PROYECTO DE INVESTIGACIÓN I. INFORMACIÓN GENERAL Título del proyecto de investigación: Guia de inspeccion de soldadura por arco eléctrico de metal protegido. Línea de investigación: Soldadura II. EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Investigador (Coordinador de equipo) Apellidos y nombres: Bernaola Rios Fernando Jose Investigadores Apellidos y nombres Usquiano Uscuvilca Kukin Erik Armas Yalli Lennin Emerson III. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3.1 Enunciado y formulación del problema / Nicho de mercado o necesidad insatisfecha. Planteamiento del problema o enunciado Actualmente la soldadura es de suma importancia en la industria general, ya que, es el proceso más económico, rápido y factible para generar uniones entre piezas de forma permanente, además ofrece una gran calidad, aunque muchas veces depende del personal que la realiza y/o de un correcto proceso de soldadura. Es necesario mencionar que existen varios tipos de soldadura, en este caso abordaremos la soldadura con arco eléctrico de metal protegido en donde pudimos observar que en la ciudad de Huancayo en muchos casos no se obtiene una soldadura de buena calidad, esto debido a que existe un problema el cual es el incumplimiento con los estándares y protocolos establecidos, especialmente en las pequeñas y medianas empresas. Para detectar la calidad de soldadura se requiere de una norma de inspección que garantizar y maximiza la vida útil de esta, es por eso que mediante este proyecto y siguiendo los protocolos de soldadura, elaboramos una guía de inspección para verificar y detectar desperfectos que se puedan presentar en la soldadura por arco eléctrico de metal protegido y así eliminar fallas en este proceso de soldadura. Formulación del problema ¿Cómo detectar imperfecciones y verificar una soldadura de buena calidad a partir de una guia de inspeccion de soldadura por arco eléctrico de metal protegido? 3.2 Objetivos: ¿Qué se espera lograr al finalizar el proyecto? Objetivo General: Detectar imperfecciones y verificar una soldadura de buena calidad a partir de una guia de inspeccion de soldadura por arco eléctrico de metal protegido. Objetivos específicos: ● ● ● Establecer los tipos de materiales adecuados con los que se trabajará. Definir términos y normas usadas en soldadura por arco eléctrico. Fomentar el conocimiento de una guia de inspeccion de soldadura por arco electrico de metal protegido. 3.3 Justificación e importancia: ¿Para qué servirá los resultados? Justificación Teórica Esta investigación se realiza con el propósito de aportar al conocimiento existente sobre el uso de una guia de inspeccion validadas, cuyos resultados podrían sistematizarse en una propuesta, para ser incorporado como conocimiento a la ciencia de la ingeniería y soldadura, ya que se estaría demostrando que el uso de una guía de inspección ayudará a obtener en un alto porcentaje mejores resultados de gran calidad y vida útil más larga en el proceso de soldadura por arco eléctrico de metal protegido. Justificación Práctica Esta investigación se realiza porque existe la necesidad de mejorar y obtener una buena calidad y vida útil más larga en el proceso de soldadura por arco eléctrico de metal protegido, con el uso de métodos, técnicas y procedimientos adecuados y correctos validadas en el AWS (Sociedad Americana de Soldadura). IV. MARCO TEÓRICO Antecedentes en el contexto local, nacional , internacional ; teorías y definiciones de términos. Antecedentes Ospina, Hernando y Parra (2011, p. 196) la soldadura de materiales metálicos se presenta como uno de los procesos de conformación más importante en el amplio espectro que nos ofrecen los campos de la tecnología industrial. Cualquiera que sea el proceso de soldadura seguido se trata, en realidad, de un proceso metalúrgico y hay que considerar, por lo tanto, los diversos y específicos factores que intervienen en el mismo. El proceso de soldadura deberá ser el más idóneo para los fines perseguidos, que se traducen en una unión reuniendo las condiciones exigidas por los Códigos, las Normas y las especificaciones correspondientes. La aplicación de los ensayos no destructivos (END), para evaluar el estado final de una unión soldada, tienen una finalidad fundamental: asegurar que se cumplen rigurosamente los criterios de aceptación estipulados. Dado que son varios los tipos de END, se pretende dar aquí, algunos apartes para la selección dependiendo de la destinación final del producto. (Pouranvari, 2010) en la revista Materials and Desing sobre la soldabilidad de la fundición gris usando metal de aporte en base níquel, revela que existen serios problemas en la zona fundida (ZF), en la zona parcialmente fundida (ZPF) y en la zona afectada por el calor (ZAT) por la formación de productos duros y frágiles durante la solidificación, que pueden ser reducidos si se controla la velocidad de enfriamiento y la cantidad de calor aportada es baja, sin embargo para reducir aún más dichas microestructuras es recomendable hacer las soldaduras con precalentamiento previo o un tratamiento térmico post soldadura con el fin de descomponerlas y formar micro constituyentes más blandos, así como producir un alivio de tensiones internas residuales. (Torres, 2010) manifiesta que en la soldadura de hierro fundido por experimentar temperaturas superiores a la de austenización, parte del carbono que se encuentra en forma de grafito se desprende en mayor cantidad mientras más cercano al baño de soldadura, esta migración de carbono se ve favorecida por el sobrecalentamiento que incrementa el coeficiente de difusión de los átomos de carbono a partir del grafito hacia los granos de austenita, que dependiendo del enfriamiento y si es rápido, reacciona con el hierro formando carburos y cementita (Fe3C). Niebles, Arnedo (2008, parr. 1) Se vive en un mundo internacionalizado, de globalización de la economía y de libre comercio, donde existe una elevada competencia desde el exterior, y la necesidad de encontrar nuevos mercados en otros países. Los códigos, especificaciones y procedimientos de soldadura son recomendados para su aplicación en la industrias metalmecánicas afines con la tecnología de soldadura dado que garantizan confiabilidad y aseguramiento en un producto terminado con óptima calidad debido a sus exigencias tecnológicas y son la documentación básica que rige y guía la práctica de soldadura aplicables para: i) fabricar productos soldados que cumplan con la calidad y seguridad del trabajador requerida, ii) suministrar una real y razonable protección a la vida, la propiedad y el medio ambiente. Panasonic (2019. parr, 1,4), firma un acuerdo de desarrollo de negocios conjunto con la nueva empresa Linkwiz para mejorar los procesos de soldadura en la fabricación, El 17 de junio de 2019, Panasonic Corporation (TOKYO: 6752) anunció que firmó un acuerdo de desarrollo de negocios conjunto con Linkwiz, Inc., una nueva empresa especializada en el desarrollo y la venta de software de sistemas robóticos autónomos y consultoría técnica para desarrollar soluciones para mejorar los procesos de soldadura en el campo de la fabricación. El acuerdo está siendo realizado por Connected Solutions Company de Panasonic. Panasonic comenzó su negocio de equipos de soldadura en 1957, y durante los últimos 60 años ha suministrado sistemas de soldadura y robots para la industria automotriz, de maquinaria de construcción y de construcción naval. Por su parte, Linkwiz ha desarrollado y vendido un software de sistemas de control de robots de uso industrial que utiliza algoritmos patentados. Los principales productos de Linkwiz incluyen software para controlar los robots utilizados para soldadura y aplicación de pintura y el software para realizar una inspección automatizada de cada pieza que sale de una línea de producción. Los productos de Linkwiz ya han sido adoptados por varios clientes empresariales importantes. Según Valle, Vaca (2012) El presente trabajo muestra la investigación realizada en juntas de Acero AISI 1018 soldadas con electrodo AWS E-7018, las que fueron sometidas a tratamiento térmico de recocido, con la finalidad de comparar las propiedades mecánicas de una junta sin tratamiento térmico posterior a la soldadura y las analizadas a tres temperaturas diferentes 600ºC, 780ºC, 870ºC, y a dos tiempos distintos una y tres horas. Se realizaron ensayos de tracción, dureza, impacto y análisis metalográfico en los laboratorios de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato para determinar la variación de las propiedades mecánicas con las seis condiciones de recocido, posteriormente los registros fueron tabulados y analizados. Se obtuvo conclusiones y recomendaciones en función de los resultados obtenidos, que contribuyen a generar procesos de recocido posterior a la soldadura que pueden ser aplicados en el campo industrial. Finalmente se determinó el proceso que mejor combinación de propiedades mecánicas produjo, y se desarrollaron los procedimientos respectivos. Base teórica Como ya sabemos existe una necesidad de corregir ciertos factores en el proceso de soldadura por arco eléctrico de metal protegido, según algunos autores Ospina, Hernando y Parra (2011, p. 196) “ la soldadura de materiales metálicos se presenta como uno de los procesos de conformación más importante en el amplio espectro que nos ofrecen los campos de la tecnología industrial. Cualquiera que sea el proceso de soldadura seguido se trata, en realidad, de un proceso metalúrgico y hay que considerar, por lo tanto, los diversos y específicos factores que intervienen en el mismo. El proceso de soldadura deberá ser el más idóneo para los fines perseguidos, que se traducen en una unión reuniendo las condiciones exigidas por los Códigos, las Normas y las especificaciones correspondientes”. Por consiguiente la elaboración de una guía de inspección de soldadura por arco eléctrico es fundamental para la detección de resultados de soldadura de mala calidad. Marco conceptual Definición de Términos Básicos Soldadura: Unión de dos o más piezas metálicas a través de un proceso de fundición donde la corriente eléctrica conjuntamente con el aire participan. Arco eléctrico Un arco eléctrico es la formación de calor a altas temperaturas donde interviene la corriente eléctrica. (Baigorri, ficha técnica de prevención, p. 1) Metal protegido: Es un tipo de metal especialmente para soportar altas temperaturas donde se lleva a cabos procesos como la unión de piezas metálicas a través de la fundición y ese proceso lo llamamos arco eléctrico. V. HIPÓTESIS Y VARIABLES 5.1 Hipótesis / Utilidad funcional Hipótesis de investigación Hipótesis descriptiva El uso de una guía de inspección de soldadura por arco eléctrico de metal protegido ayuda a detectar imperfecciones en la soldadura. El uso de una guia de inspeccion de soldadura por arco eléctrico ayudará a identificar posibles fallas. Hipótesis nula El uso de una guía de inspección de soldadura por arco eléctrico de metal protegido no ayuda a detectar imperfecciones en la soldadura. 5.2 Variables Guia de inspeccion Es una actividad encuadrada en la categoría de seguridad, la cual se realiza para verificar uno o varios aspectos relacionados a la Protección Física a fin de comprobar su operatividad, fallas o deficiencias; como resultado de esta Inspección se recomendará los cambios o ajustes, así como nuevas normas a cumplir en caso de ser necesario. Soldadura por arco eléctrico de metal protegido (SMAW) Proceso de soldadura con un arco entre un electrodo recubierto y el baño de fusión, el proceso utiliza un electrodo desechable con recubrimiento de fundente a medida que se realiza la soldadura el fundente se quema para proporcionar protección a la soldadura mientras el electrodo proporciona el metal de aportación. VI. METODOLOGÍA 6.1 Tipo de investigaciòn:Básica o Aplicada. Investigación Básica La investigación básica es una investigación que no necesita ser experimentado o ponerlo a práctica más de lo contrario se encarga de resolver ideas, pensamientos o preguntas. En nuestro caso nos basaremos a establecer qué estándares se debe cumplir en una soldadura por arco eléctrico de metal protegido a partir de una guía de inspección. 6.2 Diseño de la investigaciòn. Diseño no experimental (Longitudinal): Un diseño experimental de tipo longitudinal ayuda a poder obtener la información de las variables pero a través de hechos que suscitaron con el tiempo y dicha información se realiza en base a una población o de una muestra representativa. 6.3 Poblaciòn y muestra: Tipo de muestra, tamaño de muestra. Población 200 pequeñas y medianas empresas que se dedican al rubro de soldadura por arco eléctrico de metal protegido en la ciudad de Huancayo. Muestra 50 empresas entre pequeñas y medianas dedicadas al rubro de soldadura por arco eléctrico de metal protegido en la ciudad de Huancayo. 6.4 Técnica de recolección de datos: Observación directa / documental, encuesta, entrevista, etc. Observación directa Consiste en poder recolectar datos a través de hechos o estudios ya realizados sobre el tema sin alterar la información obtenida. 6.5 Técnicas de análisis de datos: Estadística descriptiva / inferencial (pruebas paramétricas o no paramétricas). Buscar 5 o 10 especialista para validar tu instrumento VII. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 1.1 Cronograma: Actividades de investigación Meses N o . J u l 1 2 3 4 7 8 9 1 0 VIII. Referencias Bibliograficas R A g o S e p O c t N o v D i c E n e F e b OSPINA LOPEZ, RICAURTE., HERNANDO TRUJILLO, CARLOS., PARRA L, HERNANDO., APLICACIÓN SELECCIÓN DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS PARA LA EVALUACION DE UNIONES SOLDADAS. Scientia Technica [en linea]. 2011, XVI(48), 196-201[fecha de Consulta 29 de Octubre de 2019]. ISSN: 0122-1701. Disponib en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=84922622035 Pouranvari. (2010). On the weldability of grey cast iron using nickel based filler metal. Dezful, Iran : Elsevier. Vol. 31. Torres, E. (2010). Soldabilidad de los hierros fundidos recomendaciones para su soldadura. Cuba. NIEBLES, Enrique E y ARNEDO, William G. Procedimientos de Soldadura y Calificación de Soldadores: una Propuesta de Enseñanza y Guía de Aplicación para la Industria. Inf. tecnol. [online]. 2009, vol.20, n.3 [citado 2019-11 30], pp.19-30. Disponible en: <https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S071807642009000300004&lng=es&nrm=iso>. ISSN 0718-0764. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642009000300004. , 2019. Panasonic Firma Un Acuerdo De Desarrollo De Negocios Conjunto Con La Nueva Empresa Linkwiz Para Mejorar Los Procesos De Soldadura En La Fabricación. San Francisco: , Jun 18, ProQuest Central. 1. Panasonic Firma Un Acuerdo De Desarrollo De Negocios Conjunto Con La Nueva Empresa Linkwiz Para Mejorar Los Proceso De Soldadura En La Fabricación. San Francisco: , Jun 18, 2019 ProQuest Central. Ortega, I. W. (2012). Análisis de recocido en soldadura de acero AISI 1018 con Electrodo AWS E-7018 y su Incidenc en las Propiedades Mecánicas. Tesis de Maestría, Universidad Técnica de Ambato, Ecuador. Ciudad y fecha de presentacion: Huancayo 02 de diciembre del 2019 Firma del investigador principal: Apellidos y nombres del Investigador principal: -----------------------------------------
