UD 1 Diseño y fabricación de las uniones.

DISEÑO Y FIJACIÓN DE LAS UNIONES
FIJAS.
OBJETIVOS:
 Identificar los tipos de uniones.
 Conocer la problemática que presentan las uniones
fijas.
 Valorar el procedimiento de ejecución en una
unión.
INDICE:
1 INTRODUCCION.
2 SISTEMAS DE FIJACIÓN ESTRUCTURAL EN LAS UNIONES FIJAS.
3 GEOMETRÍA Y CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIONES FIJAS
3.1. Unión a tope.
3.2. Unión a tope con pestaña
3.3. Unión a solape
3.4. Unión a solape escalonado
3.5. Unión en ángulo, en esquina o en T
3.6. Unión engatillada o plegada.
3.7. Unión con refuerzo de brida.
4. FIJACIÓN MEDIANTE SOLDADURA.
4.1. Operaciones generales
4.2. Soldadura continua.
4.3. Soldadura continua de raíz.
4.4. Soldadura continua con técnica de balanceo.
4.5. Soldadura a cordón corrido.
4.6. Soldadura intermitente a puntos o cadeneta.
4.7. Soldadura a punto tapón.
4.8. Soldadura autógena.
4.9. Soldadura a punto calado.
5 REACCIÓN QUÍMICA DE OXIDACIÓN Y CORROSIÓN
5.1 Tendencia a la oxidación y corrosión.
5.1 Protección anticorrosiva
6 TAREAS DE PREPARACIÓN SOBRE EL SOPORTE
4. PROBLEMÁTICA Y SOLUCIONES QUE PRESENTAN LAS UNIONES
FIJAS.
4.1. REACCIÓN QUÍMICA DE OXIDACIÓN Y CORROSIÓN
4.2. UNIÓN Y FIJACIÓN DEFICIENTE
5. TARESA DE PREPARACIÓN DEL SOPORTE.
5.1. CONFORMADO Y APLANADO DE LAS CHAPAS
5.2. OBTENCIÓN SIMÉTRICA DE JUNTAS DE UNIÓN
5.3. ELIMINACIÓN DE PINTURA, ÓXIDOS Y SELLADORES
5.4. LIMPIEZA: SOPLADO Y DESENGRASADO
5.5. APLICACIÓN DE PROTECCIONES ANTICORROSIVAS EN CARAS
INTERNAS
5.6. PRESENTACIÓN, ALINEADO Y SUJECIÓN
1. INTRODUCCIÓN.
 Generalmente las estructuras están formadas por un conjunto de
multitud de piezas unidas entre si, motivo por el cual las uniones cobran
gran importancia tanto en su fase de fabricación como en su
reparación.
1. INTRODUCCIÓN.
 Con la elección adecuada de la unión y de su sistema de
fijación, entre las diferentes piezas de una estructura, se
conseguirá evitar que la resistencia estructural del conjunto
quede debilitada, y para ello será necesario conocer:
a) La elección adecuada de la configuración de la unión (a tope,
a tope con resalte, a solape, a solape escalonado, con
embridamiento y en T)
b) La elección de los sistemas de fijación (mecánicos,
soldadura, adhesivos estructurales o combinación entre
ellos)
c) Conocer la problemática y la forma de solucionarla
(oxidación y corrosión)
d) Conocer las correctas preparaciones previas a la unión así
como su protección.
e) Conocer las operaciones de acabado.
2. SISTEMAS DE FIJACIÓN ESTRUCTURAL EN LAS
UNIONES FIJAS
 Los sistemas de fijación utilizados en las carrocerías de un
vehículo se clasifican en sistemas de fijación mediante soldadura,
fijación mediante adhesivos estructurales, fijación mecánica y
fijación mediante remachado o una combinación entre ellas.
3. GEOMETRÍA Y CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIONES FIJAS
 La existencia de diferentes tipos de unión se fundamenta en:
• La función que cumple la pieza.
• La ubicación de la pieza.
• Las características del metal.
3. Geometría y características de las uniones fijas
1. La función que cumple la pieza:
 Hay que diferenciar entre los componentes estructurales y los de
revestimiento.
 Los elementos estructurales son el soporte donde se sustentan a
las demás piezas y están sometidos a esfuerzos continuos,
motivo por el cual la unión escogida debe incrementar los niveles
de resistencia.
3. Geometría y características de las uniones fijas
2. La ubicación de la pieza:
 Las piezas estructurales suelen quedar ensambladas por debajo
de las de revestimiento, por lo que los tipos de unión utilizados
persiguen buscar la solidez sin preocuparse de conseguir una
estética bonita y uniforme.
 Por el contrario, las piezas de
revestimiento están a la vista y
lo que se precisa es obtener la
máxima uniformidad entre ellas,
especialmente cuando se cambia
un elemento fijo de revestimiento
de forma parcial.
3. Geometría y características de las uniones fijas
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3. Las características del metal:
 Deben tenerse en cuenta la naturaleza del metal, el espesor de
la chapa y la longitud de la unión con la finalidad de emplear el
tipo de unión que más convenga en cada situación concreta de
reparación.
Acero
Fundición
 Los tipos de unión directamente relacionados con la
carrocería de vehículos son los que a continuación se detallan.
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.1. Unión a tope o a testa
 En esta geometría de unión, las piezas a unir se encuentran con
sus bordes enfrentados perpendicularmente.
 Es el sistema de unión más utilizado cuando se realiza una
sustitución parcial en piezas de revestimiento, debido a que la
unión queda enrasada al mismo nivel.
Unión a tope o a testa
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.1. Unión a tope o a testa
 En uniones a tope de metales finos, se precisa de juntas de unión
simétricas que permitan un buen ajuste entre los bordes de unión
de ambas chapas.
 Este tipo de unión es válida para cualquier metal,
independientemente de su espesor, con la precaución de preparar
las juntas de unión convenientemente.
Juntas de unión simétricas.
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.1. Unión a tope o a testa
 Cuando se trabaja con metales finos, juntas de unión largas la
resistencia de la unión puede verse comprometida, motivo por el
cual cabe la posibilidad de intercalar un refuerzo o contrachapa
en la parte inferior.
Unión a tope o a testa con refuerzo.
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.1. Unión a tope o a testa
 Consideraciones a tener en cuenta si se utiliza la soldadura como
sistema de fijación para este tipo de unión.
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6. Geometría y características de las uniones fijas
6.2. Unión a tope o a testa
 Opciones de soldeo para uniones a tope.
130*
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.2. Unión a tope con pestaña
 Esta unión es conocida también como unión a tope con resalte.
 Se trata de un sistema de ensamblado utilizado principalmente en
espesores finos en el que los bordes de ambas chapas están
doblados a 90º , quedan enfrentados paralelamente y están
superpuestos.
 Esta geometría permite el
montaje de gomas de
estanqueidad en las estructuras
de los vehículos.
Unión a tope con pestaña
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.3. Unión a solape
 También conocida como unión a traslape, se trata de un sistema
de unión en el que las chapas que se van a unir se encuentran
montadas una encima de la otra.
Unión a solape.
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3. Geometría y características de las uniones fijas
131*
3.3. Unión a solape
 La distancia que ha de quedar superpuesta es generalmente de
cuatro veces el espesor de dichas chapas, aunque cuando se
trabaja con espesores delgados esta regla es inviable, motivo por
el cual la distancia que haba de tenerse en cuenta es aquella
que deje el espacio suficiente para poder integrar la soldadura
o el remache.
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.4. Unión a solape escalonado
 Se trata de una unión, en la que se superponen dos chapas con un
espesor máximo de 1 mm una vez que se ha practicado un escalón
en la chapa inferior, con objeto de que, una vez ensambladas, la
chapa superior (recambio) quede enrasada a la misma altura y
nivel.
Unión a solape escalonado
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.4. Unión a solape escalonado
 Esta peculiaridad hace que pueda ser utilizada para la sustitución
de los elementos fijos de revestimiento, aunque también puede
encontrarse en algún componente estructural.
Sustitución parcial estribo bajo puerta unión
a solape escalonado.
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.4. Unión a solape escalonado
 El escalonado se realiza mediante unas tenazas específicas,
manuales o neumáticas, que disponen de un cabezal capaz de
generar el escalón en chapas de hasta un milímetro.
Escalonadoras
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.4. Unión a solape escalonado
 El soldeo a tapón es el método de soldadura más empleado en este
tipo de uniones.
 Las escalonadoras manuales pueden incorporar la posibilidad de
realizar agujeros gracias al punzón que integran en el lado
opuesto a la matriz de escalonado.
 En estos casos, el cabezal permite su giro para hacer actuar
una función u otra.
Cabezal de la escalonadora permite su giro.
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.5. Unión en ángulo, en esquina o en T
 Unión formada por dos piezas o chapas que forman un
determinado ángulo que depende fundamentalmente de la forma
que se pretenda obtener.
Unión en esquina.
3. Geometría y características de las uniones fijas
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3.6 Unión engatillada o plegada
 Es una unión de tipo mecánico entre dos piezas de espesor
inferior al milímetro y medio, en la que la de mayor longitud se
pliega sobre si misma hasta abrazar a la de menor superficie
 Aplicado al vehículo, la pieza de mayor
longitud es un panel de revestimiento,
mientras que el elemento de menor
superficie es un bastidor, chapa de
cierre o armazón.
 Ambos elementos quedan sellados para
garantizar una mayor resistencia de
fijación y una estanqueidad óptima.
Unión engatillada o plegada.
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.6 Unión engatillada o plegada
 Las uniones engatilladas son utilizadas en los paneles que forman
parte de componentes del vehículo tales como paneles de puerta,
algunas zonas de aletas traseras, capós o tapas de maletero y
portones traseros.
Unión engatillada o plegada
3. Geometría y características de las uniones fijas
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3.6 Unión engatillada o plegada
 El recambio para este tipo de unión se suministra semipreparada de
fábrica, de forma que el perímetro del panel viene con una pestaña
doblada a 90° que debe ser terminada de plegar por el operario
cuando se procede a sustituir un panel de puerta.
 Para llevar a cabo esta tarea el
operario se ayuda de taco de
madera, tas y martillo o de una
plegadora neumática.
3. Geometría y características de las uniones fijas
3.7. Unión con refuerzo de brida
 Unión utilizada en sustituciones de piezas estructurales que
deben soportar grandes esfuerzos.
 Está constituida por una unión a tope reforzada con una pieza
metálica de la misma calidad y espesor que el metal base
(brida) que se acopla interior o exteriormente y de forma
repartida sobre la línea formada por la junta de unión.
Unión con refuerzo de brida
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3. Geometría y características de las uniones fijas
131*
3.7. Unión con refuerzo de brida
 La brida debe ser fabricada por el operario, por lo que es usual
emplear un trozo de la pieza de recambio no utilizada
(sustitución parcial) o de la pieza sustituida.
 Su principal característica es que aumenta considerablemente la
resistencia de la unión y puede ser fijada mediante soldadura
(continua, intermitente o a tapón), remaches ciegos o adhesivo
estructural.
Ejercicios.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
131*
¿Que se consigue con la elección adecuada de la unión entre las
diferentes piezas que forman una estructura?
¿Cuales son los sistemas de fijación estructural más empleados
entre en las uniones fijas?
Explica las características más significativas de una unión a tope.
Explica las características más significativas de una unión a tope
con resalte.
Explica las características más significativas de una unión a
solape.
Explica las características más significativas de una unión en T.
Explica las características más significativas de una unión plegada.
Explica las características más significativas de una unión a tope.