract

RESUMEN: Los estudios actuales sobre métodos de unión en estado sólido de materiales avanzados e inteligentes se encuentran en una fase de investigación inicial. El método de soldadura de fricción por aglomeración es muy versátil y apropiado para los procesos de unión de estos materiales. Las propiedades y características del cordón de soldadura que se generan con este método dependen de parámetros como el movimiento rotatorio del disco de soldadura, la presión que se ejerce entre la herramienta y el material base, además de la velocidad de avance de soldadura. Un problema con la unión de este tipo de materiales es que los métodos de soldadura por fusión afectan en gran medida a sus particulares microestructuras que les confieren sus propiedades características, haciéndolos también frágiles en las zonas afectadas térmicamente. Por otro lado, la soldadura de fricción por aglomeración conserva las características microestructuras de los materiales debido a que las temperaturas alcanzadas en este proceso son menores a sus puntos de fusión, es decir, la unión se lleva a cabo en estado semi sólido. Debido a esto se diseñó y construyó una máquina de soldadura de fricción por aglomeración, con fines de investigación de nuevos métodos de uniones en soldadura en estado sólido y practicas dentro de las unidades temáticas de Tópicos Avanzados de Soldadura dentro de la carrera de Ingeniería en Mecatrónica, en el laboratorio de “Pesados 1” en el área de soldadura de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Zacatecas (UPIIZ). ABSTRACT: Current studies on solid-state bonding methods of advanced and intelligent materials are in an initial research phase. The method of friction welding by agglomeration is very versatile and appropriate for the joining processes of these materials. The properties and characteristics of the weld bead generated by this method depend on parameters such as the rotating movement of the welding disc, the pressure exerted between the tool and the base material, as well as the welding advance speed. A problem with the union of this type of materials is that fusion welding methods greatly affect their microstructures that give them their characteristic properties, making them also fragile in thermally affected areas. On the other hand, the friction welding by agglomeration preserves the characteristic microstructures of the materials because the temperatures reached in this process are lower than their melting points, that is, the union is carried out in a semi-solid state. Because of this, a friction welding machine was designed and built by agglomeration, with the purpose of investigating new welding methods in solid state and practices within the thematic units of Advanced Topics of Welding within the career of Mechatronics Engineering , in the laboratory of "Heavy 1" in the welding area of the Interdisciplinary Professional Unit of Engineering Campus Zacatecas (UPIIZ).