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Cómo Utilizar la Soldadura Exotérmica?

Soldadura Exotérmica

Table of Contents

La soldadura exotérmica, también conocida como unión exotérmica, soldadura termita, y soldadura thermit, es una técnica de soldadura que une permanentemente conductores utilizando metal fundido. Una reacción exotérmica de una composición de termita calienta el metal, y no se requiere ninguna fuente externa de calor o corriente. Una reacción aluminotérmica entre polvo de aluminio y óxido de metal libera calor.

La soldadura exotérmica, también conocida como AxiWeld, es un método sencillo, económico, autónomo y portátil para producir conexiones de metal a metal de alta calidad y permanentes. La gama de productos AxiWeld se construye y prueba en conformidad con la IEEE 837.

 

Objetivo de la Soldadura Exotérmica

Una conexión entre un compuesto de cobre en polvo y aluminio permite que la aleación de cobre fundido sobrecalentado se desarrolle alrededor de los conductores para su unión. Debido al alto contenido de cobre, las conexiones finales son eléctricamente conductoras y tienen una excelente resistencia a la corrosión.

Acero inoxidable, latón, cobre, bronce, acero galvanizado, riel de acero, hierro fundido y acero revestido de cobre son algunos de los materiales que pueden ser soldados utilizando la técnica de soldadura exotérmica.

3Cu2O +2Al → 6Cu + Al2O3 + Calor

Óxido de Cobre + Aluminio → Cobre + Óxido de Aluminio (Escoria) + Calor

Temperatura de reacción aproximadamente 2500°C (4500°F)

Como el aluminio es altamente reactivo, reduce el óxido de otro metal, más a menudo óxido de hierro, en soldadura exotérmica.

Otros óxidos metálicos como el óxido de cromo pueden ser empleados para crear el metal proporcionado en forma elemental. La termita de cobre, hecha de óxido de cobre, realiza uniones eléctricas.

 

El Proceso de Soldadura Exotérmica

Es un procedimiento de soldadura para unir permanentemente dos conductores eléctricos que utilizan una aleación de cobre sobrecalentada. Para calentar el cobre, el procedimiento utiliza una reacción exotérmica de una composición de termita de cobre, que no requiere ningún calor o electricidad externa. Una reacción aluminotérmica ocurre cuando el polvo de aluminio y el óxido de metal reaccionan químicamente para producir calor.

Dependiendo del óxido de metal utilizado, la reacción alcanza altas temperaturas. Los reactivos están en forma de polvos y, la reacción se enciende con una chispa de encendedor de pedernal. Sin embargo, como la energía de activación para esta reacción es tan alta, debe comenzar utilizando ya sea una sustancia “impulsora” como el metal de magnesio en polvo o una fuente de llama extremadamente caliente. Se crea escoria de óxido de aluminio.

Cuando se sueldan conductores de cobre, se utiliza un molde de crisol de grafito semipermanente, en el que el cobre fundido creado por la reacción fluye a través del molde y los conductores a ser soldados, generando una soldadura eléctricamente conductora.

 

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¡Aquí tienes un vistazo al proceso de fabricación del molde exotérmico!

El molde se rompe o se deja en su lugar una vez que el cobre se enfría. Otro tipo de crisoles son los de grafito portátiles. Estos crisoles tienen varias ventajas, incluyendo portabilidad, bajo costo (debido a su capacidad de ser reutilizados), y versatilidad, especialmente en aplicaciones de campo. La soldadura resultante tiene más resistencia mecánica y resistencia a la corrosión que otras soldaduras. Es estable cuando se somete a repetidos pulsos de cortocircuito, y tampoco sufre de resistencia eléctrica incrementada con el tiempo.

Sin embargo, el procedimiento es más costoso que otros métodos de soldadura, requiere un suministro constante de moldes cambiables, carece de reproducibilidad, y puede ser perturbado por el clima húmedo o inclemente (cuando se realiza al aire libre).

 

Varias Herramientas Requeridas para el Proceso de Soldadura Exotérmica

Molde: Cada molde de grafito crea un tipo diferente de junta.

Polvo de Soldadura: Hace conexiones eléctricas de alta calidad entre metales (Cobre a Cobre o Cobre a Acero).

Polvo de Encendido: El Polvo de Encendido suministra al polvo de soldadura una llama inicial y se esparce encima del polvo de soldadura.

Herramientas para soldadura exotérmica

El disco sirve como un temporizador para que el polvo de soldadura alcance la temperatura correcta. El Disco de Acero contiene la reacción exotérmica en el crisol superior del molde hasta que esté completo y listo para soldar.

Chispero: Se utiliza para iniciar una reacción exotérmica encendiéndola.

Abrazadera de Mano: Sujeta el molde de dos/tres partes juntas (o sujeta el molde a la superficie a la que se va a hacer una conexión)

Cepillo de Molde: Esta herramienta limpia los restos del molde después de que las juntas de soldadura están completas.

Guantes de Mano: Cuando se trabaja en una reacción exotérmica, se deben usar guantes resistentes a altas temperaturas para seguridad.

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    Varias Características del Proceso de Soldadura Exotérmica

    • Su conductividad eléctrica es superior en comparación con otros conductores.
    • Es resistente al acoplamiento galvánico y no se corroe ni se degrada con el tiempo.
    • Puede sobrevivir a descargas eléctricas en múltiples ocasiones.
    • Su resistencia nunca aumenta.
    • Su resistencia mecánica y al aplastamiento es mayor que la de los conductores.
    • Proporciona soldadura permanente y una conexión de baja resistencia, ambas necesarias para resultados de puesta a tierra duraderos y confiables.
    • Asegura conexiones comunes, incluyendo cables de cobre, cintas de soldadura, latón, acero inoxidable y varillas de tierra de acero revestido de cobre.

    Pasos para el Proceso de Soldadura Exotérmica

    PASO 1: Cuando se manejan productos de soldadura exotérmica, siempre use gafas de seguridad y guantes adecuados.

    PASO 2: Reúna todos los materiales, equipos y accesorios necesarios para la conexión que está realizando. Un sistema de Soldadura convencional consta de molde de grafito, abrazadera de mano, material de soldadura, cepillo de cerdas naturales para la limpieza del molde, cepillo de alambre para la limpieza/preparación de conductores, encendedor de pedernal y antorcha de propano. Compruebe si el molde de grafito está desgastado o agrietado, ya que esto podría provocar fugas de metal de soldadura fundido.

    PASO 3: Inserte la abrazadera de mano en los orificios pre-perforados, asegurándose de que los tornillos de pulgar estén orientados correctamente.

    PASO 4: Apriete los tornillos de pulgar en las abrazaderas al molde.

    PASO 5: Apriete los agarres para asegurar el molde. Apriete o afloje la abrazadera de mano según sea necesario.

    PASO 8: Utilice el disco metálico para bloquear el orificio de descarga.

    PASO 9: Vacíe el contenido del paquete de mezcla de soldadura.

    PASO 10: Vierta la mitad del polvo de inicio sobre el Polvo de Soldadura Exotérmica (no mezcle, sino esparza), cierre la boca del molde, y luego espolvoree la otra mitad del polvo de inicio en la boca del molde en la abertura en la parte superior de la Boca del Molde.

    PASO 11: Con el Chispero, encienda el polvo de inicio, y estirado en la parte superior/lateral del molde.

    PASO 12: Una vez que la reacción comienza, tardará 3-4 segundos en completarse, durante los cuales debe mantenerse a distancia del molde.

     

    soldadura exotérmica (2)

    Ventajas del Proceso de Soldadura Exotérmica

    a) Debido a la conexión fundida, la resistencia disminuirá gradualmente.

    b) Debido a una baja sensibilidad a la corrosión, no se deteriorará con la edad.

    c) La duración de la vida de los conductores que une es mayor que la de los propios conductores.

    d) Debido a la conexión molecular, cualquier posibilidad de aflojamiento queda eliminada.

    e) No se verá perjudicado por corrientes defectuosas en varias ocasiones.

    f) La resistencia del camino a tierra es mínima.

    g) El examen visual puede comprobar la calidad.

    h) Con poca formación y necesidades de protección, este producto es seguro para usar.

     

    Aplicaciones del Proceso de Soldadura Exotérmica

    Debido a las ventajas de la soldadura exotérmica y los conectores AxiWeld, suelen utilizarse en las siguientes aplicaciones:

    • Puesta a tierra de sistemas eléctricos.
    • Protección catódica.
    • Subestaciones.
    • Aerogeneradores.
    • Construcción de acero y estructuras de hormigón armado.
    • Muelles y embarcaderos.
    • Pozos de acceso.
    • Instalaciones de transmisión y distribución de electricidad.
    • Sistemas de puesta a tierra de equipos y sistemas.
    • Industria ferroviaria.
    • Para la unión de carriles de tren.
    • Estructuras de acero.
    • Reparación de piezas de fundición.

    Espero que esta información sea útil y te ayude a comprender mejor la soldadura exotérmica. Si tienes alguna pregunta o necesitas información adicional, por favor, no dudes en preguntar.

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