Diferencia entre junta de soldadura y junta de remache

La unión es una parte integral de la fabricación, ya que facilita la producción fácil, eficiente y económica de piezas con formas complejas. El propósito básico de la unión es ensamblar dos o más componentes sólidos juntos de tal manera que puedan formar una sola unidad y posteriormente puedan realizar las funcionalidades previstas. Para servir a este propósito, a lo largo de los siglos ha evolucionado una serie de procesos de unión que pueden unir miembros estructurales de diferentes maneras. En términos generales, tales procesos pueden clasificarse como procesos de unión temporales y permanentes. Una junta temporal permite el desmontaje de piezas unidas sin romperlas; mientras que una junta permanente no permite desmontar fácilmente los componentes unidos sin romperlos.

Tanto la junta soldada como la junta con remaches se consideran juntas permanentes; pero sus técnicas de unión, las características de la unión y las áreas de aplicación son diferentes. Por definición, soldadura es un tipo de proceso de unión permanente mediante el cual se pueden unir dos o más componentes mediante la formación de coalescencia con o sin la aplicación de calor, presión y material de relleno. Así que aquí la unión prevista se obtiene mediante la formación de un cordón de soldadura o coalescencia entre dos componentes.

Por otro lado, remachado es también un proceso de unión permanente en el que se pueden unir dos componentes por medio de remaches cilíndricos largos insertados a través de orificios, que se taladran en los componentes antes de remachar. Mientras que la soldadura requiere la preparación de los bordes cuando el grosor de la placa es mayor, el remachado siempre requiere orificios pretaladrados en el componente, lo que reduce la capacidad de carga de la estructura unida. Sin embargo, el rendimiento de la unión soldada disminuye cuando se somete a vibraciones; pero las juntas de remache muestran un excelente rendimiento en la misma situación. Varias diferencias entre la junta soldada y la junta remachada se proporcionan a continuación en formato de tabla.

Tabla:Diferencias entre unión por soldadura (soldadura) y unión por remache (riveting)

Requisito de agujeros en los componentes: La soldadura no requiere la realización de orificios o ranuras en el componente principal; sin embargo, se desea la preparación del borde si el grosor del componente es mayor. Dichos bordes preparados se rellenan nuevamente con metal de aporte durante la soldadura. El remachado requiere que se hagan agujeros en el componente para el paso de los remaches. Dichos orificios son en realidad partes débiles y reducen la resistencia general de los componentes, como se analiza en la siguiente sección.

Resistencia de la unión y capacidad de carga: Se considera que una junta soldada sólida tiene una resistencia del 100 %; de hecho, la fuerza de la junta libre de defectos es mayor que la del componente. Entonces, el ensamblaje soldado tiene la misma resistencia que la de los componentes principales. Pero las uniones remachadas tienen una resistencia significativamente menor debido a la presencia de una serie de orificios perforados en los componentes para el paso de los remaches. Dichos orificios reducen realmente el área de la sección transversal resultante de la pieza ensamblada. Los remaches, en sí mismos, no contribuyen a la resistencia general de la estructura unida. Estas áreas también son porciones mecánicamente débiles debido a la inmensa concentración de tensión. Dado que la resistencia es proporcional a la capacidad de carga del miembro sólido, la capacidad de carga de la estructura soldada es considerablemente mayor que la de la estructura remachada.

Cambios en las propiedades metalúrgicas: Los cambios metalúrgicos son inherentes a muchos procesos de soldadura, principalmente debido al calentamiento a temperatura elevada y al posterior enfriamiento. La mayoría de los procesos de soldadura por fusión (como la soldadura por arco, la soldadura por gas, la soldadura por resistencia y la soldadura por haz de energía intensa) y ciertos procesos de soldadura de estado sólido (donde el aumento de la temperatura es considerablemente alto, como la soldadura por fricción) tienden a alterar varias propiedades metalúrgicas como la estructura del grano, la orientación del grano. , nivel de defectos cristalinos, etc. Dichos cambios se pueden observar en el cordón de soldadura, así como también alrededor del cordón en la zona afectada por el calor (HAZ). En la mayoría de las ocasiones, tales cambios son indeseables y desventajosos. Por otro lado, la unión con remaches no afecta las propiedades metalúrgicas del componente básico ya que no se induce calor en el metal principal.

Rendimiento bajo vibración: Las uniones soldadas son propensas a fallar bajo vibraciones incesantes. Por esta razón, no se prefiere para diversas uniones en la construcción de puentes. Sin embargo, con el extenso desarrollo del campo de la soldadura en las últimas décadas y la aparición de muchas técnicas de soldadura modernas, ahora las uniones soldadas se pueden aplicar para tales aplicaciones sin muchos problemas. Las uniones con remaches muestran un excelente rendimiento bajo vibración y, por lo tanto, se utilizan tradicionalmente en aplicaciones como construcción de bridas, revestimiento de maquinaria, etc.

Requerimiento de accesorios y peso resultante: La unión con remaches requiere obligatoriamente placas de fleje adicionales, ya sea en un lado o en ambos lados de la unión. Tales placas aumentan el peso de la estructura general. Los remaches también contribuyen a aumentar el peso, ya que un solo remache es más pesado que el material del componente extraído mediante la perforación para el paso de los remaches (debido a la cabeza del remache y al extremo sobresaliente del vástago). La soldadura, por otro lado, no utiliza placas adicionales y, por lo tanto, los conjuntos soldados son más livianos. En métodos de soldadura homogéneos y heterogéneos, se utiliza material de aporte; sin embargo, solo llena el espacio de la raíz presente entre dos componentes y, por lo tanto, no contribuye a aumentar el peso de la estructura.

Aumento de dimensión, apariencia de juntas y movimiento de deslizamiento: Debido a las placas de correa, las cabezas de los remaches y el extremo martillado en la parte que sobresale del vástago, la dimensión total de los conjuntos remachados aumenta significativamente. Tales partes sobresalientes también dificultan la apariencia y también restringen el movimiento de deslizamiento sobre la superficie. Esto en algún momento impone restricciones en su aplicación. Por el contrario, los ensamblajes soldados sin defectos ofrecen una unión aparentemente buena sin cambios en las dimensiones de los componentes. El metal reforzado, si está presente en la junta debido a la aplicación de un exceso de metal de aporte, puede eliminarse fácilmente esmerilando después del proceso. Además de mejorar la apariencia, esto también mejora las propiedades deslizantes de la superficie.

Tiempo necesario para el diseño y procesamiento: El diseño para el ensamblaje soldado es más fácil y rentable. El proceso de soldadura también es más rápido, por lo que es más productivo. El remachado requiere muchos cálculos para averiguar el número óptimo de remaches requeridos, su tamaño y posición, etc. Por lo tanto, el diseño es más complicado y requiere más tiempo. Además, perforar una serie de orificios en el componente en ubicaciones exactas y martillar el extremo sobresaliente de los remaches requiere una cantidad de tiempo considerable, especialmente cuando lo realiza directamente un operador humano. Por lo tanto, remachar también consume más tiempo que soldar.

Posibilidad de unir varios materiales de diferentes formas: La soldadura se puede aplicar ventajosamente para unir una amplia variedad de materiales, incluidos metales, cerámica, plástico y compuestos. Existe un gran número de procesos de soldadura para cumplir este requisito. Además, la unión en diferentes orientaciones, como la unión por solape, la unión a tope, la unión en T, la unión cilíndrica, etc., son posibles mediante soldadura. Se prefiere el remachado para el ensamblaje de materiales metálicos en modo de unión a tope, ya que la unión por traslape requiere placas adicionales que pueden no ser factibles en todos los casos.

Áreas de aplicación: Con el extenso desarrollo de la soldadura en las últimas décadas, hoy en día existe una gran cantidad de procesos de soldadura que se pueden utilizar para una amplia variedad de propósitos de fabricación. Sus aplicaciones incluyen, entre otras, uniones domésticas comunes, industrias automotrices, industrias eléctricas y electrónicas, construcción civil, aplicaciones de uniones aeroespaciales, etc. Puede usarse de manera rentable para unir varias formas como láminas, placas, varillas, tuberías, etc. Comparado con esto, el remachado tiene un campo de aplicación más estrecho. Las áreas típicas donde se usa comúnmente el remachado son la construcción de puentes, recipientes a presión, calderas, peleas de barcos, armazones domésticos, etc. -junta a prueba.

En este artículo se presenta una comparación científica entre la junta soldada y la junta remachada. El autor también sugiere que revise las siguientes referencias para una mejor comprensión del tema.

• Manual de procesos de soldadura por Klas Weman (1 ^st edición, CRC Press).
• Manual Springer de ingeniería mecánica, volumen 10 editado por K. H. Grote y E. K. Antonsson (Springer Science &Business Media).
• Una introducción a las técnicas de laboratorio metalúrgico por P. G. Ormandy (1 ^st edición, Pergamon Press).
• Soldadura y Unión de Materiales Aeroespaciales editado por M. C. Chaturvedi (1 ^st edición, Woodhead Publishing).