Desarrollo del Poryecto

MATERIALES:

* Equipo de soldadura TPSi 320 FRONIUS
* antorcha GMAW
* Regulador de flujo
* Pinza masa
* Punta de contacto
* Tobera
* Material de aporte ER308L diámetro 0,9 mm
* Gas de protección mezcla 97,5 argón / 2,5 dióxido de carbono
* Software PMC (pul multi control)
* Material base Acero inoxidable 304; espesor 3 mm
* Pirómetro digital

 MONTAJE

En primera instancia se dispuso del equipo de soldadura denominado TPSi 320 FRNIUS, al cual se le conectó una pinza masa, la cual realiza el proceso de entrada de calor al material en este caso un acero inoxidable de 3 mm, luego de esto se incorporó el gas de protección, una mezcla de 95,5 argon / 2,5 dióxido de carbono para nivelar las fluidos.

Finalmente se procede a realizar las pruebas de soldadura en el acero dispuesto para tal fin, tomando a su vez las mediciones de temperatura con el pirometro digital, desde la temperatura ambiente hasta la temperatura del medio soldado a varios instantes de tiempo, según se menciona a continuación.

A continuación se muestra el equipo de soldadura TPSi 320 FRONIUS, desde la cual se transmitirá el calor mediante un pinza masa hacia el acero inoxidable.

Pinza masa conductora de calor

Acero inoxidable de 3 mm

Pirometro Digital

Proceso de soldadura y toma de datos

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS PRÁCTICOS

Como primera medida se debe tener todo el material que se contempló anteriormente, para realizar los siguientes procedimientos.

Toma con 10 segundos de soldadura

·         Toma 1:

o   Con el Acero inoxidable de 3mm se realiza una soldadura con un tiempo de 10 sg, donde se obtiene una temperatura de 88 ° Celsius con el proceso de pulsado.

o   Con el Acero inoxidable de s mm se realiza una soldadura con un tiempo de 10 sg, donde se obtiene una temperatura de 76 ° Celsius con el proceso de Pulse Multi Control.

·         Toma 2:

o    Con el Acero inoxidable de 3mm se realiza una soldadura con un tiempo de 10 sg, donde se obtiene una temperatura de 95 ° Celsius con el proceso de pulsado.

o   Con el Acero inoxidable de s mm se realiza una soldadura con un tiempo de 10 sg, donde se obtiene una temperatura de 81° Celsius con el proceso de Pulse Multi Control.

·         Toma 3:

o   Con el Acero inoxidable de 3mm se realiza una soldadura con un tiempo de 10 sg, donde se obtiene una temperatura de 91 ° Celsius con el proceso de pulsado.

o   Con el Acero inoxidable de s mm se realiza una soldadura con un tiempo de 10 sg, donde se obtiene una temperatura de 78 ° Celsius con el proceso de Pulse Multi Control.

De acuerdo a la imagen se visualiza que el proceso de soldadura con Pulse Multi Control hay una disminución de temperatura del  13.64 % en la primera toma, del 14.74 % en la segunda toma y de 14.29 % en la tercera toma, con eso se corrobora que el proceso de Pulse Multi Control es el más óptimo para soldar el material base de Acero Inoxidable.

Toma con 25 segundos de soldadura

·         Toma 1:

o    Con el Acero inoxidable de 3mm se realiza una soldadura con un tiempo de 25 sg, donde se obtiene una temperatura de 223 ° Celsius con el proceso de pulsado.

o   Con el Acero inoxidable de s mm se realiza una soldadura con un tiempo de 25 sg, donde se obtiene una temperatura de 124 ° Celsius con el proceso de Pulse Multi Control.

·         Toma 2:

o    Con el Acero inoxidable de 3mm se realiza una soldadura con un tiempo de 25 sg, donde se obtiene una temperatura de 234 ° Celsius con el proceso de pulsado.

o   Con el Acero inoxidable de s mm se realiza una soldadura con un tiempo de 25 sg, donde se obtiene una temperatura de 135 ° Celsius con el proceso de Pulse Multi Control.

·   
      Toma 3:

o    Con el Acero inoxidable de 3mm se realiza una soldadura con un tiempo de 25 sg, donde se obtiene una temperatura de 228 ° Celsius con el proceso de pulsado.

o   Con el Acero inoxidable de s mm se realiza una soldadura con un tiempo de 25 sg, donde se obtiene una temperatura de 132 ° Celsius con el proceso de Pulse Multi Control.

De acuerdo a la figura 1 se visualiza que el proceso de soldadura con Pulse Multi Control hay una disminución de temperatura del  44.40 % en la primera toma, del 42.31 % en la segunda toma y de 42.11 % en la tercera toma, con eso se corrobora que el proceso de Pulse Multi Control es el más óptimo para soldar el material base de Acero Inoxidable, además de ser el más óptimo también con ello se demuestra que a mayor tiempo de soldadura, el porcentaje de temperatura disminuirá.

LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON

Si T(t) es la temperatura de un objeto en un instante de tiempo t, Ta es la temperatura del ambiente constante y K la constante de proporcionalidad entonces la ecuación diferencial asociada a los problemas de enfriamiento (calentamiento) es:

dT(t)/dt = K [T(t) – Ta]

∫dt/ T(t) – Ta=∫Kdt

T= Ce^kt+Tm

ANÁLISIS DE DATOS MEDIANTE ECUACIONES DIFERENCIALES POR IGUALACIÓN

PROCESO CON ARCO PULSADO

                                                           VS

PROCESO CON PULSE MULTI CONTROL

• La temperatura hallada teóricamente debe ser similar a la temperatura tomada den las piezas después de soldadas.
• De acuerdo a la teoría metalúrgica el comportamiento del acero inoxidable es una curva ascendente que se estabiliza a cierta temperatura y se mantiene.
• De acuerdo con la teoría la ecuación diferencial debe arrojar resultados similares a los tomados en práctica.
• La disipación de calor del acero inoxidable produce un calentamiento 

CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS

• La temperatura en la ecuación diferencial, al no tener referencia de que tipo de material base se utiliza genera una curva ascendente de temperatura vs Tiempo que no se estabiliza y simplemente sigue ascendiendo.

• Para mayor precisión en los datos se debe realizar un muestreo mayor así se tendrá una media teórica más acertada y los datos serán de mayor fiabilidad.

• Debido a que teóricamente no se toma en cuenta perdidas eléctricas, perdidas de temperatura y demás perdidas en el proceso, varían los resultados con respecto a los datos prácticos, dando como resultado una diferencia notoria en los resultados.