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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD AZCAPOTZALCO

SEGURIDAD E HIGIENE EN LOS PROCESOS DE SOLDADURA Y CORTE

I N S T I T U T O P O L I T É C N I C O N A C I O N A L

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO

SEGURIDAD E HIGIENE EN LOS PROCESOS

DE SOLDADURA Y CORTE

T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:

I N G E N I E R O M E C Á N I C O

P R E S E N T A :

ANDRES ALMAZÁN DE DIOS

MEXICO, D.F. MARZO

DEL 2011


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AGRADECIMIENTOS

Primeramente agradecerle a Dios por darme la salud y fortaleza para afrontar gran parte de los retos que me trazo y que la vida me pone a prueba.

Agradecer a mis padres Rosita y Guillermo, hermanos Guillermo, Claudia y Omar; a Janeth y amigos por el apoyo incondicional que me dan.

A mi alma mater I.P.N y E.S.I.M.E por abrirme las puertas.

A mis profesores por sus conocimientos impartidos en el aula de clases.

Gracias a mi asesora Ing. Marina Espita Badillo y asesores Ing. José Luis Cornejo Castañeda, Ing. Roberto Reyes García, Ing. Vladimir Aguirre Buitrón por darme parte de su tiempo y sus atinadas observaciones para que pudiera salir este trabajo.

Y un muy especial agradecimiento a mi hermano †Armando† que me dejo estas palabras escritas….

CONTENIDO


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INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................ 1

OBJETIVO ....................................................................................................................................................... 3

JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................................................. 3

CAPITULO 1

IMPORTANCIA DE LA SOLDADURA Y CORTE...................................................................................................... 4

1.1 ANTECEDENTES DE SOLDADURA Y CORTE.. ............................................................................................................... 4 1.2 CLASIFICACION EN LOS PROCESOS ............................................................................................................................. 7

1.2.1 SOLDADURA PARA LA PRODUCCION .................................................................................................................. 7 1.2.2 SOLDADURA PARA MANTENIMIENTO ................................................................................................................ 7

1.3 ESPECIALIDADES EN LA SOLDADURA ......................................................................................................................... 7 1.3.1 CONSTRUCCION Y REPARACION ......................................................................................................................... 8 1.3.2 ESTRUCTURAS .................................................................................................................................................... 8 1.3.3 RECIPIENTES. ...................................................................................................................................................... 8 1.3.4 TUBERIAS Y DUCTOS ........................................................................................................................................... 8 1.3.5 PRUEBAS DESCTRUCTIVAS Y NO DESTRUCTIVAS ................................................................................................ 8 1.3.6 DOCENCIA E INVESTIGACION ............................................................................................................................. 8 1.3.7 TRABAJOS ESPECIALES ........................................................................................................................................ 8 1.3.8 SERVICIOS AUXILIARES ....................................................................................................................................... 9

1.4 INDENTIFICACION DE LOS METALES PARA SOLDAR. ................................................................................................... 9 1.4.1 CRITERIOS DE IDENTIFICACION ........................................................................................................................ 10 1.4.2 PRUEBA DE APARIENCIA ................................................................................................................................... 10 1.4.3 PRUEBA DE FRACTURA ..................................................................................................................................... 11 1.4.4 PRUEBA DE LA VIRUTA ..................................................................................................................................... 11 1.4.5 PRUEBA MAGNETICA ........................................................................................................................................ 11 1.4.6 PRUEBA DE DUREZA ......................................................................................................................................... 11 1.4.7 PRUEBA QUIMICA ............................................................................................................................................ 13 1.4.8 PRUEBA DE LA CHISPA ...................................................................................................................................... 13

1.5 PROPIEDADES DE LOS METALES PARA SOLDAR. ....................................................................................................... 13 1.5.1 PROPIEDADES MECANICAS ............................................................................................................................... 13 1.5.2 PROPIEDADES QUIMICAS ................................................................................................................................. 14 1.5.3 PROPIEDADES FISICAS ...................................................................................................................................... 15

1.5.3.1 Propiedades electricas ............................................................................................................................. 15 1.5.3.2 Propiedades termicas. .............................................................................................................................. 16

1.6 DEFECTOS DE LA SOLDADURA .................................................................................................................................. 17 1.7 POSICIONES BASICAS PARA SOLDAR ......................................................................................................................... 18

1.7.1 SOLDADURA EN TECHO .................................................................................................................................... 19 1.7.2 SOLDADURA DE CORNISA ................................................................................................................................. 19 1.7.3 SOLDADURA EN VERTICAL ................................................................................................................................ 20 1.7.4 SOLDADURA HORIZONTAL O PLANA ................................................................................................................ 20

1.8 SIMBOLO DE SOLDADURA ........................................................................................................................................ 20 1.8.1 DIFERENCIA ENTRE SIMBOLOS ......................................................................................................................... 20

1.9 APLICACIÓN DE CORDONES EN SOLDADURA ............................................................................................................ 23 1.9.1 SOLDADURA DE RECARGUE .............................................................................................................................. 24 1.9.2 SOLDADURA DE CORDONES EN ANGULO ......................................................................................................... 24 1.9.3 SOLDADURA A TOPE ......................................................................................................................................... 25 1.9.4 SOLDADURA DE ENTALLA O DE TAPON ........................................................................................................... 25

1.10 TIPO DE UNIONES EN LA SOLDADURA .................................................................................................................... 26 1.10.1 UNIONES A TOPE ............................................................................................................................................ 27

1.10.1.1 Uniones a tope con bordes rectos ......................................................................................................... 27 1.10.1.2 Uniones a tope con bordes en “V” ......................................................................................................... 27


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1.10.1.3 Uniones a tope con bordes en “X” ......................................................................................................... 28 1.10.1.4 Uniones a tope con bordes en “U” ......................................................................................................... 28 1.10.1.5 Uniones a tope con bordes en doble “U” ............................................................................................... 28

1.10.2 UNIONES EN ANGULO O EN “T” ..................................................................................................................... 28 1.10.2.1 Unión en “T” con bordes rectos ............................................................................................................. 29 1.10.2.2 Unión en “T” con simple chaflán ............................................................................................................ 29 1.10.2.3 Unión en “T” con doble chaflán ............................................................................................................ 29 1.10.2.4 Unión en “T” simple “J” .......................................................................................................................... 30 1.10.2.5 Unión en “T”, doble “J” ......................................................................................................................... 30

1.10.3 UNIONES EN ANGULO EXTERIOR (EN ESQUINA) ............................................................................................ 30 1.10.3.1 Uniones en esquina, cerrada .................................................................................................................. 30 1.10.3.2 Uniones en esquina, semiabierta ........................................................................................................... 31 1.10.3.3 Uniones en esquina, abierta .................................................................................................................. 31

1.10.4 UNIONES A SOLAPE ........................................................................................................................................ 31 1.10.4.1 Unión a solape con un cordón ............................................................................................................... 31 1.10.4.2 Unión a solape con dos cordones .......................................................................................................... 32

1.10.5 UNIONES SOBRE CANTOS ............................................................................................................................... 32 1.10.6 CONSIDERACIONES GENERALES PARA UNIONES Y CORTES ........................................................................... 32

1.11 CALIDAD EN LA SOLDADURA .................................................................................................................................. 33 1.11.1 ASEGURAMIENTO DE CALIDAD EN SOLDADURA Y CORTE ............................................................................. 34 1.11.2 PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS PARA LA SOLDADURA ..................................................................................... 35

CAPITULO 2

PROCESOS DE SOLDAURA Y CORTE ............................................................................................................ 36

2.1 PROCESOS DE SOLDADURA.. ..................................................................................................................................... 36 2.1.1 SOLDADURAS POR FUSIÓN ............................................................................................................................... 38

2.1.1.1 Soldadura de arco (AW) ........................................................................................................................... 38 2.1.1.1.1 Parametros operacionales en la soldadura por arco. ..................................................................... 39 2.1.1.1.2 Funcionamiento del circuito de la soldadura por arco. ................................................................... 40 2.1.1.1.3 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 41

2.1.1.2 Soldadura con arco de carbón ................................................................................................................. 47 2.1.1.2.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 47

2.1.1.3 Soldadura con arco con carbones gemelos .............................................................................................. 48 2.1.1.3.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 48

2.1.1.4 Soldadura con arco metálico protegido ................................................................................................... 50 2.1.1.4.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 50

2.1.1.5 Soldadura de arco metálico con núcleo de fundente .............................................................................. 50 2.1.1.5.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 50

2.1.1.6 Soldadura con arco metálico y gas (MIG) ................................................................................................. 50 2.1.1.6.1 Funcionamiento del arco con gas metálico ..................................................................................... 51 2.1.1.6.2 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 53

2.1.1.7 Soldadura con arco de tungsteno y gas (TIG) ........................................................................................... 55 2.1.1.7.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 55

2.1.1.8 Soldadura de arco sumergido (SAW) ....................................................................................................... 58 2.1.1.8.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 59

2.1.1.9 Soldadura por arco-plasma (PAW) ........................................................................................................... 60 2.1.1.9.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 61

2.1.1.10 Soldadura con gas combustible ó con llama .......................................................................................... 62 2.1.1.10.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso ............................................................................ 63

2.1.1.11 Soldadura oxiacetilénica (OAW) ............................................................................................................. 68 2.1.1.11.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso ............................................................................ 69

2.1.1.12 Soldadura por resistencia (RW) .............................................................................................................. 72


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2.1.1.12.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso ............................................................................ 72 2.1.1.13 Soldadura por puntos (RSW) .................................................................................................................. 73

2.1.1.13.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso ............................................................................ 74 2.1.1.14 Soldadura de costura por rodamiento (ROW)........................................................................................ 75

2.1.1.14.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso ............................................................................ 75 2.1.1.15 Soldadura por arco con presión (Flash Welding) ................................................................................... 76

2.1.1.15.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso ............................................................................ 76 2.1.1.16 Soldadura a tope con recalcado ............................................................................................................. 76

2.1.1.16.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso ............................................................................ 77 2.1.2 SOLDADURAS SIN FUSIÓN ............................................................................................................................... 77

2.1.2.1 Soldadura fuerte (Brazing) ....................................................................................................................... 77 2.1.2.1.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 78

2.1.2.2 Soldadura blanda (Soft) ............................................................................................................................ 82 2.1.2.2.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 83

2.1.2.3 Unión por adhesión .................................................................................................................................. 85 2.1.3 OTROS PROCESOS DE SOLDADURA .................................................................................................................. 86

2.1.3.1 Soldadura con rayo laser .......................................................................................................................... 86 2.1.3.1.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 87

2.1.3.2 Soldadura con oxihidrogeno .................................................................................................................... 88 2.1.3.2.1 Equipo y materiales requeridos en el prcoceso .............................................................................. 88

2.1.3.3 Soldadura oxipropánica ........................................................................................................................... 88 2.1.3.4 Soldadura de plásticos ............................................................................................................................. 89

2.1.3.4.1 Clasificación de plásticos por contenido de monómero ................................................................. 90 2.1.3.5 Soldadura térmica en plásticos ................................................................................................................ 90

2.1.3.5.1 Soldadura con gas caliente en plásticos .......................................................................................... 91 2.1.3.5.2 Soldadura por fricción en plásticos ................................................................................................. 91 2.1.3.5.3 Soldadura por impulsos ó herramienta caliente en plásticos ......................................................... 91 2.1.3.5.4 Soldadura dieléctrica en plásticos ................................................................................................... 91

2.2 PROCESOS DE CORTE ................................................................................................................................................ 93 2.2.1. CORTE TERMICO .............................................................................................................................................. 93

2.2.1.1 Corte con oxigeno .................................................................................................................................... 94 2.2.1.1.1 Requerimientos del proceso ........................................................................................................... 94 2.2.1.1.2 Equipo y materiales requeridos en el proceso ................................................................................ 95

2.2.1.2 Oxicorte con polvo ................................................................................................................................... 97 2.2.1.3 Corte con arco .......................................................................................................................................... 97 2.2.1.4 Corte por arco con electrodos de cabón .................................................................................................. 98 2.2.1.5 Corte con carbón y aire ( método arco-aire) ............................................................................................ 98 2.2.1.6 Corte por arco con electrodos revestidos ................................................................................................ 99 2.2.1.7 Corte por arco-plasma ........................................................................................................................... 100

2.2.1.7.1 Equipo y materiales requeridos en el proceso .............................................................................. 101 2.2.2. OTROS PROCESOS DE CORTE ......................................................................................................................... 103

2.2.2.1 Corte con rayos laser .............................................................................................................................. 103 2.2.2.1.1 Equipo y materiales requeridos en el proceso .............................................................................. 104

2.2.2.1 Corte con haz de electrones ................................................................................................................... 105

CAPITULO 3

FACTORES DE RIESGO EN LOS PROCESOS ...................................................................................................... 106

3.1 FACTORES ADVERSOS.. ........................................................................................................................................... 106 3.1.1 AGENTES QUIMICOS ....................................................................................................................................... 106

3.1.1.1 Humos .................................................................................................................................................... 106 3.1.1.2 Metales alcalinos y alcalinotérreos ........................................................................................................ 107 3.1.1.3 Aluminio… .............................................................................................................................................. 107 3.1.1.4 Berilio ..................................................................................................................................................... 108


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3.1.1.5 Cadmio… ................................................................................................................................................ 108 3.1.1.6 Carbono .................................................................................................................................................. 108 3.1.1.7 Cromo .................................................................................................................................................... 109 3.1.1.8 Fluoruros ................................................................................................................................................ 109 3.1.1.9 Hierro….. ................................................................................................................................................ 110 3.1.1.10 Manganeso........................................................................................................................................... 110 3.1.1.11 Níquel ................................................................................................................................................... 111 3.1.1.12 Sílice ..................................................................................................................................................... 111 3.1.1.13 Titanio .................................................................................................................................................. 112 3.1.1.14 Zinc ....................................................................................................................................................... 113 3.1.1.15 Gases tóxicos ........................................................................................................................................ 113 3.1.1.16 Polvos ................................................................................................................................................... 119

3.1.2 AGENTES FISICOS ............................................................................................................................................ 119 3.1.2.1 Asbestos ................................................................................................................................................. 120 3.1.2.2 Emanaciones .......................................................................................................................................... 120 3.1.2.3 Electricidad… .......................................................................................................................................... 120 3.1.2.4 Ruido ...................................................................................................................................................... 120 3.1.2.5 Radiación electromagnética (RE) ........................................................................................................... 121 3.1.2.6 Radiación por ionización (RI) .................................................................................................................. 122 3.1.2.7 Radiación por radiofrecuencia (RF) ........................................................................................................ 123 3.1.2.8 Salpicaduras y chispas de la soldadura .................................................................................................. 123 3.1.2.9 Solventes….. ........................................................................................................................................... 124 3.1.2.10 Vibraciones........................................................................................................................................... 124

3.1.3 AGENTES BIOLÓGICOS .................................................................................................................................... 125 3.1.4 AGENTES PSICOLÓGICOS ................................................................................................................................ 126 3.1.5 AGENTES ERGONÓMICOS .............................................................................................................................. 128 3.1.6 AGENTES AMBIENTALES ................................................................................................................................. 131

3.1.6.1 Impacto ambiental por la soldadura ...................................................................................................... 131 3.2 RIESGOS OCUPACIONALES ...................................................................................................................................... 133

3.2.1 ACCIDENTES ................................................................................................................................................... 133 3.2.1.1 Causa de accidente ................................................................................................................................ 134 3.2.1.2 Definición de causa ................................................................................................................................ 134 3.2.1.3 Análisis de accidente .............................................................................................................................. 134

3.2.2 SALUD OCUPACIONAL Y SUS EFECTOS ............................................................................................................ 136 3.2.2.1 Salud en el trabajo ................................................................................................................................. 137 3.2.2.2 Efectos perjudiciales en la salud ............................................................................................................ 138

3.2.2.2.1 Efectos respiratorios ...................................................................................................................... 139 3.2.2.2.2 Daños auditivos.............................................................................................................................. 139 3.2.2.2.3 Efectos dermales............................................................................................................................ 140 3.2.2.2.4 Daños en los ojos ........................................................................................................................... 140 3.2.2.2.5 Efectos reproductivos .................................................................................................................... 140 3.2.2.2.6 Desordenes gastrointestinales ....................................................................................................... 140 3.2.2.2.7 Efectos musculo-esqueléticos ........................................................................................................ 141 3.2.2.2.8 Enfermedades cardiovasculares .................................................................................................... 141 3.2.2.2.9 Enfermedades crónicas respiratorias............................................................................................. 141

3.3 RECOMENDACIONES PARA LOS FACTORES DE RIESGO ........................................................................................... 142 3.3.1 CAUSAS PRÓXIMAS ........................................................................................................................................ 142 3.3.2 CAUSAS REMOTAS ......................................................................................................................................... 142 3.3.3 CONTROL DE RIESGOS ................................................................................................................................... 143

CAPITULO 4

SEGURIDAD E HIGIENE EN LOS PROCESOS .................................................................................................... 147


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4.1 ANTECEDENTES DE LA SALUD Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO.. ............................................................................... 147 4.1.1 REQUERIMIENTOS PARA UNA PRÁCTICA SEGURA ......................................................................................... 151

4.2 LA SEGURIDAD EN LOS PROCESOS .......................................................................................................................... 152 4.2.1 SEGURIDAD EN LA SOLDADURA POR ARCO ................................................................................................... 153 4.2.2 SEGURIDAD EN LA SOLDADURA CON LLAMA ................................................................................................. 155 4.2.3 SEGURIDAD EN EL CORTE TÉRMICO ............................................................................................................... 158

4.3 SEGURIDAD EN EL ÁREA DE TRABAJO ..................................................................................................................... 160 4.3.1 CONDICIONES DEL ÁREA ................................................................................................................................ 160

4.3.1.1 Espacio o estación de trabajo ................................................................................................................ 160 4.3.1.2 Ventilación ............................................................................................................................................. 160

4.3.2 COLORES DE SEGURIDAD ............................................................................................................................... 163 4.3.2.1 Señalamientos y etiquetas de advertencia ............................................................................................ 165

4.3.3 CONTROL DE MATERIALES PELIGROSOS ........................................................................................................ 166 4.3.4 SEÑALES SONORAS DE ADVERTENCIA ............................................................................................................ 167 4.3.5 LIMITACIONES ................................................................................................................................................ 168 4.3.6 LIMPIEZA DEL LUGAR ..................................................................................................................................... 169

4.4 ESTUDIO DE LA ATMÓSFERA EN EL ÁREA DE TRABAJO .......................................................................................... 170 4.4.1 MONITOPREO DEL ÁREA ................................................................................................................................ 170

4.4.1.1 Contaminación del aire .......................................................................................................................... 170 4.4.1.2 Determinación de la exposición ............................................................................................................. 171 4.4.1.3 Estrategias de muestreo ........................................................................................................................ 171

4.4.2 DISPONIBILIDAD DE SUPLENTES ..................................................................................................................... 172 4.5 ESPACIOS CONFINADOS .......................................................................................................................................... 173

4.5.1 RECIPIENTES O LUGARES HUECOS .................................................................................................................. 175 4.6 PREVENCIÓN EN SITUACIONES DE EMERGENCIA ................................................................................................... 176

4.6.1 PROTECCION CONTRA CHOQUES ELECTRICOS ............................................................................................... 176 4.6.2 REGLAS PARA LA EXTINCIÓN DE INCENDIOS .................................................................................................. 177

4.6.2.1 Clasificación de incendios ...................................................................................................................... 178 4.6.2.2 Indicaciones para la protección contra incendios .................................................................................. 179

4.7 EQUIPO DE PROTECCION PERSONAL ...................................................................................................................... 180 4.7.1 PROTECCIÓN PARA LA CABEZA Y EL ROSTRO ................................................................................................. 180 4.7.2 PROTECCION PARA LOS OJOS ......................................................................................................................... 183 4.7.3 PROTECCIÓN AUDITIVA .................................................................................................................................. 188 4.7.4 PROTECCION DE LOS DEDOS, MANOS Y BRAZOS ........................................................................................... 191 4.7.5 PROTECCIÓN PARA TOBILLOS Y PIES .............................................................................................................. 194 4.7.6 PROTECCION DEL SISTEMA RESPIRATORIO .................................................................................................... 198

4.7.6.1 Selección de dispositivos protectores de la respiración ......................................................................... 199 4.7.6.2 Adecuación del equipo respiratorio en varias aplicaciones ................................................................... 199 4.7.6.3 Dispositivos protectores para respirar ................................................................................................... 200 4.7.6.4 Elementos de un programa óptimo para el sistema respiratorio .......................................................... 204

4.8 ERGONOMíA EN LOS PROCESOS ............................................................................................................................. 209 4.8.1 ERGONOMÍA VISUAL,SONORA Y AMBIENTAL ................................................................................................ 209 4.8.2 TRABAJO REALIZADO POR TRABAJADORES DE PIE ......................................................................................... 212 4.8.3 DISEÑO DE LOS PUESTOS DE TRABAJO ........................................................................................................... 213 4.8.4 LA FUNCIÓN DEL ENCARGADO DE ERGONOMIA ............................................................................................ 214 4.8.5 ESTRATEGIAS PARA APLICAR MEJORAS ERGONÓMICAS ................................................................................ 215

CONCLUSIONES ........................................................................................................................................ 216

ANEXOS

ANEXO 1 .................................................................................................................................................................. 218 ANEXO 2 .................................................................................................................................................................. 219


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ANEXO 3 .................................................................................................................................................................. 226 ANEXO 4 .................................................................................................................................................................. 230

BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................................... 232

INTRODUCCIÓN


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La presente tesis se refiere al tema de la seguridad e higiene en soldadura y corte

donde se aboca a conocer sus antecedentes, principios básicos, las características de cada proceso y diferenciar en donde se aplican, así como los riesgos que se presentan en cada uno de ellos y como poder aplicar la seguridad en los mismos, para prevenir y salvo guardar la integridad del trabajador.

La característica principal surge porque no hay una homologación acerca de la

seguridad e higiene en soldadura y corte en México, debido a que no todos los organismos gubernamentales pueden regir a nivel nacional.

El objetivo es tener los elementos operativos necesarios que intervienen en los

procesos de soldadura y corte para la aplicación de la seguridad e higiene en los centros de trabajo.

Para el análisis de esta problemática se realizo de forma documental por medio de

manuales, libros, recopilación de conferencias de expertos en el área de la soldadura, que en forma conjunta coadyuvaron al fortalecimiento vital para entender las causas que originan la falta de seguridad e higiene en donde se ocupa la soldadura y corte.

El profundizar la indagación desde la perspectiva de la seguridad e higiene fue en el

interés profesional; el interés verso en ayudar a conocer el motivo de las causas y riesgos que surgen en los procesos de soldadura y corte desde una perspectiva laboral.

El interés de hacer un modelo de intervención es, no sólo para conocer las causales

de esta problemática, si no también intervenir en acciones preventivas para evitar el aumento de los riesgos laborares. Dichas acciones encierran condiciones ó requerimientos óptimos de una práctica segura de trabajo. En este caso se realizaron cuatro capítulos para poder entender y aplicar la seguridad e higiene en dichos procesos.

En el primer capitulo se enfoca a lo antecedentes básicos de la soldadura y corte

donde se va describiendo una breve clasificación de los procesos, la especialidades de los procesos, el como identificar los materiales para soldar, sus propiedades de los materiales base, los defectos que se pueden encontrar, las posiciones básicas, así como la aplicación de cordones y uniones de la soldadura, también se mencionan generalidades de la calidad de la soldadura para terminación y entrega del producto; ya que todo está directamente relacionado con la seguridad en los procesos. En el segundo capitulo se ven los procesos en la soldadura y corte mas comúnmente utilizados en la industria, describiendo cada uno de ellos con sus características correspondientes en forma general para saber como aplicar la seguridad en ellos. En el tercer capitulo se mencionan los factores de riesgo que se producen en los procesos de soldadura y corte, entre ellos se mencionan los agentes químicos, físicos, biológicos, psicológicos y ergonómicos, que se verán envueltos los trabajadores que laboren en dichos procesos, afectando su persona y su salud.


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En el cuarto y ultimo capítulo se mencionan una serie de reglamentaciones para aplicar la seguridad e higiene en los proceso soldadura y corte, contemplando entre estos, las condiciones del área de trabajo, el monitoreo de la atmosfera, el trabajo en espacios confinados, la prevención en situaciones de emergencia y la descripción del equipo de protección personal para el trabajador, donde se menciona la protección para cabeza y rostro, protección para los oídos, los ojos, los dedos, manos, brazos, pies y en particular el sistema respiratorio, así como la mejoría de estrategias ergonómicas en los centros de trabajo donde se use la soldadura y corte. Al final de este contenido se agregan una serie de anexos para complementar los capítulos en algunos puntos importantes, que se consideran básicos para el entendimiento del tema de seguridad e higiene en la soldadura. Todo esto es con la finalidad de que el lector tome conciencia de la importancia que tiene la seguridad e higiene cuando realice cualquier trabajo o actividad de soldadura o corte, protegiendo su vida y la de los demás. Y dando siempre la aportación de mejorías y continuidad de que se aplique la seguridad e higiene en los procesos de soldadura y corte.


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OBJETIVOS Objetivo general:

Mantener un alto grado de bienestar, físico, mental y laboral de los trabajadores,

previniendo perdidas de la salud y protegerlos contra los factores de riesgo resultantes de los procesos de soldadura y corte.

Objetivos específicos:

Identificar las principales características de los equipos de protección personal para que puedan ser utilizados en condiciones óptimas y seguras, obteniendo un mejor uso.

Reducir y prevenir los accidentes lo más posible, a través de requerimientos,

inspecciones ó reglamentos, conociendo los riesgos en que están expuestos los trabajadores.

Apoyar los requerimientos de seguridad que se deben considerar para trabajar en

condiciones óptimas en los procesos de soldadura y corte, manteniendo siempre la salud del trabajador.

Controlar que el trabajador y el patrón, entiendan y sigan los alineamientos de

seguridad, responsabilizándose de sus labores y considerando los riesgos que implica trabajar en los procesos de soldadura y corte.

JUSTIFICACIÓN

Tener condiciones óptimas de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se realicen procesos de soldadura y corte, con el fin de proteger al trabajador en sus actividades correspondientes.


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CAPITULO 1

IMPORTANCIA DE LA SOLDADURA Y CORTE 1.1 ANTECEDENTES DE SOLDADURA Y CORTE. Para introducirnos al tema de la seguridad en soldadura y corte debemos conocer sus antecedentes, principios básicos, las características de cada proceso y diferenciar en donde se aplican, así como las ventajas y desventajas que se presentan en cada uno de ellos.

Para iniciar hablamos de la soldadura que ha experimentado un gran avance en los últimos años, pues desde sus inicios solo se contaba con la soldadura por forja; considerando que este fue uno de los primeros métodos que tuvo el hombre para unir metalúrgicamente a los metales y que se cree fue inventado por un griego llamado Glaukos.

El principio consistía en poner a calentar dos metales en una fragua ó en un lugar

cerrado para hacerlos más flexibles, después se les fusionaban por medio del martilleo conformando una sola unidad y posteriormente eran utilizados (Fig. 1.1). En ese tipo de soldadura se tuvo que requerir de una gran labor de equipo y habilidad, pues era indispensable que el fuego estuviera lo más intenso posible alrededor de las piezas para alcanzar una temperatura lo suficientemente apropiada que permitiera su fusión.

Ese proceso se siguió empleando durante varios años sin tener cambios notables, resultando ser uno de los procesos básicos en soldadura. La prueba de ello fueron algunas piezas forjadas encontradas en Grecia, que al haber sido analizadas mostraron resistir el paso de los años conservando las características de unión y solidez (actualmente ese método se sigue practicando).

Cabe aclarar que en la unión de metales, ya varias culturas antiguas de otros

continentes habían desarrollado otros procesos similares pero de forma distinta que no fueron difundidos por la incipiente comunicación que existía en esos tiempos, anteriormente se creía que a los metales se les unía por remachado u otro tipo de método parecido en donde no se involucraba tanto la fusión de metales.

Fue por tal razón que se siguió utilizando la soldadura por forja, pues en aquellas

épocas era la más práctica y conocida en su momento, la única desventaja que presentaba el proceso era que no podían ser bien manipulados los materiales, debido a que eran sometidos a temperaturas muy elevadas y que por lo regular les llegaba a provocar grandes deformaciones.


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A finales del siglo XIX y principios del siglo XX se empiezan a crear nuevos procesos de soldadura con menos inconvenientes; uno de los primeros en desarrollarse fueron la soldadura por arco, le siguió la soldadura por oxígas y luego la soldadura por resistencia, los dos primeros eran utilizados principalmente para reparar partes metálicas dañadas ó desgastadas y el tercero para producciones en serie. Así sucesivamente fueron apareciendo una gran variedad de soldaduras hasta tener hoy en día varios procesos, de los cuales se verán los mas comunes en el capitulo 2.

Con respecto a los procesos de corte ya existían en el siglo XIX, se utilizaban máquinas como son: la fresadora, el cepillo y el torno en metales con grandes espesores. Se empiezan a diseñar distintas adaptaciones a las sierras mecánicas para realizar cortes en serie, las cuales presentaban la problemática de que las piezas grandes y complejas se tenían que mandar a fundición y después se trabajaban para obtener tamaños menores, el inconveniente que existía es que eran métodos lentos y se requería de mucho personal.

Y se dieron cuenta que con los procesos de soldadura (si se les incrementaba más intensidad de calor) se podían cortar metales con más rapidez y con menos personal; lo que fue de gran ventaja para las piezas complicadas y grandes, a finales de ese siglo se emprenden y se dan a conocer distintas formas para la realización de nuevos tipos.

En el siglo XIX se empieza a revolucionar los procesos de corte, que basándose en los métodos básicos y convencionales empezaron a emplear el método del oxicorte, consecutivamente empezaron a surgir los demás procesos como el corte por arco, el corte con plasma y el corte por haz de electrones.

Fig. 1.1 Unión de metales por forja


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De ese modo se fueron mejorando las formas de cortar los metales conociendo los procesos de corte que hoy en día son empleados, donde el más destacado por su precisión y su alta tecnología es el proceso de corte por láser.

Con el transcurrir del tiempo se han ido mejorando las técnicas y los equipos para ambos procesos, tomando como parte fundamental las características de los materiales, de los cuales se basan en su composición, su estructura y sus propiedades mecánicas principalmente. Para esto se sabe que no existen reglas sencillas y precisas que determinen el tipo de soldadura ó corte que se utiliza para cada trabajo en particular ya que en general los factores determinantes para su elección es: el tipo de metal a soldar, el costo, la naturaleza de los productos a fabricar, las condiciones del ambiente de trabajo y las técnicas utilizadas. Por mencionar algunos casos, en la soldadura por llama ó flama se utiliza prácticamente en todas las industrias pero principalmente en trabajos de mantenimiento, aunque gracias a su flexibilidad y movilidad también es ampliamente utilizada para trabajos de reparación, pues el equipo puede ser montado sobre una carretilla y transportarse al punto donde se produce la avería. La adaptación del procedimiento permite con más facilidad la aplicación de la soldadura por fusión; y la soldadura heterogénea es útil en corte y tratamientos térmicos. En algunos trabajos se realizan más fácilmente mediante la soldadura oxiacetilénica, otros por el contrario son más adecuados para la soldadura por arco. En el proceso de la soldadura por arco eléctrico estriba en la gran rapidez con que se realiza el trabajo, su principal ventaja es su gran calidad a un costo relativamente bajo, comparado con otros procesos. Y sus aplicaciones específicas se encuentran en la fabricación de estructuras para edificación, puentes y maquinaría básicamente.

En el soldeo por arco eléctrico protegido se considera ideal para la fabricación de recipientes y aparatos a presión, así como para la producción de metales comerciales. El desarrollo de la soldadura por arco con protección gaseosa, amplia el campo de aplicación de este procedimiento para todo tipo de metales férreos y no férreos, y en toda la gama de espesores desde los más finos hasta los más gruesos. En la soldadura por resistencia es principalmente un procedimiento de fabricación en serie, es decir se destina específicamente para la producción masiva en electrodomésticos, automóviles y equipo eléctrico; probablemente la principal característica de este proceso se encuentra en su gran rapidez para la realización de las costuras, pero su desventaja es que no es conveniente para trabajos unitarios.

Y en el proceso por rayo láser, es uno de los que vino a innovar la tecnología en la soldadura y el corte, por su gran precisión y exactitud con que realiza los trabajos.

La ventaja de la soldadura por rayo láser, es que todos los metales son soldables,

siempre que se aplique el procedimiento y la técnica adecuada controlando acabados


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exactos y dando excelentes uniones en el trabajo realizado, estos son algunos antecedentes que se consideran en la soldadura y corte.

1.2 CLASIFICACIÓN EN LOS PROCESOS En la vida diaria nos encontramos rodeados de artículos que utilizamos continuamente con mayor ó menor porcentaje en donde se aplica la soldadura ó el corte. La importancia de la soldadura queda establecida por lo antes mencionado, pues actualmente no existe ninguna empresa que no utilice la soldadura ó corte, ya sea dentro de sus procesos de producción, ó bien para la conservación ó reparación de equipos e instalaciones. Para poder estudiar de una forma comprensible y a fondo la seguridad en la soldadura se divide de la manera siguiente, de acuerdo a la industria.

1.2.1 SOLDADURA PARA LA PRODUCCIÓN.

La soldadura para la producción ó de unión.- Se emplea para unir diversos componentes de artículos metálicos, fundamentalmente los fabricados en serie.

La soldadura de revestimiento.- Sirve para depositar un metal de ciertas características sobre otro de propiedades diferentes. Por citar algún ejemplo, esta el de los metales de alta dureza que se les aplica el revestimiento sobre los dientes de acero al carbón de trascabos ó también el revestimiento que se aplica en las palas mecánicas para movimientos de tierras.

1.2.2 SOLDADURA PARA MANTENIMIENTO.

La soldadura para mantenimiento ó reparación.- Se aplica cuando es necesario reconstruir piezas que se hayan roto ó desgastado excesivamente.

La soldadura para la conservación.- Es utilizada cuando se necesita recuperar una pieza averiada que aún pudiera servir ó que sea difícil de encontrar un sustituto, siendo necesaria su reparación para hacer que vuelva a funcionar eficientemente y así mismo evitar que provoque algún tipo de accidente.

1.3 ESPECIALIDADES EN LA SOLDADURA. Independientemente de las clasificaciones de los procesos, los fabricantes tienen un organismo responsable para cada agente calificador de acuerdo a su aplicación (ver anexo 1). En este caso clasifican a los soldadores de la siguiente manera describiendo la actividad de cada uno:

Construcción y reparación.

Estructuras.

Recipientes.

Tuberías y ductos.

Pruebas destructivas y no destructivas.


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Docencia e investigación.

Trabajos especiales.

Servicios auxiliares.

1.3.1 CONSTRUCCIÓN Y REPARACIÓN. En la construcción y reparación de bienes el perito se encarga de revisar la producción, en uniones soldadas, equipos, materiales ó insumos, utilizando el mejor desempeño de los procesos industriales, debiendo satisfacer las normas, códigos, especificaciones, pruebas, inspecciones, calificaciones y reglamentos vigentes para asegurar la calidad y el buen funcionamiento.

1.3.2 ESTRUCTURAS. Se encargan de las estructuras construidas, armadas y/o montadas metálicamente con piezas unidas y reforzadas que son básicamente a las que más se abocan.

1.3.3 RECIPIENTES. En este se encargan de todo tipo de recipientes abiertos ó cerrados para contener todo tipo de fluidos con presión y sin presión, construidos y/o montados con soldadura.

1.3.4 TUBERÍAS Y DUCTOS. En esta se detallan el tipo de tuberías y ductos construidos y/o montados por uniones soldadas para la construcción de redes para toda clase de fluidos con ó sin presión, sin importar el tamaño del diámetro ó de su longitud.

1.3.5 PRUEBAS DESTRUCTIVAS Y NO DESTRUCTIVAS.

Estas se les realizan a todas las uniones soldadas, asegurando la calidad, eficiencia y seguridad de la soldadura, evaluando cada uno por los métodos de prueba conocidos, entre ellas se encuentran las pruebas destructivas y no destructivas. Dentro de las pruebas destructivas tenemos los ensayos de tracción, de doblez, los análisis químicos, de dureza, de impacto, microscópicos y macroscópicos. Y dentro de las no destructivas tenemos los métodos de inspección donde se incluyen las técnicas de partículas magnéticas, de penetración de líquidos, radiográficas, de ultrasonido, de corrientes parásitas, de servicio y de fugas.

1.3.6 DOCENCIA E INVESTIGACIÓN. Esta especialidad se aplica a la formación de recursos humanos, investigación de nuevas técnicas en el campo de la soldadura ó corte, y a su desarrollo tecnológico, como es la revisión, la creación, la adaptación de normas, códigos y especificaciones.


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1.3.7 TRABAJOS ESPECIALES. Son los que por su contenido ó especificaciones no están contempladas en las especialidades de la 1.3.1 a la 1.3.6, ó que se deban adecuarse de común acuerdo con el usuario y el perito, no importando su magnitud; pues ya sean pequeñas ó de gran tamaño ellos deben de solventar el problema.

1.3.8 SERVICIOS AUXILIARES. Por último los servicios auxiliares se consideran a los peritos que dan apoyo a la realización de pruebas de verificación, en servicios profesionales, pruebas técnicas y de laboratorio que permitan respaldar su dictamen. Todas estas clasificaciones se involucran en la seguridad para la protección de vidas humanas y garantizar que los productos fabricados por soldadura tengan un comportamiento seguro y eficiente; pues es necesario establecer una serie de condiciones de control de calidad en las soldaduras a realizar. Estas condiciones se estipulan en una serie de documentos que definen claramente la naturaleza y los requisitos de los trabajos.

En algunas de estas clasificaciones existen normas que especifican con gran detalle todas las condiciones a satisfacer, parte de esas especificaciones es la habilidad requerida del soldador para realizar el trabajo, en donde el soldador tiene que pasar por varios grados que están establecidos mediante códigos, normas y especificaciones. Esos códigos consisten en un conjunto de reglas relativas a materiales, limitaciones de servicio, fabricación, inspección, etc.

Las normas son regulaciones específicas que cubren la calidad de un determinado

producto y las especificaciones son descripciones concretas del procedimiento de fabricación y no hay normas generales que permitan homologar a un soldador para cada tipo de las especialidades de soldadura. Para esto se debe tener en cuenta que existen peritos que clasifican a la soldadura por especialidades para su mejor control y seguridad, con el fin de satisfacer las exigencias de las normas ó del cliente así como la fabricación de determinados productos (ver anexo 2).

1.4 IDENTIFICACIÓN DE LOS METALES PARA SOLDAR. Después de tener un correcto procedimiento de operación y un especialista, es indispensable identificar el metal antes de soldarlo ó cortarlo, pues es importante conocer el tipo de material que se ha de manejar para cualquier operación de soldadura (ó corte), ya que el material de aporte y el material base por lo general deben concordar. En la industria de la construcción y en la manufactura no se presentan muchas oportunidades para aplicar los procedimientos de identificación de materiales, ya que el número de tipos de metales que se usan es restringido y sus propiedades se conocen, por lo que es extraño que se presente el problema de identificación.


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Pero por lo regular en las industrias grandes, la labor de identificación de metales lo realizan normalmente inspectores ó técnicos, sin embargo, a veces el soldador finalmente es quien tiene que efectuar la identificación del metal; por ejemplo cuando se tiene que hacer una soldadura de mantenimiento en este tipo de soldaduras representa un problema más grande para el soldador, pues generalmente se ignora la identidad del metal y no se cuenta con una ficha técnica de la fabricación con que esta hecha la pieza a reparar ó a unir, por lo que puede presentar un riesgo para el trabajador.

Por consiguiente, antes de intentar hacer una reparación, hay que identificar el metal para tener una seguridad del proceso a realizar, después de eso se debe escoger el procedimiento de soldadura y el metal de aporte adecuados.

Para ello hay que tomar en cuenta el tipo de metal y su accesibilidad, la disponibilidad del equipo y la habilidad del soldador, todos estos factores tienen un gran peso en la seguridad y en la hora de seleccionar el proceso de soldadura.

1.4.1 CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN. Existen una serie de métodos que se usan para identificar un metal, pero no siempre están a disposición del soldador. Muchos de ellos requieren equipo y de entrenamientos especiales. Se tiene, por ejemplo, el espectrógrafo, que es un instrumento capaz de medir con precisión el porcentaje de los elementos que constituyen un metal y otro ejemplo, es el equipo de análisis químico.

Además existen otros métodos de prueba que pueden proporcionar información útil para identificar un metal, los cuales están basados en factores del aspecto del metal, su dureza, su reacción en presencia de la flama ó del arco, el patrón de dispersión de las chispas que generan al esmerilarse, su reacción ante un imán, su peso, su color y aspecto cuando sufre una fractura, la facilidad con que se agrieta y la reacción frente a determinadas substancias químicas (ver tabla 1.1).

1.4.2 PRUEBA DE APARIENCIA. Con la práctica y la experiencia se llega muchas veces a ser capaz de identificar un metal por su color, apariencia, forma ó por el uso que se le va a dar. Algunas piezas fundidas, como la carcasa de una bomba hidráulica, los monobloques y múltiples de un motor y otras partes son fácilmente reconocibles.

Pero en otros casos hay piezas que tienen marcas en los lugares donde se borraron la huella de los moldes. Por ejemplo, las vigas y apoyos estructurales son fácilmente reconocibles por la forma de sus secciones transversales y porque están hechos de acero laminado en caliente. Para su reconocimiento del acero laminado en caliente es que este tiene un color gris oscuro y está cubierto de un óxido, producto del procedimiento de laminación; puede


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también adquirir una apariencia oxida si queda expuesto a la atmósfera durante algún tiempo. Y para el acero laminado en frío tiene un color más brillante, no esta cubierto de óxido, su superficie es lisa, las orillas son cuadradas y generalmente no esta oxidado a menos que haya perdido su cubierta protectora.

Otros metales como el aluminio, el estaño, el cobre y el acero inoxidable tienen colores característicos que se pueden apreciar a la hora de limpiarlos.

1.4.3 PRUEBA DE FRACTURA. Si una pieza que se ha de soldar está rota ó tiene una fractura, hay que revisar la parte que queda expuesta del metal, pues el aspecto que tiene puede ayudar a su identificación. Un metal recientemente roto muestra su verdadero color y para que este se oxide, necesita quedar expuesto a la atmósfera durante cierto tiempo. Como una ayuda para la identificación del metal, se debe comparar los resultados individuales de la prueba de fractura con los que se muestran en la tabla 1.1 la mayoría de las veces cuando uno se encuentra con un metal desconocido, es posible quitarle un pequeño fragmento para realizar con este la prueba de la fractura.

1.4.4 PRUEBA DE LA VIRUTA. Para realizar esta prueba, se requiere un cincel afiliado y un martillo. Con ayuda de estas herramientas, se trata de obtener una viruta de una arista de la muestra. La naturaleza de la viruta continua, indica si el metal es dúctil ó frágil. Por ejemplo, la viruta continua indica que el metal es considerablemente suave y dúctil. A este grupo pertenecen el acero dulce, el aluminio y el hierro maleable. Pero si el metal resultará quebradizo ó frágil, las virutas se rompen. El hierro colado es un buen ejemplo de este tipo de metal.

1.4.5 PRUEBA MAGNÉTICA. Con excepción del cobalto y el níquel, los metales no ferrosos, es decir, los que no contengan hierro, son no magnéticos. El aluminio, el zinc, el magnesio y las aleaciones de cobre son metales no magnéticos. El hierro es altamente ferromagnético, le sigue el cobalto y el níquel que es el menos magnético de los tres. Comercialmente, el hierro es el más importante debido a su menor costo. La mayoría de los metales ferrosos se encuentran entre los muy magnéticos como el acero, y los no magnéticos como ciertas aleaciones de acero inoxidable, pasando por los que son ligeramente magnéticos como otros aceros inoxidables. Se puede comprobar las propiedades magnéticas de los metales con ayuda de un imán permanente, mientras más fuerte sea la atracción, mayor será el magnetismo. La práctica con un pequeño imán puede dar al soldador la experiencia suficiente para realizar esta prueba con eficacia.

1.4.6 PRUEBA DE DUREZA.


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Para efectuar pruebas de dureza precisas, hay que usar equipo de laboratorio, como el durómetro Rockwell ó el Brinell. Sin embargo, el soldador puede realizar dos pruebas de dureza sencillas, la prueba de ralladura y la de la lima, así comparará un metal patrón con uno desconocido. Para el primer caso hay que rayar una muestra del metal desconocido con otro metal, si la muestra no queda marcada, hay que usarla para rayar el metal conocido, esta prueba es sólo comparativa, pues sirve para saber cual de los dos metales es él más duro (sí se cuenta con un muestrario de metales de distintas durezas es posible hacerlo concordar con un metal desconocido). En el segundo hay que pasar la lima por una arista del metal y observar los resultados, después hay que compararla con los resultados que se muestran en la tabla 1.1.

IDENTIFICACIÓN DE MATERIALES PARA SOLDAR

METAL ó ALEACIÓN

MAGNÉTICO

COLOR SUPERFICIAL

COLOR EN UN

CORTE RECIENTE

PRODUCE CHISPAS

PRUEBA DE LA VIRUTA

COLOR AL

FUNDIR

VELOCIDAD DE CALENTAMI-ENTO DESDE QUE ESTA FRÍO

Aluminio y aleaciones No Gris claro Blanco No Fácil No cambia Se funde de repente

Latón No De amarillo a rojo De amarillo a rojo

No Fácil Rojo Moderada

Cobre, desoxidado No Rojizo Rojizo No Fácil Rojo intenso Lenta

Cobre, níquel No Blanco níquel Blanco-níquel No Fácil _______

________

Oro No Amarillo Amarillo No Fácil _______ ________

Hierro colado Sí Blanco gris Gris claro Sí Frágil Rojo mate Moderada

Hierro conformado mecánicamente

Sí Blanco ó gris Gris claro Sí Fácil Rojo mate Rápida

Plomo No De blanco a gris Blanco No Muy fácil Sin cambio Rápida

Magnesio No Plateado Plateado No Fácil Se quema en el aire

________

Monel Ligeramente Gris Gris claro No Fácil Rojo brillante Más lenta que el acero

Níquel Sí Blanco Blanco Sí Fácil Se vuelve rojo

Más lenta que el acero

Plata No Blanco Blanco No Fácil _______ ________

Acero de alto carbono Sí Gris oscuro Gris brillante Sí Depende de la aleación

Rojo brillante Rápida

Acero de aleación baja Sí Gris Gris brillante Sí Depende de la aleación

Rojo brillante Varía con la aleación

Acero de bajo carbono Sí Gris oscuro Gris brillante Sí Depende de la aleación


Acero al manganeso No Gris mate Falta Sí Difícil Rojo brillante Moderada

Acero con contenido medio de carbono

Sí Gris oscuro Gris brillante Sí Depende del tipo de viruta



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Acero inoxidable ______ Gris plateado Falta Sí Difícil Rojo brillante Moderada

Tantalio No Gris Gris ______ Difícil ______ ______

Estaño No Plateado Plateado No Fácil ______ Rápida

Titanio No Gris acero Acero Sí Fácil ______ _______

Tungsteno No Gris acero No se corta No No desprende

Blanco Lenta

Zinc No Gris oscuro Gris No Fácil ______ Rápida

Nota: Esta se puede considerar de ayuda rápida en el caso de que se requiera identificar algún metal.

Tabla 1.1 Lista de algunos de los metales base y sus reacciones frente a algunas pruebas mencionadas

1.4.7 PRUEBA QUÍMICA. Por lo regular un taller de soldadura común no cuenta normalmente con las substancias que se requiere para efectuar el análisis químico de un metal. Aun así, existen en el mercado equipos comerciales de prueba, pero la persona que los utilice debe estar completamente capacitada para ello, pues este tipo de prueba es muy útil en la identificación de los metales.

1.4.8 PRUEBA DE LA CHISPA. Esta consiste en observar el patrón de las chispas que se producen con una rueda de esmerilar pues es muy conocida, ya que con ella es fácil separar los metales ferrosos de los no ferrosos. El aluminio, el cobre y otras aleaciones no ferrosas, no emiten las cascadas de chispas como las que se obtienen al esmerilar los metales ferrosos. Por ejemplo, es difícil distinguir a simple vista el monel (Ni-Cu) del acero inoxidable. Sin embargo, a diferencia de este último, el monel no emite chispas. La prueba de la chispa se efectúa presionando la muestra suavemente sobre la rueda de esmerilar; lo más recomendable es ver las chispas contra un fondo oscuro, como puede ser en una superficie negra ó en un asbesto del mismo color. La intensidad, el color y la forma de la configuración de las chispas, permiten identificar el metal.

Esta prueba se debe realizar en un lugar donde la luz sea de poca intensidad, pues el color de las chispas es muy importante de no confundirse. La rueda del esmeril, ya sea fija ó portátil, debe tener una velocidad en la superficie de por lo menos 1524 mts/min (5000 pies/min). Para hacer este cálculo, se multiplica la circunferencia de la rueda en pies, por el número de revoluciones por minuto. Cuando se realiza esta prueba, es necesario tomar las medidas de seguridad adecuadas, especialmente si se usa una esmeriladora de pedestal, tendiendo siempre el equipo de protección personal y el cuidado con las personas que estén alrededor.

1.5 PROPIEDADES DE LOS METALES PARA SOLDAR.


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Los metales a parte de identificarlos tienen que tener ciertas propiedades para ser soldados, pues dependen mucho para que el soldador trabaje adecuadamente, porque los metales pueden romperse, doblarse, torcerse y dañarse de diferentes formas. Por lo cual las características mecánicas, químicas y físicas de los materiales tienen una influencia muy significativa en cualquier operación de soldadura ó corte para que no ocurra algún tipo de incidente.

1.5.1 PROPIEDADES MECÁNICAS. Las propiedades mecánicas de los metales son las cualidades que determinan su comportamiento cuando se les aplica una carga; indicando si el metal se dobla fácilmente ó si es duro, quebradizo, etc. Los ingenieros en diseño tienen que tomar en cuenta todos estos factores para determinar qué metal es capaz de resistir la carga a la que se ha de someter el producto cuando se ponga en uso.

A veces es útil usar un metal difícil de doblar pero en otras, uno que sea dúctil; y en consecuencia que se pueda forjar con facilidad en frío.

Para ello es necesario describir cada propiedad mecánica de los metales ó

materiales, en donde se incluyen las siguientes: a) Resistencia.- La resistencia mecánica, es la capacidad con que un metal se opone a su destrucción bajo la acción de cargas externas (principalmente tensión y compresión). b) Elasticidad.- Es una característica que poseen algunos materiales para recuperar su forma original después de haber sido sometidos a una fuerza externa durante un período corto que le provoque como tensión, flexión, compresión, torsión ó una combinación de todas ellas. c) -Ductilidad.- Un material dúctil es aquel donde se puede deformar permanentemente sin llegar a romperse ó fallar. d)- Fragilidad.- Los materiales frágiles son los que fallan sin deformación permanente apreciable. e) Tenacidad.- Es la propiedad de un metal que le permite soportar un esfuerzo considerable, aplicado lento ó súbitamente, en una forma continua ó intermitente y llegar a deformarse antes de fallar. f) Dureza.- En este caso se refiere a la dureza de material de aporte ó el material de base, con que pueden cambiar su dureza con la aplicación de calor ó la variación de temperaturas y como consecuencia llega a cambiar otras propiedades de las antes ya mencionadas.

1.5.2 PROPIEDADES QUÍMICAS.


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De las propiedades químicas de los metales y de mayor importancia en la soldadura es la capacidad para resistir la corrosión. Para esto se proporciona algunos detalles importantes que se emplean en el control de la corrosión; que son los siguientes: a) Para iniciar se debe evitarse el contacto entre metales distintos, en particular entre un metal noble como el cobre con el hierro. Si es obligatorio el empleo de metales diferentes deben aislarse mediante espaciadores. b) El uso mecánico excesivo de un producto metálico durante y después de su formación puede causar corrosión. Por ejemplo están, los esfuerzos aplicados al metal desde adentro ó afuera, la fatiga por flexión rozamiento y el remachado persistente, así como el rayado. En todos los casos, un recubrimiento protector puede ser dañado y el metal subyacente actúa anódicamente haciendo que el daño produzca una cuarteadura. c) La eliminación del oxígeno y del aire de soluciones nulifica las reacciones catódicas naturales más probables, así como la tendencia de la aeración diferencial.

d) Cuando la humedad es alta, se absorbe una capa de agua sobre la superficie metálica, pero si es posible secar el aire, la corrosión puede reducirse bastante. Los contaminantes del aire como el bióxido de azufre, trióxido de azufre, cloro y óxidos de nitrógeno llegan a intensificar los efectos de la corrosión. e) La selección de los metales y aleaciones deben hacerse para cubrir al máximo las características que se requieren contra un medio corrosivo. Por ejemplo, en condiciones oxidantes, los aceros inoxidables y el titanio son resistencias a las condiciones ácidas debido a la formación de una capa de óxido; sin embargo, estos recubrimientos de óxido pueden ser atacados en condiciones menos oxidantes, donde el metal Monel (aleación de Cu y Ni) sería la mejor opción. f) Pueden aplicarse recubrimientos metálicos protectores para la corrosión ya sea, por recubrimiento, inmersión, rociadura, chapeado y cementado. Los recubrimientos de los metales más nobles deben ser completos, de otro modo el metal noble actuará como cátodo y promoverá el ataque anódico del metal.

g) El diseño de la estructura es importante para evitar la corrosión en hendiduras y sitios restringidos que actúan anódicamente, y en la planeación de acceso a soldaduras adecuadas y conexiones empernadas, bien espaciadas para ser pintadas y aisladas cuando se requiera. Es importante un diseño de drenaje que no permita que el agua y el polvo se acumulen, por ejemplo, en los tanques a presión. También es importante la selección de los materiales, de cómo deben colocarse, protegerse y ensamblarse, así también debe ser bien planeada anticipadamente. h) Las pinturas ordinarias pueden inhibir la corrosión debido a que actúan como no conductores y hacen lento el acceso del oxígeno, el agua y los electrólitos al metal, ya que algunas pinturas contienen inhibidores anódicos (como el cromato de zinc), considerando a la limpieza y la preparación de la superficie antes de la aplicación de pintura. También


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pueden emplearse inhibidores anódicos para suprimir el proceso de la formación de óxido que incluyen hidróxido, carbonato, silicato, borato y fosfatos de sodio.

1.5.3 PROPIEDADES FÍSICAS. Son las que definen el comportamiento del metal cuando se somete al calor necesario para soldar ó cortar. Entre las más destacadas podemos citar la estructura molecular. Los materiales deben tener otras propiedades las cuales deben considerarse en

los procesos de soldadura, en las que se mencionan las siguientes:

1.5.3.1 PROPIEDADES ELÉCTRICAS.

Las principales propiedades que deben ser consideradas son: la resistencia ó conductividad eléctrica del metal, que es la capacidad de los metales para conducir electricidad, (considerando que la resistividad aumenta al elevarse la temperatura). Los buenos conductores se calientan menos que los malos, es de ahí que la mayoría de los cables se fabriquen con cobre ó aluminio y no con acero, ni de hierro, en la tabla siguiente se muestran algunos ejemplos de la conductividad eléctrica ver tabla 1.2-a.

Metal Conductividad eléctrica relativa

Hierro Tungsteno Aluminio Oro Cobre Plata

1.0 1.7 3.7 4.1 5.8 6.1

1.5.3.2 PROPIEDADES TÉRMICAS.

Las propiedades térmicas de mayor importancia en los procesos son: la conductividad térmica, el coeficiente de dilatación térmica, el magnetismo, la fusibilidad y el calor de fusión. La conductividad térmica es una medida de la capacidad que tienen los metales para transmitir calor.

Los metales que tienen una gran conductividad térmica requieren más calor para soldar que los de menor conductividad, porque el calor del arco ó el de la flama escapa del charco más rápidamente. Los charcos de metales con baja conductividad se calientan más rápido (pues no escapa tanto calor), ya que el charco se comporta como si fuera de un metal con conductividad alta. En la tabla 1.2-b aparece una lista de las conductividades térmicas relativas de algunos metales conocidos.

Metal

Conductividad térmica relativa

Hierro Baja 1.0

Tabla 1.2-a Conductividades eléctricas a temperatura ambiente.


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Tungsteno Aluminio Oro Cobre Plata

2.2 Media 2.8 3.8 4.8 Alta 5.1

La dilatación térmica se presenta cuando los metales se calientan, y entonces sus moléculas se agrandan y cambian de forma. A esto se debe que los objetos metálicos se expandan cuando reciben calor. La estructura molecular de algunos metales no recupera su forma original al enfriarse, lo que ocasiona un cambio permanente de forma. La expansión térmica afecta a todas las estructuras soldadas, por eso todo soldador debe saber que a medida que asciende la temperatura de un metal, su tamaño aumenta en todas direcciones afectando a los metales. El magnetismo lo consideramos cuando algunos metales pueden ser atraídos por un imán. La magnitud de esa fuerza depende de la permeabilidad magnética del metal, aunque algunos metales no sean magnéticos. Las propiedades magnéticas de todas las aleaciones que tienen como base el hierro (aleaciones ferromagnéticas) dependerán de su composición química, de sus condiciones mecánicas y de sus tratamientos térmicos. A veces es bueno saber si un metal es magnético ó no, pues el campo magnético de un metal puede provocar un soplo de arco. Así también es posible detectar ciertas fallas en la soldadura por medio de un análisis magnético. Por concluir la fusibilidad es la temperatura a la cual el metal base pasa del estado sólido al estado líquido y en donde se forma el charco; en tanto que a la temperatura que está ligeramente por encima de punto de fusión se le conoce como temperatura de trabajo ó de vaciado.

1.6 DEFECTOS EN LA SOLDADURA.

Durante el proceso de soldeo de los diferentes metales deben tomarse una serie de precauciones para evitar la aparición de defectos que podrían dañar seriamente la resistencia de la junta y de lo cual se citan algunos de los defectos más importantes que se pueden presentar en cualquier operación de soldadura.

a Crecimiento del tamaño de grano.- Ese se encuentra entre el baño de fusión y las zonas de metal no afectadas por el calor, existe una gran diferencia de temperaturas; es decir, estas temperaturas varían desde valores muy por encima de la máxima (en las proximidades del baño), hasta valores muy bajos en las zonas no afectadas. Para esto, el tamaño del grano será grande en la zona de fusión e irá disminuyendo gradualmente a medida que se aleje de ésta. El crecimiento del tamaño de grano puede reducirse al mínimo mediante un control efectivo de precalentamiento y pos-calentamiento.

En la soldadura de secciones gruesas, que requieran diversas pasadas, puede

aprovecharse el calor de las sucesivas pasadas para poder afinar el grano de las anteriores. Este afinado del grano sólo es efectivo si entre pasadas se permite el enfriamiento hasta temperaturas inferiores a la crítica.

Tabla 1.2-b Conductividades térmicas a temperatura ambiente.


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Los aceros de alto contenido de carbono y los aceros aleados, son especialmente

sensibles al crecimiento del grano si se enfrían rápidamente; estos normalmente requieren un precalentamiento para que el enfriamiento posterior a la soldadura sea relativamente lento.

b) Sopladuras ó socavaciones.- Son cavidades producidas por el aprisionamiento de gases en metal del cordón durante la solidificación del mismo. Estas normalmente se producen por un manejo incorrecto del electrodo y por no mantener un baño suficientemente fluido con el tiempo necesario para que salgan a flote gases, escorias y otras materias.

Cuando los gases y otras materias quedan atrapados entre los granos del metal sólido, se formarán pequeñas cavidades que se conservan en el cordón de la soldadura. Las sopladuras suelen presentarse con frecuencia en los puntos de arranque y detenimiento de la soldadura.

Las sopladuras podrán evitarse si se mantiene el baño de fusión a una temperatura

uniforme durante toda la operación de soldadura; esto se puede conseguir si se conserva durante toda la operación una velocidad constante, de tal forma que el metal vaya solidificando de manera uniforme.

c) Porosidad.- Esta consiste en la formación de pequeñas picaduras causadas por la contaminación atmosférica. Algunos metales, cuando se encuentran en estado de fusión, tienen una gran afinidad por el oxígeno y el nitrógeno. Si no se emplea una protección adecuada, estos gases actúan sobre el baño de fusión produciendo porosidades y debilitando la soldadura.

d) Inclusiones.- Son impurezas ó sustancias extrañas ocluidas en el baño de fusión durante el proceso de soldeo. Cualquier inclusión se comporta como una especie de rotura, por lo cual hace que se debilite la soldadura, y una inclusión típica es la escoria. Si el electrodo no es manejado correctamente, la misma fuerza del arco puede obligar a que parte de la escoria quede aprisionada dentro del baño de fusión; si éste se enfría antes de que la escoria vuelva a salir a la superficie, la escoria quedará aprisionada en el cordón, originando una soldadura defectuosa y como consecuencia un riesgo. Estas suelen producirse con frecuencia cuando se suelda en la posición de techo, pues en estos casos se procura trabajar con baños pequeños y que enfríen rápidamente, para evitar que el cordón quede descolgado.

Sin embargo, si se elige el electrodo correcto, si se trabaja con la intensidad justa y si el electrodo se maneja adecuadamente se evitarán las inclusiones ó por lo menos se reducirán al mínimo.

e) Segregaciones.- Consisten en que algunas zonas se enriquecen en ciertos elementos de aleación ó impurezas, mientras que los alrededores quedan empobrecidos en estas


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sustancias. Cuando comienza la solidificación se forman pequeños cristales de forma alargada que reciben el nombre de dendritas.

Estos cristales tienden a excluir determinados elementos de aleación que se van

acumulando en el residuo líquido. Al finalizar la solidificación, los últimos cristales que se forman quedan enriquecidos en estos elementos y dejan otras regiones sin los beneficios de los ingredientes de aleación. Y la segregación se puede evitar mediante tratamiento térmico adecuado ó procurando enfriamientos lentos.

1.7 POSICIONES BÁSICAS PARA SOLDAR. Después de conocer las propiedades de los materiales, se tiene que conocer la posición que adopta el soldador, ya que las soldaduras se pueden colocar en infinidad de posiciones pero el tipo de unión es el que determinará la posición final y la seguridad con que se trabaje.

Estas uniones se refieren por lo regular a la colocación física de las partes que habrán de enlazarse por medio de una junta; en otras palabras, es la trayectoria que debe seguir el cordón de soldadura para su aplicación, pues esto nos determina la posición en la que el soldador deber trabajar (Fig. 1.2).

Para lo anterior existen cuatro posiciones fundamentales en las que se puede realizar

la soldadura y son las siguientes: techo, cornisa, vertical y horizontal.

1.7.1 SOLDADURA EN TECHO. Es la operación que presenta mayor dificultad y riesgo, debido a que el baño de fusión (soldadura caliente liquida) tiende a caerse por la acción de la gravedad, por lo que

Fig. 1.2 Posiciones de la soldadura

CORNISA VERTICAL

TECHO

HORIZONTAL


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se requiere una habilidad considerable y obtener un cordón uniforme con una penetración correcta; el soldador debe adoptar una postura incomoda, ya que es necesario disponer de algún dispositivo que permita sujetar las piezas en la posición más conveniente, existiendo la posibilidad latente de un desprendimiento del metal fundido, en donde deberá cuidarse el aspecto de seguridad personal y fomentar el uso de ropa adecuada (el cual cubra hasta la garganta ó lo indispensable), como es el usar botas ó polainas, el casco con protector para el rostro, peto y guantes largos que impidan quemaduras.

1.7.2 SOLDADURA DE CORNISA. Esta posición también recibe el nombre de soldadura en horizontal sobre plano vertical y como en el caso de soldadura en techo el baño de fusión también tiende a escurrirse, pues el cordón se deposita horizontalmente sobre unas piezas situadas en un plano vertical. Para soldar en esta posición debe utilizarse un arco ligeramente más corto y una corriente más baja que en el soldeo en horizontal.

El arco más corto reduce la tendencia del baño a caerse y producir pegaduras, este defecto se produce cuando el baño de fusión cae sobre la pieza inferior y solidifica sobre la superficie de la misma sin penetrar en ella; normalmente los desbordamientos del baño sobre la pieza inferior van acompañados de mordeduras en el borde superior, quedando los cordones en forma defectuosa y debilitando considerablemente a la soldadura; para manipular al electrodo se realiza de derecha a izquierda ó viceversa.

1.7.3 SOLDADURA EN VERTICAL. Esta se utiliza en la fabricación de estructuras tales como edificios metálicos, puentes, tanques, oleoductos, barcos y diversos elementos de máquinas. Uno de los principales problemas de trabajar en esta posición, estriba en que el metal fundido procedente del electrodo y del borde de las piezas a soldar tiende a caerse por la acción de la gravedad; por lo tanto para tener un control adecuado del baño se recomienda el uso de electrodos de gota fría y manipular el electrodo adecuadamente, desde abajo hacia arriba (soldadura en vertical ascendente) ó de arriba hacia abajo (vertical descendente). Para espesores muy finos es recomendable la soldadura en descendente.

1.7.4 SOLDADURA HORIZONTAL Ó PLANA. Es la más ampliamente utilizada, puesto que permite una soldadura rápida y fácil de realizar. Cuando se suelda en esta posición el baño tiene menos tendencia a caerse, por lo que resulta fácil su control, aumentando la velocidad de soldadura, y teniendo una penetración correcta y un trabajo menos fatigoso para el soldador.

1.8 SÍMBOLO DE SOLDADURA. El símbolo de soldadura indica una serie de instrucciones tales como: el tipo de soldadura que se requiere, localización de la misma, la preparación de la unión, si debe soldarse en taller ó en la fase de montaje, el tipo y método de acabado, las dimensiones y


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otros datos necesarios para poder realizar la correcta y segura operación de soldeo. En algunos casos los símbolos pueden ser fáciles de interpretar mientras que en otros pueden ser complejos y contener una gran cantidad de datos, que dificulta un poco más su interpretación; en tal virtud el aprendiz de soldadura, para poder superar esta fase deberá de estudiar los diferentes tipos de símbolos más a fondo y entender correctamente los datos contenidos.

1.8.1 DIFERENCIA ENTRE SÍMBOLOS. El símbolo de la soldadura es sólo una parte de todo el símbolo de soldadura, pues este indica únicamente el tipo de soldadura que se necesita hacer (Fig. 1.3).

Mientras que el símbolo completo de soldadura suministra el resto de la información

que requiere el soldador. Además de incluir el tipo de soldadura, nos proporciona la demás información que se necesita.

Para esto la AWS (American Welding Society) establece una distinción general en el

símbolo básico de soldadura (Fig.1.3-a) que consta de los siguientes elementos:

Cola Línea de referencia Flecha

Mientras, el símbolo de soldadura completo (Fig.1.3-b) está conformado por las siguientes partes:

Línea de referencia.

Flecha.

Fig. 1.3 Símbolos básicos de la soldadura

Fig. 1.3-a Símbolo básico de soldadura


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Símbolos básicos en las soldaduras.

Dimensiones y otros datos.

Símbolos complementarios.

Símbolos del acabado.

Cola de flecha.

Detalles, procedimientos y otras notas de referencia.

Para indicar la localización de una soldadura, se traza una flecha con la cabeza apuntando directamente a la junta en la que ha de hacerse la soldadura.

La colocación del símbolo del tipo de soldadura, puede usarse para indicar el lado de la flecha, el otro lado ó ambos lados de la junta.

La línea de referencia de un símbolo de soldadura, es la línea que es representada

en un plano horizontal y unida a una cola y una flecha (Fig. 1.3-a). La línea de referencia es la base de cada símbolo simplificado, y proporciona la

orientación y la localización estándar de los elementos de un símbolo de soldadura. Las posiciones de la cola y la flecha pueden intercambiarse, pero los elementos del

símbolo están siempre en la misma posición de la línea de referencia.

CARACTERISTICAS DEL SIMBOLO DE SOLDADURA.


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Las dimensiones y otros datos que aparecen en un símbolo de soldadura indican el tamaño, el ángulo de la ranura, la abertura en el fondo ó raíz, la longitud de la soldadura, la separación entre centros (el paso) de las soldaduras; la profundidad de relleno de las soldaduras de tapón ó de ranura alargada y ángulo incluido de las soldaduras avellanadas para las soldaduras de tapón. Pueden así, especificarse uno ó más de éstos, dependiendo del tipo de junta y de la instrucción que se requiera. Cuando las soldaduras de ambos lados de una junta tienen las mismas dimensiones, uno ó ambos pueden dimensionarse sobre el símbolo de soldadura. Los símbolos complementarios nos proporcionan información adicional acerca de la soldadura solicitada (Fig. 1.4), como son soldadura de campo, si la fusión es de lado a lado, si el material es de refuerzo ó de respaldo ó si la soldadura va en todo el contorno. Está en ocasiones se requiere usar otros métodos para obtener el acabado deseado, a esos métodos se le coloca una letra que denota el procedimiento y estas letras son las siguientes:

C corte con cincel

M maquinado

H martillado

G esmerilado

R laminado

Los símbolos de acabado como su nombre lo indica sirven para saber que tipo de acabado hay que darle a la soldadura como son las dimensiones y el tipo de las soldaduras en las ranuras.

Mientras que cuando se emplee una especificación, un proceso, ó alguna otra

referencia con un símbolo de soldadura, dicha referencia se colocará en la cola de flecha.

Fig. 1.4 Símbolos complementarios (tomados de la AWS)

Fig.1.3-b Símbolo de soldadura.


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La simbología de como debe emplearse el tipo de soldadura (ver Fig. 1.5) se ilustra en los siguientes ejemplos:

1.9 APLICACIÓN DE CORDONES EN SOLDADURA

Se dice que la forma del cordón de la soldadura aplicada, depende principalmente del movimiento que se le da al electrodo durante el proceso, tomando también en cuenta el trabajo a realizar, el costo de la operación, la habilidad del soldador, la posición en la que se trabajara, el tiempo previsto y de las exigencias de calidad requeridas en el cordón.

Dando como resultado distintas formas de uniones (con distintas apariencias)

aplicando algunos de los siguientes tipos de soldadura: soldadura de recargue, soldadura mediante cordones en ángulo, soldadura a tope, soldadura en entalla ó la soldadura de tapón. En la siguiente figura se muestran la representación de las diferentes partes del cordón de soldadura para entender la aplicación de los cordones de soldadura (Fig. 1.6).

Fig. 1.6 Representación de las diferentes partes de un cordón de soldadura.

b) Junta a traslape. El símbolo indica que las soldaduras son intermitentes y están desplazadas 2 pulg. con una distancia 4 pulg. entre centros.

c) Soldadura a tope con extremos planos. Aquí nos indica que la soldadura va por ambos lados de la junta.

a) Soldadura de filete junta en T. La fracción indica el tamaño de la base del filete. La flecha debe apuntar sólo hacia una de las soldaduras cuando ambos lados sean los mismos.

Fig. 1.5 Utilización de la simbología.

Borde

Raiz

Cara

Garganta

Remate

Borde

Remate

Talón

Sobreespesor

Separación de bordes

Material base

Material deaporte


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1.9.1 SOLDADURA DE RECARGUE. Consiste en depositar una ó más capas de material de aportación, mediante cordones ó pasadas, sobre una superficie continua, con vistas a conseguir, dimensiones y características superficiales determinadas (Fig. 1.7).

1.9.2 SOLDADURA DE CORDONES EN ÁNGULO.

Esta técnica se emplea para conseguir uniones a solape en ángulo interior y exterior, por lo que el cordón presenta una sección triangular, debido a que se deposita entre dos superficies formando un ángulo recto (Fig. 1.8).

1.9.3 SOLDADURA A TOPE. En ella se deposita el material de aporte en el espacio que queda entre las piezas a soldar, que están dispuestas una en prolongación de la otra; según la preparación de los bordes se puede distinguir las siguientes soldaduras a tope: con bordes rectos, con bordes en V, bordes en X, en U, en doble U, en J y doble J (Fig. 1.9).

EN U

EN DOBLE U

EN J

EN X

Fig. 1.7 Soldadura de recargue

BORDES RECTOS EN V

Fig. 1.8 Soldadura en ángulo


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1.9.4 SOLDADURAS DE ENTALLA ó DE TAPÓN.

Se emplean para enlazar piezas solapadas mediante el depósito de cordones en el interior de ranuras ó agujeros realizados sobre una de las piezas, debido a su disposición y comportamiento, son parecidas a los remaches (Fig. 1.10).

Al realizar estos tipos de cordones en la soldadura, cada uno de ellos responde a ciertas condiciones de trabajo lo que hace imposible definir que movimiento proporciona mejores resultados (en la Fig.1.11 se muestran los movimientos más utilizados); por ejemplo el movimiento en forma de 8 se emplea generalmente para pasadas anchas.

Sin embargo, los movimientos en zig-zag y en cuadros también pueden ser utilizados, solo que su aplicación es en diferentes posiciones de soldeo; así mismo para cordones estrechos el movimiento en espiral ó en forma circular pudiera ser el más adecuado, pero si se utiliza también el movimiento en zig-zag es posible tener resultados similares.

El movimiento del electrodo, es la trayectoria que describe la punta del mismo al

desplazarse sobre la preparación de la junta para formar el cordón de soldadura deseado, según el movimiento que se emplee determinará en parte el consumo del electrodo y la geometría del cordón.

Tomemos en cuenta que el desplazamiento del electrodo se refiere al movimiento del

mismo, y que lo largo de la preparación de la junta y su dimensión es prácticamente igual a la longitud del cordón formado.

En la soldadura de entalle ó tapón, al electrodo solo se le manipula por la inclinación

que tenga con respecto a la superficie a soldar balanceándose alternativamente para evitar la pegadura.

Fig. 1.10 Soldadura de tapón

Fig. 1.9 Soldaduras a tope

DESPLAZAMIENTO Y MOVIMIENTOS MÁS COMUNES EN LA APLICACIÓN DE CORDONES DE SOLDADURA


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En la soldadura de recargue el movimiento debe lograr que se deposite la mayor cantidad posible de metal de aporte para que la operación sea realizada en pocas pasadas, pero sin descuidar las características necesarias en cada trabajo, esto mismo les ocurre a los diferentes tipos de juntas, en las que por cuestiones de diseño los cordones deben ser estrechos, de gran calidad y de excelente presentación estática.

1.10 TIPOS DE UNIONES EN LA SOLDADURA Para el diseño de las uniones ó juntas hay que tener en cuenta numerosos factores, entre los que podemos destacar los siguientes: costo de preparación, facilidad de acceso, adaptabilidad al producto que se trata de fabricar y tipos de carga que debe soportar la soldadura, tomando también en cuenta los tipos de cordones que se mencionaron. Cada una de esas ligaduras tienen sus ventajas y limitaciones que el soldador debe conocer, puesto que en muchos de los casos, la efectividad de la soldadura depende tanto del tipo de unión como de la habilidad para depositar el cordón.

1.10.1 UNIONES A TOPE.

En este tipo de unión la soldadura se realiza entre los bordes de las piezas a enlazarse, y la preparación de sus bordes deben hacerse de acuerdo al espesor de las mismas.

Fig. 1.11 Tipos de aplicación de los cordones en soldadura.

Piezas de trabajo

Desplazamiento

En forma de 8

En forma de ZIG-ZAG

En forma de cuadro

En forma de espiral ó circular


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1.10.1.1 UNIONES A TOPE CON BORDES RECTOS.

Este tipo de preparación se emplea en espesores de aproximadamente 4 mm.; para obtener una mejor resistencia es necesario que se fundan los bordes completamente y se dejen con una separación adecuada. Para el procedimiento de arco sumergido, se pueden soldar con este tipo de preparación hasta unos 10 mm. de espesor. El tipo de junta es considerablemente resistente a esfuerzos estáticos, pero no es recomendable para esfuerzos de fatiga ó cargas de impacto; específicamente a bajas temperaturas. La preparación de ésta es muy sencilla de realizarse, pues sólo se requiere igualar los bordes de las piezas y por ende el costo de su preparación será más bajo (Fig. 1.12).

1.10.1.2 UNIÓN A TOPE CON BORDES EN “V”. Este tipo consiste en emplear espesores superiores a unos 8 mm. Sin embargo, no es recomendable para espesores superiores de 20 mm. Ya que es más costosa que la de unión con bordes rectos, debido a que exige el achaflanado de las piezas y, además, requiere una mayor cantidad de material de aporte. Su ventaja es que tiene una buena resistencia a cargas estáticas, pero no es muy conveniente para soportar esfuerzos de flexión que produzcan tracciones en el cordón principal (Fig. 1.13).

1.10.1.3 UNIÓN A TOPE CON BORDES EN “X”.

Esta es la que presenta el mejor comportamiento ante todo tipo de cargas, se recomienda para espesores superiores a los 18 ó 20 mm. Para conseguir una buena resistencia, la penetración debe ser completa por ambos lados. Su costo de preparación es mayor que el de las uniones en V, pero este es compensado por el ahorro que presenta el material de aporte (Fig. 1.14).

Fig. 1.12 Unión a tope con bordes rectos

Fig. 1.13 Unión a tope con bordes en “V”

Tope en “V” Tope en doble “V”


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1.10.1.4 UNIÓN A TOPE CON BORDES EN “U”.

Aquí el tipo de junta reúne correctamente a todas las condiciones de cargas, por lo que suelen utilizarse en trabajos que requieran gran calidad. Su campo de aplicación más adecuado se encuentra entre los 13 y 20 mm de espesor, aunque exige una preparación más costosa que las anteriores, pero requiere menos material de aportación y origina menos deformaciones (Fig. 1.15).

1.10.1.5 UNIÓN A TOPE CON BORDES EN DOBLE “U”.

Es recomendable para espesores superiores a 20 mm., siempre y cuando la soldadura pueda realizarse fácilmente desde ambos lados de la pieza. Es una de las preparaciones que presenta un mejor comportamiento ante cualquier condición de carga; por lo que se mencionó que es la que exige un costo más elevado en su preparación (Fig. 1.16).

1.10.2 UNIONES EN ÁNGULO Ó EN “T”.

En las uniones en T las piezas se disponen formando un ángulo aproximadamente de 90° y de tal forma que el borde de una de las piezas descanse sobre la superficie de la otra. Es aplicable a cualquier espesor según sea el tipo y el grado de penetración que se quiera conseguir, de lo cual se suelen adoptar las siguientes preparaciones: borde recto, simple y doble chaflán, simple y doble J.

1.10.2.1 UNIÓN EN “T” CON BORDES RECTOS.

La unión debe ser realizada mediante cordones en ángulo donde se puedan depositar desde uno ó ambos lados de la junta. Se pueden utilizar espesores delgados ó gruesos, siempre que las cargas sometan a la soldadura únicamente a esfuerzos cortantes

Fig. 1.14 Unión a tope con bordes en “X”

Fig. 1.15 Unión a tope en bordes en “U”

Fig. 1.16 Unión a tope con bordes en doble “U”


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longitudinales, puesto que la distribución de tensiones sobre la junta puede no ser uniforme, este factor debe considerarse en las zonas sujetas a fuertes impactos ó donde actúen elevadas cargas transversales. Para conseguir su mejor resistencia se requiere una gran cantidad de material de aporte (Fig. 1.17).

1.10.2.2 UNIÓN EN “T” CON SIMPLE CHAFLÁN. Es la unión donde se procura una mejor distribución de tensiones, por lo que puede soportar mayores cargas que la antes mencionada. La soldadura se realiza desde un solo lado y se suele limitar a espesores iguales ó menores a los 12 mm (Fig. 1.18).

1.10.2.3 UNIÓN EN “T” CON DOBLE CHAFLÁN.

Ésta tiene mayor capacidad resistente y puede soportar tanto una cortadura longitudinal como transversal. Sólo es aplicable cuando la soldadura se pueda realizar desde ambas caras de la pieza a unir (Fig. 1.19).

1.10.2.4 UNIÓN EN “T”, SIMPLE “J”.

Fig. 1.17 Unión en “T” con borde recto

Fig. 1.18 Unión en “T” con simple chaflán

Fig. 1.19 Unión en “T” con doble chaflán


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Es aplicable a espesores de 25 mm ó más, siempre que la soldadura sólo sea accesible desde una cara. Especialmente es adecuada para soportar grandes cargas (Fig. 1.20).

1.10.2.5 UNIÓN EN “T”, DOBLE “J”.

Particularmente es adecuada para grandes espesores de 40 mm ó más y siempre que las cargas a soportar sean muy relevantes. Es aplicable cuando la junta sea accesible desde ambas caras (fig 1.21).

1.10.3 UNIONES EN ÁNGULO EXTERIOR (EN ESQUINA).

Son ampliamente utilizadas para la unión de secciones donde no sean sometidas a grandes esfuerzos. Según la disposición de los bordes, las podemos clasificar en uniones en ángulo exterior cerradas, semi-abiertas y abiertas.

1.10.3.1. UNIONES EN ESQUINA, CERRADA.

Se emplean principalmente para espesores finos, debido a que no permiten conseguir una buena penetración. Es poco recomendable por su pequeña capacidad de carga (Fig. 1.22).

1.10.3.2. UNIONES EN ESQUINA, SEMIABIERTA.

Fig. 1. 20 Unión en “T”, simple “J”

Fig. 1.21 Unión en “T”, doble ” J”

Fig. 1.22 Unión en esquina cerrada


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Es recomendable para espesores más fuertes y donde la soldadura sólo se pueda realizar desde un lado. Capaces de soportar cargas en las que el impacto ó la fatiga no sean demasiado excesivas. La disposición de los bordes, debe ser de tal forma que las esquinas interiores queden protegidas, disminuyendo así, la formación de agujeros en la raíz de la junta (Fig. 1.23).

1.10.3.3. UNIONES EN ESQUINA, ABIERTA.

Está disposición de las piezas permite soldar desde ambos lados, en tal virtud que se puedan conseguir juntas muy resistentes, capaces de soportar grandes cargas. Es aplicable a cualquier espesor, debido a la buena distribución de tensiones, pues es muy recomendable para soportar esfuerzos de fatiga y/o cargas de impacto (Fig. 1.24).

1.10.4 UNIONES A SOLAPE.

Como su nombre lo indica, las piezas se disponen de forma que una solape parcialmente a la otra. Para conseguir una buena resistencia, la longitud del solape debe ser mayor al triple del espesor de la pieza más fina. La unión consigue mediante las aplicaciones de uno ó dos cordones de soldadura.

1.10.4.1. UNIÓN A SOLAPE CON UN CORDÓN. Es de fácil realización, ya que el metal de aporte se deposita simplemente a lo largo de uno de los rincones que dejan las piezas al disponerse una sobre la otra. La resistencia de la soldadura dependerá del espesor del cordón en el ángulo depositado.

Fig. 1.23 Unión en esquina cerrada

Fig. 1.24 Unión en esquina abierta


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La soldadura mediante un solo cordón es aplicable hasta unos 12 mm. de espesor, siempre que la carga a soportar no sea muy mesurado (Fig. 1.25).

1.10.4.2. UNIÓN A SOLAPE CON DOS CORDONES. Esta tiene mayor capacidad de carga que la anterior, puesto que es un tipo de unión más común utilizado en la soldadura. Como regla general, se dice que si la soldadura se realiza correctamente, su resistencia es casi comparable con la del metal base (Fig. 1.26).

1.10.5 UNIONES SOBRE CANTOS.

Está es sólo aplicable a espesores finos, aproximadamente de unos 6 mm. ó menos y con una pequeña capacidad de resistencia y por su poca utilización no tiene muchas clasificaciones (Fig. 1.27).

1.10.6 CONSIDERACIONES GENERALES PARA UNIONES Y CORTES.

Es muy importante saber hacer cortes rectos y biselados en una placa de acero, como saber efectuar soldaduras de buena calidad. El soldador que sepa cortar con precisión, siempre hará uniones que se ajusten bien, porque es mucho más fácil soldar este tipo de uniones. Si las partes no están bien empalmadas, es más complicado soldarlas porque hay que trabajarlas más tiempo y se gasta más metal de aporte que en una unión que sí estuviese bien acoplada.

La clave para efectuar un buen corte es la comodidad. El soldador debe colocarse en

la posición más conveniente posible, pero para esto no se debe trabajar apresuradamente ni hacer cortes de más de 10 ó 13 cm sin cambiar de postura.

Fig.1.26 Unión a solape con dos cordones

Fig.1.27 Unión sobre canto

Fig. 1.25 Unión a solape con un cordón


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En tanto que para las uniones, se pueden citar cinco consideraciones generales básicas para seleccionar cualquier tipo y son:

Tener en cuenta si el esfuerzo es de tracción, compresión, flexión, fatiga ó de choque.

Considerar si la carga es estática, de impacto ó variable.

Ver la dirección de la carga con relación a la junta.

Valorar el espesor de las piezas.

Conocer el costo de preparación de la junta ó corte (según se requiera).

1.11 CALIDAD EN LA SOLDADURA La calidad de la soldadura muchas veces esta limitada a la inspección visual al término de las operaciones, pero para entender mejor el termino de calidad se tiene la siguiente definición: “Es el cumplimiento ó superación de las expectativas de los clientes a un costo que les represente valor”.

El primer paso a seguir para controlar realmente la calidad es hacer que el departamento de diseño ó ingeniería de manufactura determine el grado de calidad que se requiere para cada soldadura en particular para su desempeño de su función y el aspecto de la terminación de la soldadura.

Pues el determinar el grado de calidad en la soldadura está directamente relacionada

e integrada en las distintas normas que la rigen, incluyendo todo lo referente para la fabricación e inspección de la soldadura, asegurándose que sea capaz de cumplir con los requerimientos para los que fue hecha y en donde esta deberá ser verificada en base a los criterios de aceptación del cliente. Las buenas soldaduras son las que cumplen con los requisitos de aspecto y que a la vez se comportan de acuerdo con lo previsto hasta que son retiradas del servicio por decisión del usuario.

Las soldaduras muy buenas son las efectuadas bajo condiciones de intenso control de calidad y para las cuales la única diferencia es el aumento del costo de producción. Todo método de inspección que no sirva algún objetivo útil es innecesario y representa un desperdicio. En la tabla 1.3 se hace mención de los métodos de inspección de la soldadura.

Y del cual para un sistema de calidad aplicado a la soldadura esta integrada por tres

documentos básicos que esquematizan el encadenamiento de las actividades relevantes en la organización y que son:

Manual de Aseguramiento de Calidad.

Procedimiento de Aseguramiento de Calidad.

Plan General de Calidad.


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1.11.1 ASEGURAMIENTO DE CALIDAD EN SOLDADURA. Los criterios ó requerimientos de aseguramiento de calidad están incluidos en las Normas Oficiales Mexicanas, pero para la soldadura utilizada en cualquier empresa se puede contemplar mejor en la Norma ISO-9001 en una forma más explícita. Sin embargo, los requerimientos básicos para las compañías, dedicadas a estas áreas son: Responsabilidades de la dirección de la empresa.

- Objetivos y políticas de calidad. - Organización. - Revisión del sistema de calidad por la dirección.

Sistema de Calidad. - Selección de requisitos que integran el Manual de Aseguramiento de Calidad. - Manual de procedimientos de apoyo. - Plan de inspección, verificación y prueba (plan general de calidad).

Revisión de contrato ó pedido del cliente. - Definir y documentar los requisitos. - Resolver los requisitos que difieren de la oferta. - Asegurar la calidad de la compañía para cumplir los requisitos.

Control de adquisiciones ( materiales, equipo, etc.). - Datos sobre las compras. - Verificación de los productos adquiridos. - Evaluación de proveedores.

Control de la documentación. - Aprobación y distribución de documentos. - Cambios y modificaciones a los documentos.

Identificación y rastreabilidad de la soldadura. - Identificación de las adquisiciones. - Identificación del material, registros y soldadura inspeccionada.

Control de procesos. - Aprobación y calificación de los procedimientos, equipos y criterios de ejecución. - Supervisión del proceso (verificación).

- Documentación de instrucciones y procesos (evaluación).

Medición, inspección y pruebas (procedimientos y equipos). - Identificar, verificar, calibrar y realizar el mantenimiento del equipo de medición. - Asegurar que las mediciones sean consistentes con su capacidad requerida.

Control de la soldadura no conforme (acciones correctivas). - Control detallado de soldaduras rechazadas para no ser utilizadas de nuevo. - Acciones correctivas necesarias para evitar la recurrencia. - Investigación de las causas que originan problemas en la soldadura. - Aseguramiento e implementación de las acciones correctivas.

Registros de calidad. - Auditorias de calidad. - Auditorias internas para verificar que las actividades cumplen con lo establecido. - Auditorias externas adecuadas para los proveedores y subcontratistas.

Capacitación y adiestramiento (calificación del personal). - Calificación de soldadores y operadores. - Calificación de supervisores e inspectores.


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CAPITULO 2

PROCESOS DE SOLDADURA Y CORTE 2.1 PROCESOS DE SOLDADURA.

Dentro de la industria metal-mecánica actual se han empleado varios de los procesos de soldadura y corte, que la “AWS” (American Welding Society) ha reconocido a nivel mundial. Aunque No obstante, algunos de esos procesos ya han quedado en desuso por su complejidad, por incosteables ó tal vez por la sencilla razón de que existen una gran variedad con los que se han podido lograr los mismos resultados en menor tiempo y con menor equipo.

Cabe señalar que, con los mismos principios en los que se basan algunos procesos de soldadura, también han permitido desarrollar en forma paralela las mismas técnicas usadas en el corte (no mecánico) de los metales; existiendo con esto una gran semejanza entre ellos y que se mencionarán más adelante.

Para empezar se dice que la soldadura se concibe como la unión de dos ó mas metales/plásticos por cualquier método que no utilicen dispositivos de sujeción, Sin embargo en la soldadura existe un desarrollo acelerado de la tecnología y ciencia de la misma, que resultaría difícil usar todos los procesos diferentes que hasta ahora existen recocidos por la industria. Por lo tanto la soldadura es un tema muy basto e importante para estudiar pero que en la mayoría de los procesos de soldadura, tienden a caer dentro alguna de las siguientes categorías; salvo en algunas excepciones como por ejemplo las soldaduras en estado solido.

Soldadura por fusión.

Soldadura sin fusión.

En este capitulo se describirán los principios básicos que rigen tanto a los procesos de soldadura como a los procesos de corte, que nos servirán de ayuda para comparar los riesgos en los que se verán envueltos aquellas personas que pretendan ó se encuentren trabajando dentro de este campo de actividades y que se tomaran como una pauta para considerar algunos requerimientos de seguridad e higiene para que posteriormente sea aplicable dentro la salud laboral dentro la soldadura.

En el siguiente diagrama se muestran todos los procesos de soldadura y corte (Fig. 2.1), reconocidos por la American Welding Society; en donde se puede ver una gran gama de procesos que existen pero que no se estudiaran a fondo pues solo son la base de referencia para la aplicación de la seguridad de los mismos.


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Fig. 2.1 Diagrama de los procesos de soldadura, corte y otros aliados (reconocidos por la AWS).

PROCESOS DE SOLDADURA Y CORTE (Reconocidos por la AWS)


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2.1.1 SOLDADURAS POR FUSIÓN.

Los procesos de soldadura por fusión usan calor intenso para fundir los metales base. En muchas operaciones de soldadura por fusión, se añade un metal de aporte a la combinación fundida para facilitar el proceso de unión, aportar volumen y resistencia a la parte soldada. Una operación de soldadura por fusión en la cual no se añade un metal de aporte se denomina soldadura autógena En ésta categoría sobresale el proceso de soldadura de arco y la soldadura por llama.

2.1.1.1 Soldadura de arco (AW).

La soldadura de arco ó eléctrica (AW, Arc welding) es uno de los procesos más

aceptados, para unir metales. En este proceso el calor es generado por la resistencia (fricción) del electrodo y los bordes de la pieza de trabajo (fundiendo a ambos), al paso de la corriente eléctrica. El principio consiste en circular la energía eléctrica por medio de un conductor, originando una fricción entre ambos que da lugar a un calentamiento; por lo que a mayor intensidad de corriente que pase por él, se genera una fricción mayor, y que por ende se tendrá también un incremento en el calor generado. El metal procedente del electrodo ó metal de aporte, se deposita en la junta con el metal fundido de la pieza, llegándose a solidificar para formar una junta sólida con propiedades similares a los del metal base. Si los conductores metálicos son buenos conductores (aluminio ó cobre) casi no hay calentamiento, pero, sin embargo, si son malos conductores (como el acero) oponen gran resistencia al paso de la corriente dando por resultado un calentamiento en los mismos que puede llegar a alcanzar su temperatura de fusión. En la soldadura por arco, se aprovecha este fenómeno, de manera que el calor generado es usado para fundir los metales y lograr uniones. Y para el caso práctico, el soldador usa el electrodo adecuado, sujeta el cable de tierra a la pieza de trabajo y ajusta la corriente eléctrica para "hacer saltar el arco"; es decir, se crea una corriente intensa saltando entre el electrodo y la pieza de trabajo; enseguida se mueve el electrodo a lo largo de la línea de unión de los metales que se han de soldar, dando suficiente tiempo para que el calor del arco pueda fundirlos y después se solidifiquen (ver Fig. 2.2).

Fig. 2.2 Equipo de la soldadura por arco eléctrico.

Grapa para tierra Cable de tierra


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2.1.1.1.1 Parámetros operacionales en la soldadura por arco.

Para comenzar a trabajar con estos procesos de soldadura, se recomienda

conocer y manipular los principales conceptos: A) Amperaje “I” (Intensidad de la soldadura).- Es la de mayor influencia ya que

permite obtener el calor necesario para lograr la fusión de los metales, lo que implica que determina la velocidad con la que se debe alimentar el electrodo y se regula la penetración del depósito, por ejemplo:

Con un incremento en la intensidad de la corriente se tiene una mayor penetración en la profundidad del metal base.

Con baja intensidad se tiene inestabilidad en el arco, falta fusión en los metales y la penetración no es suficiente por lo que se tiene una junta débil.

Con un exceso de corriente hay demasiada fusión, excesiva penetración, presenta la socavación, se tienen cordones muy angostos y obtiene una deformación de la pieza, que inclusive puede llegar a desfondarse.

B) Voltaje “V” (Tensión de la soldadura).- Su objetivo es variar la longitud del arco formado entre el electrodo y la pieza de trabajo, con ella se logra dar la forma del cordón, su sección transversal y su apariencia externa. Por lo tanto si aumenta el voltaje, en consecuencia se tendrá una mayor longitud de arco, ejemplos:

Con bajo voltaje los cordones de soldadura son abultados, se tienen inclusiones de escoria, la escoria formada es difícil de quitar y el consumo de fúndente es mínimo.

Con un alto voltaje los cordones de soldadura generados son expuestos a la ruptura, la escoria es difícil de remover, los cordones son cóncavos, se presenta la socavación a los lados del cordón y el consumo de fúndente es excesivo.

C) Velocidad de avance en la soldadura “va”.- Es la rapidez con la que se

desplaza el electrodo sobre la pieza de trabajo para formar el cordón de soldadura, con ella se logra el ajuste del ancho del cordón y se limita la penetración, ejemplos:

Con baja velocidad de avance el cordón obtenido es convexo fácil de romperse, debido

a que la unión se expone a una intensidad de corriente elevada e impide la salida de los gases del metal de fusión que quedan atrapados en el cordón, además de originar desfondamiento por la excesiva exposición al calor.

Con una velocidad de avance rápida la soldadura que se obtiene no es pareja ni uniforme y la penetración es poca, debido a que la velocidad excesiva impide que el arco funda al metal base y altera el desarrollo normal del cordón.


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2.1.1.1.2 Funcionamiento del circuito de la soldadura por arco.

A) El arco eléctrico.- El aire seco es mal conductor de la electricidad, por lo que la electricidad no se trasmite en realidad a través de él; sin embargo en ciertas condiciones salta en un entrehierro, formando un arco. La corriente eléctrica de soldadura que pasa entre este entrehierro de aire de alta resistencia, genera un calor muy intenso en el arco, el cual es de entre 3315ºC y 5530ºC (6000 a 10000ºF) la temperatura suficiente para fundir metales en el área de contacto convirtiendo al electrodo fundido en material de aporte.

Para establecer el circuito de soldadura, se utiliza una fuente de energía eléctrica

(máquina de soldar), un cable que se conecta al porta-electrodo con una terminal de la máquina "cable ó terminal del electrodo" y otro cable que se conecta a la prensilla ó pieza de tierra a la otra terminal de la máquina "cable de tierra ó de la pieza de trabajo" (esto es generalmente cuando se emplea corriente alterna (C.A.); ambos cables son de longitud, diámetro y de material adecuado para conducir la corriente requerida sin ofrecer gran resistencia. En la soldadura con corriente directa (C.D.), los cables del electrodo y el de la tierra pueden conectarse en dos formas diferentes (ver Fig. 2.3).

a-1) Corriente Directa Polaridad Directa “C.D.P.D.”.- El electrodo se conecta en el polo (-) de la máquina de soldar y el cable de tierra se conecta en el polo (+).

a-2) Corriente Directa Polaridad Invertida “C.D.P.I.”.- El electrodo se conecta en el polo positivo (+) de la máquina de soldar y el cable de tierra ó de la pieza de trabajo se conecta en el polo negativo (-).

Independientemente de sí la corriente es corriente alterna ó corriente continua, y del tipo de conexión que se usa, se hace pasar la corriente eléctrica acercando la punta del electrodo a la pieza de trabajo originando así el arco eléctrico entre ambas partes; la corriente deja de pasar en el momento en que se separa la punta del electrodo de la pieza de trabajo “se interrumpe el circuito”, al mantener cerrado el circuito por un tiempo determinado; con la resistencia al paso de la electricidad por el electrodo (de sección transversal pequeña y mal conductor), y generara el calor suficiente para fundir tanto al metal base como a sí mismo.

Fig. 2.3 Diferentes opciones de conectar los cables en el circuito de soldadura.

PORTAELECTRODO


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2.1.1.1.3 Equipo y materiales requeridos en el proceso.

B) Fuentes de energía.- La corriente de soldadura la proporciona una máquina ó generador que controla la fuerza de la electricidad, aumentando ó disminuyendo la potencia según se requiera, estos pueden ser de corriente alterna “C.A.” ó de corriente directa “C.D.” (Fig. 2.2), pero esencialmente existen tres tipos principales de máquinas usadas en la soldadura por arco:

b-1) Máquina de Corriente Alterna (C.A.).- Conocidas comúnmente como transformadores, debido a que transforman la corriente eléctrica de la línea principal (que tiene alto voltaje y bajo amperaje) en una corriente útil para soldar (que tiene bajo voltaje y alto amperaje).

La intensidad de la corriente de soldadura se puede ajustar al valor deseado con sólo

manipular el dispositivo provisto en el equipo ó conectando el cable en el borne adecuado; dentro de los generadores de corrientes de soldadura es el más barato, pequeño y ligero de todos los usados en soldadura.

b-2) Máquinas de Corriente Directa (C.D.).- Las máquinas de C.D. caen dentro de dos

tipos básicos: generadores y rectificadores; en un generador de C.D. la corriente se genera haciendo girar una armadura en un campo eléctrico, por medio de un motor eléctrico (grupos convertidores) ó uno de combustión interna (grupos electrógenos). Estos últimos usados en lugares donde no se cuenta con energía eléctrica. Normalmente estos equipos se encuentran provistos de un rectificador que cambia de C.A. obtenida a C.D. necesaria para el proceso y con un conmutador que permite cambiar la polaridad sin necesidad de cambiar los cables del circuito, para determinar la polaridad a utilizar se debe considerar al material base y el tipo de electrodo a utilizar.

En cuanto al rectificador este se compone de transformadores provistos de un arreglo de escobillas de carbón y conmutador que convierte la C.A. en C.D., algunos de ellos son diseñados para suministrar pequeños voltajes regulables adecuados para la soldadura MIG, para la soldadura por arco sumergido, entre otros. Mientras otros más proporcionan mayores tensiones, adecuadas para la soldadura TIG y para la soldadura con electrodos revestidos.

La capacidad de un generador de soldadura se determina comúnmente denominada como ciclo de servicio que se suministrar durante su trabajo, por ejemplo: con un ciclo de servicio “CS” del 60%. Entre las más comunes son de 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600 hasta 1200 amperios. La capacidad del generador requerida depende del tipo de trabajo a realizar y de los materiales a utilizar. A continuación se dan algunas sugerencias generales sobre las capacidades a emplear:

De 150-200 Amp., para trabajos ligeros ó medianos (procesos de producción continua). De 250-300 Amp., adecuados para la mayoría de los requerimientos de soldadura usados en producción, mantenimiento, reparación y para todo tipo de trabajos comunes en un taller de soldadura. De 400-600 Amp., se utilizan en trabajos pesados como en la construcción de estructuras pesadas, en la fabricación de grandes piezas, para corte en desguaces y en corte.


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b-3) Máquinas de CA/CD.- Estas máquinas son básicamente transformadores de C.A. a las que se les agrega un rectificador. La C.A. provista por el transformador alimenta al rectificador que la cambia a C.D. Esta máquina por tanto puede trabajar como máquina de C.D. ó como máquina de C.A., teniendo en cada caso sus ventajas y desventajas según su aplicación (Fig. 2.4).

Las máquinas de soldar del tipo motor-generador para C.D., y las del tipo

transformador-rectificador, son máquinas de corriente constante y voltaje constante; que tienen ya sea un generador de C.D. ó uno de C.A. con rectificador y una forma para ajustar automáticamente la salida del voltaje y de la corriente con el fin de satisfacer la demanda del arco en cualquier momento. Las máquinas de soldar de Corriente Directa C.D. son más versátiles que las de C.A., debido a que tienen un intervalo de corriente más amplio y mejor estabilización del arco por lo que se usan para soldar con cualquier tipo de electrodo y son adecuadas para las soldaduras fuera de posición (vertical ó sobre-cabeza), para la soldadura de placas de metal, para soldar tuberías, para formar superficies duras, para soldar aceros inoxidables y en aquellos procesos en los que se requiera algún tipo de conexión con una polaridad especifica. La soldadura con Corriente Alterna “C.A.” produce menos salpicadura de soldadura, requiere menos energía eléctrica y es ideal para soldar placas gruesas con el empleo de electrodos de diámetro suficiente, debido a que se trabajara con elevada intensidad de soldadura para que el metal base alcance su temperatura de fusión.

1) Transformador equipado con dispositivo para el cebado del arco y un volante para regular la corriente. 2) Transformador convencional con diferentes clavijas para la toma de corriente a diferentes intensidades. 3) Grupo de corriente alterna (CA) con dos mandos para el ajuste de la intensidad. 4) Grupo motor-dinamo.

Fig. 2.4 Ejemplos de fuentes de alimentación de soldadura por arco

DISPOSITIVO DE CEBADO

VOLANTE PARA AJUSTE DE LA CORRIENTE

AJUSTE FINO DE CORRIENTE

SELECTOR DE LA CORRIENTE

ESCALA DE INTENCIDADES

CLAVIJAS PARA TOMA

DE CORRIENTE

2)

3)

4) 3)

1) 2)


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C) Ciclo de servicio “CS”.- Es un punto importante en la especificación de una fuente de poder para la soldadura, este expresa en porcentaje la fracción de tiempo durante el cual la fuente puede entregar su capacidad nominal en cada uno de los intervalos sucesivos de 10 minutos; por ejemplo un CS=60% (norma de especificación industrial), indica que la fuente entrega una capacidad nominal durante 6 minutos de cada 10 min., así si un equipo tiene un CS=100% esta produce su capacidad nominal de entrega en forma continua, sin sobrepasar los limites de temperatura establecidos por lo que son ideales para los procesos automáticos ó semiautomáticos.

Para establecer un “CS” diferente, la temperatura máxima admisible de los componentes de la unidad es el factor determinante, el “CS” se basa en la corriente de salida y no en los kVA ó kW consumidos en el proceso.

D) Portaelectrodos.- Son dispositivos usados para sostener los electrodos y provistos

de un mango aislado (Fig.2.5). Se tienen portaelectrodos de diferentes formas y tamaños; el tamaño del portaelectrodo depende del amperaje máximo requerido por el trabajo a realizar. Lo esencial de este dispositivo es que debe ser ligero y capaz de conducir suficiente corriente sin sobrecalentarse.

El extremo desnudo del electrodo se introduce entre las bocas del portaelectrodos, al hacerlo se debe tener en cuenta que cuanto más cerca del extremo se sujete el electrodo, será mejor aprovechado pues quedaran colillas más cortas; el área de las piezas siempre deberán estar limpias para conseguir el contacto adecuado con el electrodo y se debe tener cuidado de no tocar la mesa ó las piezas a soldar con alguna parte del portaelectrodo que no esté aislada pues se provocara un cortocircuito y en consecuencia puede provocar una descarga para el operador. Cuando no se utiliza la pinza se debe colocar en el lugar seguro, provisto para ella.

E) Grapas para tierra.- Son dispositivos por medio de los cuales se logra la conexión del cable de tierra a la pieza de trabajo formando así el circuito de soldadura, cuando el electrodo se acerca a la pieza de trabajo. Si el material a soldar no tiene contacto a tierra, el circuito no estará completo y se corre el riesgo de sufrir una descarga eléctrica. Las grapas con resorte son las más convenientes por que facilitan de manera fácil y segura la conexión del cable de tierra (Fig. 2.6).

Fig. 2.5 Portaelectrodos

Fig. 2.6 Grapas para tierra


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F) Conectores.- Son componentes eléctricos que facilitan la conexión y desconexión de los cables, a extensiones cuando sean necesarias (Fig. 2.7). Antes de trabajar se debe verificar que no haya conexiones flojas, aislamientos rotos ó cualquier defecto en estos mismos ó en los cables.

Fig. 2.7 Conectores para extensión de cables.

G) Herramientas y accesorios.- Para evitar riesgos innecesarios en el área de trabajo,

se debe contar con toda la herramienta requerida en la ejecución del proceso. Por ejemplo pinzas, destornilladores, llaves españolas, martillo para escoria, cepillo de alambre, ente otros; necesarios para realizar las conexiones de los cables, reapretar conexiones, retirar la escoria de la pieza de trabajo, etc.

En ocasiones para sujetar las piezas de trabajo se requiere del empleo de algunos

dispositivos externos, para este fin están los soportes, prénsillas, algún banco de trabajo alterno, inclusive cuando la grapa para conexión a tierra no puede ser utilizada se sustituye por una prensilla de tornillo que permita fijarse correctamente; todos estos elementos se consideran como accesorios ya que no son parte del equipo básico, pues se requieren solamente en la ejecución de ciertos trabajos.

H) Equipos de protección personal.- Son todos los elementos necesarios empleados

para el cuidado en la integridad física y de salud de los trabajadores dentro del área de trabajo, como son: caretas con vidrios filtrantes de la luz, petos, gafas, guantes, respiradores, uniformes apropiados, caretas, cortinas ó mamparas, etc. los cuales deberán ser utilizados y mantenerlos en optimas condiciones por parte de los trabajadores (ver capitulo 4).

I) Materiales consumibles de la soldadura.- Son aquellos materiales que se van gastando al hacer los trabajos de soldadura; tales como los electrodos, fundentes, los gases combustibles y los gases de protección aplicados externamente.

i-1) Electrodo.- Es una varilla metálica de composición aproximada al del metal a soldar y recubierta con una sustancia que recibe el nombre de revestimiento, entre el extremo del electrodo y la pieza de trabajo se hace pasar el arco eléctrico para generar el calor necesario fundiendo ambas partes consiguiendo la unión ó separación de los mismos (ver anexo 3).


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Un electrodo ideal, es aquel que proporciona buena estabilidad del arco, un cordón lizo y bien penetrado, una buena velocidad de depósito, pocas proyecciones, máxima resistencia y fácil eliminación de la escoria. Se recomienda nunca trabajar con electrodos de diámetro superior al espesor de la pieza a soldar, debido que para ello se requiere de gran habilidad en el manejo del electrodo y además de trabajar con mayores intensidades de corriente.

Una buena soldadura, es aquella con la que se logra que el cordón posea la misma resistencia que el metal base, así mismo debe usarse un electrodo adecuado que deposite material con las mismas características mecánicas que el metal base.

Las propiedades mecánicas de resistencia a la tensión (RT) y a la dureza (RD) de la

soldadura, dependen del análisis (composición química) y del depósito de la soldadura; es decir como el metal base. El fúndente y el metal de aporte se funden y se mezclan dentro del cráter de la soldadura y su análisis final de la soldadura es el resultado del análisis de cada metal y el de su mezcla.

En el mercado hay gran variedad de electrodos para la soldadura de distintas clases de materiales. Así algunos electrodos se destinan a la soldadura de aceros al carbono, otros para soldadura de aceros aleados y algunos otros se destinan específicamente para la soldadura de aceros aleados de alta resistencia.

Por ello, antes de iniciar cualquier operación de soldadura debemos asegurarnos de

la composición química del metal base y elegir el electrodo adecuado recomendado para ese material, según los fabricantes de electrodos (ver anexo 3).

La elección correcta en el diámetro del electrodo y de la geometría de la junta es determinante. El depositar el cordón de penetración en uniones a tope, de grandes espesores, con preparaciones en V de abertura pequeña, se emplean los electrodos de pequeño diámetro; por el contrario, para las pasadas sucesivas de relleno se depositan electrodos con diámetros mayores. En ambos casos, puede suceder que:

Si la capa del recubrimiento es muy fina.- El arco quedará parcialmente cubierto, generando proyecciones y chispas; dando por resultado un cordón malformado y poroso.

Si él fúndente es demasiado.- El arco queda ahogado provocando que los gases queden atrapados, distorsionando irregularmente la zona de soldadura.

i-2) Fúndente.- Es un material fusionable en forma de polvo y/o granitos; el cual se

aporta como recubrimiento de un electrodo; como el núcleo de un electrodo ó se suministra por separado. Este material es usado para proteger el charco de soldadura de los agentes contaminantes de la atmósfera.

Aunque conforman y guían al cordón en su formación, contribuyen también en la

limpieza del metal base, modificando la composición química del material de aporte y protegiendo a la soldadura de un rápido enfriamiento.


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En general, con los electrodos recubiertos con núcleo de fúndente usados en los procesos de soldadura por arco, se obtienen las siguientes características:

Se logran soldaduras con propiedades físicas que igualen ó pasen las del metal base

involucrados en el proceso. Se crea una atmósfera inerte gaseosa al quemarse protegiendo al metal fundido del

contacto con él oxígeno y el nitrógeno u otros contaminantes presentes en el aire que rodea a la zona de trabajo.

Aportan desoxidantes ó limpiadores que refinan la estructura granular del metal de la

soldadura. El recubrimiento que protege al alambre ó núcleo del electrodo, afecta la longitud del arco,

al voltaje de trabajo y controla la posición de aplicación de la soldadura en la que puede usarse el electrodo; es esencial que su punto de fusión sea más bajo que la del núcleo ó la del metal base pues la escoria resultante debe ser de poca densidad para que sea expulsada rápidamente y por completo cuando la soldadura se enfríe.

Con los recubrimientos se mejora el aspecto de la soldadura, facilita el salto del arco,

ayuda a mantener al arco estable, regula la profundidad de la penetración, reduce el chisporroteo, mejora la calidad de la soldadura a los rayos X; y en ocasiones agrega agentes de aleación al metal de la soldadura ó restaura elementos perdidos; también se puede depositar cualquier acero al carbono ó aleado, ó si se desea se pueden quemar ingredientes indeseables.

Por ejemplo, un tipo de recubrimiento que reacciona es el azufre con núcleo de

alambre, que dará un depósito con bajo contenido de azufre en comparación con el electrodo original; al agregar hierro pulverizado al recubrimiento de los electrodos básicos y al ser expuestos a las elevadas temperaturas, este se convierte en acero por lo que se aporta metal al depósito de la soldadura.

El residuo de los recubrimientos quemados forma una película de escoria de

endurecimiento rápido, que protege a la zona fundida, debido a que permite alcanzar una temperatura lo suficiente baja en la que ya no se forman óxidos ó nitruros (los óxidos tienen baja resistencia a la tensión y baja ductilidad por lo que reducen las propiedades normales del metal base); este enfriamiento debe ser lento para lograr una soldadura dúctil difícil de fracturarse.

La escoria del recubrimiento además de proteger al cordón ayuda a darle forma; la

repartición adecuada de fúndente en anchura y espesor determina la formación de un cordón sano, ya que por medio de sus elementos aleados, impiden que se requemen los componentes esenciales, los compensa, modifica la composición química del metal de soldadura, conforma el cordón de la soldadura y sus propiedades mecánicas.


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2.1.1.2 Soldadura con arco de carbón.

Aunque la soldadura por arco metálico ya sea con electrodos revestidos ó con

protección gaseosa, es la de uso común, en algunos casos se recurre a la soldadura por arco con electrodos de carbón principalmente en soldaduras de metales no férricos y en operaciones de corte ó ranurado de metales.

Este método utiliza como fuente de calor un arco eléctrico que es formado entre un

electrodo de carbón y el metal base; el metal de aporte se alimenta con ayuda de un fúndente del charquito de soldadura formado (materiales fundidos).Un problema de este método es el de la estabilización del arco, siendo por tanto, indispensable el uso del fúndente que ayuda a corregir dicho problema; así mismo, es de gran ayuda el uso de la polaridad invertida en la máquina de soldar con corriente directa.


El electrodo de carbón que usa este proceso sólo sirve para establecer y dirigir el arco; cuando se requiere aportar material para rellenar la junta, se recurre a una varilla de composición similar a la del metal base, cuyo extremo se introduce en las inmediaciones del arco para que se funda y sirva como metal de aporte conforme avanza el cordón de la soldadura. Existen dos tipos de electrodos para la soldadura con arco de carbón que son: los electrodos de grafito puro y los de carbón; los primeros tienen una mayor duración y soportan mejor las altas intensidades, pero son muy caros, mientras que los de carbón aunque de menor calidad dan buenos resultados en muchas operaciones de soldadura.

El electrodo debe tener un diámetro aproximadamente igual al espesor de la pieza a soldar, y es necesario que se afile (en esmeriladora) con un diámetro en el extremo de 1.5 mm y una parte cónica de 20 mm de longitud. Si la forma no es correcta, el electrodo se quemara muy rápidamente y dejara en el extremo una superficie ancha e irregular que dificulta el control del arco. De igual forma, la intensidad de corriente depende del espesor de la pieza a soldar (a mayor espesor, mayor intensidad), mientras que el diámetro del electrodo dependerá de la intensidad que requiera el trabajo a efectuar.

Para elegir la corriente y el diámetro del electrodo adecuado se deben realizar algunas pruebas, por ejemplo; si la intensidad es elevada el electrodo se quemara de prisa, calentando la pieza demasiado y si el diámetro del electrodo es menor que el requerido se pone al rojo cereza en una longitud mayor de 30 mm; así para saber si la corriente y el diámetro del electrodo son los adecuados, se debe tener una llama suave y un arco estable.

En este proceso, puede utilizarse cualquier generador convencional de corriente

continua como los usados en la soldadura con electrodos recubiertos; pero para lograr resultados satisfactorios se requiere que el voltaje del generador sea relativamente alto, pues los electrodos de carbón se emplean con grandes longitudes de arco, por lo que se recomienda trabajar con polaridad directa “P.D.”. De lo contrario con la polaridad invertida “P.I.”, además de producir arcos poco estables, provoca la vaporización de grandes cantidades de carbono que pueden incorporarse al metal fundido aumentando la fragilidad de la zona de la soldadura.


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Y para soportar en buenas condiciones los grandes calentamientos que experimentan los electrodos durante la operación se requiere de un portaelectrodo especial; los cuales suelen ir equipados con un juego de pinzas de distintos tamaños que permiten la sujeción de los diversos diámetros de electrodos, algunos van provistos con una pantalla en las inmediaciones del mango para proteger al soldador del intenso calor que irradia el electrodo; el diseño del mango permite la circulación de aire a través del mismo de forma que sea una refrigeración natural y cuando el procedimiento se emplea en trabajos continuos, (especialmente sobre grandes piezas) el porta-electrodos suele ir refrigerado por agua.

2.1.1.3 Soldadura de arco con carbones gemelos.

En este caso se aprovecha el calor producido por el arco eléctrico formado entre los extremos de dos electrodos de carbón, el diseño del porta-electrodos permite que en él pueda alojarse un par de electrodos los cuales de manera independiente se conectan directamente a la fuente de corriente a cada uno de los bornes respectivamente por lo que el arco no se extingue al alejar el par de electrodos de la pieza de trabajo; para ello se cuenta con un interruptor que impide el paso de la corriente en los electrodos.


Al igual que en el proceso con arco de carbón; se alimenta material de aporte con un

fúndente, el cual ayuda a estabilizar el arco y además para lograr una mejor estabilización del arco, se puede usar una solenoide colocada en uno de los porta-electrodos de carbón, de manera que la fuerza magnética de la solenoide ayuda a comprimir el arco y a conservar la punta soldadora ó forma del arco. Este procedimiento permite ejecutar el proceso de soldadura de arco con electrodos de carbón empleando la C.A. como alimentación, con electrodos consumibles de grafito puro ó de carbón y aunque la elección del diámetro de los electrodos debe hacerse de acuerdo con el trabajo a realizar, se puede tomar como referencia la siguiente tabla 2.1.

Diámetro del electrodo Corriente de trabajo

6 mm diámetro 8 mm diámetro

10 mm diámetro

20 a 50 Amperios 30 a 70 Amperios 40 a 90 Amperios

Tabla 2.1 Diámetros de los electrodos con su correspondiente corriente


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Como se menciono anteriormente, para la soldadura en C.A. se requiere un porta-electrodos especial, el cuál permite sostener al par de electrodos y el dispositivo en forma de gatillo (pulsador) por medio del cual se regula el acercamiento de las puntas de los electrodos para establecer y mantener el arco. Los electrodos se sujetan en la cabeza del porta-electrodos mediante tornillos tipo mariposa y de ellos salen los cables de alimentación de la corriente proveniente de la máquina de soldar (Fig. 2.8).

Fig. 2.8 Disposición de los elementos necesarios en el proceso.

Para manipular el porta-electrodos, debe sujetarse de tal forma que el dedo pulgar descanse sobre el pulsador situado en el mango; para cebar el arco, hay que apretar el pulsador hasta que los electrodos se toquen; entonces aflojar ligeramente la presión sobre el pulsador para que los electrodos se separen y se establezca el arco. El control de la longitud del arco se consigue, presionando mas ó menos sobre el pulsador cuando la distancia entre los electrodos es correcta; se obtiene un arco suave y estable, a medida que se van consumiendo los electrodos hay que aumentar la presión sobre el pulsador para mantener constante la longitud del arco (Fig. 2.9).

Fig. 2.9 Circuito de soldadura por arco metálico.

Electrodos de carbón

Metal de aporte

Cable a tierra

Arco

Dispositivo Sujetador


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2.1.1.4 Soldadura con arco metálico protegido.

En este proceso el calor se genera por el arco formado entre un electrodo revestido de fúndente consumible y la pieza de trabajo. Con el intenso calor generado por el arco, el electrodo consumible y los bordes de la pieza de trabajo, se funden formando el cordón de soldadura; en realidad el arco arrastra pequeños glóbulos de metal fundido, procedentes de la punta del electrodo hacia la zona fundida que se forma sobre la superficie de la pieza de trabajo. Lo relevante de este proceso, es la protección gaseosa que se tiene en la zona fundida, debido a la descomposición del recubrimiento presente en los electrodos causada por las elevadas temperaturas alcanzadas por el arco eléctrico.

2.1.1.4.1 Equipo y materiales requeridos en el proceso. Este proceso es una variante del proceso de soldadura MIG; ya que en él, se emplea un electrodo recubierto de fúndente alimentado en forma continua, al mismo tiempo que una protección de bióxido de carbono es suministrada para la protección del charquito de soldadura formado; esta doble protección permite tener una soldadura segura y resistente en las aplicaciones semiautomáticas y automáticas.

2.1.1.5 Soldadura de arco metálico con núcleo de fúndente.

Este proceso es una forma especializada de usar el proceso de soldadura de arco

metálico protegido.

2.1.1.5.1 Equipo y materiales requeridos en el proceso. En este caso el electrodo es un alambre hueco relleno de fúndente alimentado en

forma continua; la función y composición del fúndente, son las mismas que en el caso del electrodo recubierto. La ventaja de este proceso es su adaptabilidad a los métodos de aplicación semiautomática y automática.

2.1.1.6 Soldadura con arco metálico y gas (MIG).

Este sistema esta definido por la AWS como un proceso de soldadura con arco metálico y gas (MIG,Metal Inert Gas), donde la fusión se produce por calentamiento con un arco entre un electrodo de metal de aporte continuo y la pieza, donde la protección del arco se obtiene de un gas inerte suministrado en forma externa, el cual protege de la contaminación atmosférica y ayuda a estabilizar el arco, este es un proceso de corriente directa polaridad invertida (C.D.P.I.), en el que el electrodo empleado y la pieza de trabajo forman el arco que genera el calor necesario para lograr la fusión de ambas partes.

Existen varios procesos que caen dentro de la denominación de soldadura MIG;

algunos usan un electrodo desnudo protegido con un gas inerte, otros un electrodo recubierto con fúndente similar al ordinario de la soldadura por arco, ó también usan un electrodo hueco con él fúndente en el interior y alguno más usan una combinación de electrodo con fúndente y gas protector.


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2.1.1.6.1 Funcionamiento del arco con gas metálico. Para el caso del electrodo consumible sólido y desnudo; este es protegido de la

atmósfera por medio de una capa gaseosa proporcionada externamente que puede ser CO2, mezcla de Ar y CO2 ó gases con base de Helio; al generarse el arco se suministran dichos gases para proteger la zona fundida de soldadura, es decir al área en la que se deposita el metal fundido del electrodo y el metal fundido de la pieza de trabajo (Fig. 2.10).

La transferencia del metal por este proceso es por medio de uno de los tres métodos siguientes:

A) Método de transporte por arco de rocío (de pulverización).- Los electrodos usados

en este método son de mayor diámetro que los usados en el método de corto circuito. En el método de arco de rocío, el arco esta todo el tiempo por lo que produce un deposito pesado de metal de aporte; el material de aportación pasa desde el extremo del electrodo a la pieza, a través del plasma de arco en forma de gotas muy pequeñas que se proyectan rápidamente y en la dirección del hilo, el diámetro de las gotas es < que el diámetro del electrodo; mientras se verifica el transporte, las partículas metálicas que se desplazan a través del arco no interrumpen la circulación de corriente, por lo que el arco es estable y la pulverización es prácticamente ininterrumpida, de manera que este método es adecuado en la soldadura de una sola pasada ó de varias pasadas, en posición plana u horizontal y en conjuntos soldados de 1/8" (pulg.) de espesor ó más grueso; mientras que el método de corto circuito es ideal para soldar secciones delgadas en cualquier posición.

En este procedimiento se trabaja con altas intensidades de corriente y para obtener el transporte por pulverización, también es necesario el empleo de argón, ó mezclas argón-oxígeno. El argón produce un efecto de estricción sobre el extremo fundido del hilo, lo que provoca la generación de gotas muy pequeñas.

B) Transporte globular.- Este método se presenta cuando la corriente de soldadura es inferior a la que se conoce como corriente de transición. El campo de transición se extiende desde la mínima intensidad que permite obtener la fusión del hilo, hasta el valor para el cual la elevada intensidad de corriente provoca el transporte por pulverización.

Cuando se trabaja en la zona de baja intensidad, el transporte se verifica a razón de pocas gotas por segundo, mientras que con altas intensidades, aumenta considerablemente el número de gotas transferidas y disminuye el tamaño de las mismas; en este tipo de transporte la gota de metal fundido formada en el extremo del electrodo va creciendo hasta alcanzar un diámetro dos ó tres veces mayor que él diámetro del hilo antes de desprenderse y pasar a la pieza a través del arco; en el paso de la gota por el arco adopta formas irregulares y un movimiento de rotación, lo que provoca frecuentes cortocircuitos y como resultado un arco inestable, la penetración es débil y se producen numerosas proyecciones.

Por estas razones, el transporte globular casi no se usa en el proceso MIG, salvo en

contadas ocasiones, cuando interesa reducir la aportación de calor y en la soldadura de espesores finos.


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C) Transporte por corto circuito (Régimen de arco corto).- En este caso se utilizan hilos de diámetro pequeño que da lugar a baños de fusión reducidos fáciles de controlar permitiendo la soldadura en todas las posiciones; la gota de metal fundido que se forma en el extremo del hilo-electrodo va aumentando de tamaño y llega a ponerse en contacto con el baño de fusión antes de desprenderse del hilo, en este momento se produce un corto circuito y el arco se extingue como consecuencia de las altas corrientes de cortocircuito que circula durante unos instantes; se acentúa el efecto de estricción magnética sobre la gota y ésta se separa del hilo pasando al baño de fusión. Al romperse el corto circuito se restablece el arco y comienza un nuevo ciclo (el número de cortos circuitos por segundo oscila entre 20 y 200, en función de los parámetros de la soldadura).

1) Transporte por pulverización.- También conocida como transferencia por rocío. 2) Transporte globular.- Se presenta cuando la corriente de soldadura es inferior a la que se conoce como corriente de

transición. El campo de transición se extiende desde la mínima intensidad que permite obtener la fusión del hilo, hasta el valor para el cual, la elevada intensidad de la corriente provoca el transporte por pulverización.

3) Transporte por corto circuitos (régimen de arco corto):

a) Comienzo del ciclo de transporte por arco corto; La elevada temperatura del arco va fundiendo el extremo del

hilo, en el que se empieza a formar una gota. El hilo avanza automáticamente por la boquilla y la energía del arco es regulada en el generador de soldadura.

b) El hilo avanza hacia el baño de fusión, se realiza el proceso de limpieza en la superficie de la zona y las mezclas de gases inertes protegen al metal fundido, facilitando el reencendido del arco, reduciendo las proyecciones mejorando la calidad de la soldadura.

c) El extremo del hilo, entra en contacto con las piezas produciéndose un cortocircuito. El arco se extingue momentáneamente, permitiendo un ligero enfriamiento del baño; en número de cortocircuitos oscila entre 20 y 200 por seg.

d) La gota fundida en el extremo del hilo se desprende del mismo y se restablece el arco. La separación de la gota se produce por efecto de estricción. Que puede regularse desde la fuente de alimentación.

3) TRANPORTE POR ARCO CORTO.

1) TRANSPORTE POR PULVERIZACION

MATERIAL DE

APORTACIÓN

GAS DE PROTECCIÓN

a)

ARCO

b)

CORDON

PORTAELECTRODO

ELECTRODO

2) TRANSPORTE GLOBULAR.

c) d)

Fig. 2.10 Tipos de transporte en el proceso “MIG”.


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En la soldadura MIG por arco corto, suele usarse como gas de protección una mezcla a partir de CO2 (25%), que mejora la aportación de energía y permite aumentar la velocidad, y argón (75%) que facilita el reencendido del arco y reduce las proyecciones; sin embargo, se usa frecuentemente el CO2 sin mezcla principalmente en los casos en que interesa una buena penetración sin importar el aspecto del cordón.

El transporte por corto circuito permite la soldadura de espesores muy finos,

facilitando el control del baño de fusión por lo que es adecuado para soldar en todas las posiciones debido a que se logra poca penetración y se trabaja con intensidades inferiores a 200 Amp. y con hilos de 1.2mm de diámetro ó menores.


El equipo básico para la soldadura MIG es: Una máquina para soldadura por arco, un

par de cables, un abastecedor de gas inerte, mangueras, reguladores, un mecanismo alimentador de alambre, un electrodo (carrete ó molinete) y una pistola soldadora (Fig. 2.11).

Se requiere de una máquina soldadora de diseño especial que opere con un ciclo del 100%; se usa un generador ó rectificador para CD, el voltaje permanece constante por lo que la máquina se llama “máquina de voltaje constante” la cual no posee un control de amperaje por lo que no puede usarse para soldaduras ordinarias cabe mencionar que el tipo de corriente ó polaridad depende del recubrimiento del electrodo.

En este caso el amperaje es controlado por el mecanismo alimentador de alambre en

donde, a medida que se gira el cuadrante del alimentador aumenta la cantidad de alambre y automáticamente aumenta el amperaje requerido para poder fundir la cantidad extra de varilla de soldadura, por ello debe prestarse cuidado al elegir el calibre del cable ya que puede tener una intensidad hasta 600 Amp. en este proceso.

Fig. 2.11 Instalación típica para trabajar con el proceso MIG.


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Los electrodos pueden ser alambres desnudos, alambre con recubrimiento de fúndente ó alambres con alma de fúndente (alambre hueco con él fúndente adentro) y como gases de protección se usa el CO2, gases inertes, algunas mezclas de gases (Ar-O2, Ar-He, O2-CO2, entre otros). Existen varios tipos de pistolas para la soldadura MIG, pero todas caen dentro de dos categorías a saber:

a) Pistola del tipo empujar.- En estas pistolas, las ruedas motrices están en la unidad

alimentadora del alambre, por lo que se utilizan con alambres de diámetro grande (Fig. 2.12).

Fig. 2.12 Componentes de una pistola del tipo empujar.

b) Pistola del tipo jalar.- Las ruedas motrices están contenidas en la misma pistola y generalmente se usan para alambres de diámetro pequeño (Fig. 2.13).

Fig. 2.13 Componentes de una pistola del tipo jalar.

El proceso puede ser semiautomático, automático ó robotizado.

Semiautomático.- La tensión de arco (voltaje), velocidad de alimentación del alambre, intensidad de corriente (amperaje) y flujo de gas se regulan previamente. El arrastre de la pistola de soldadura se realiza manualmente. Automático.- Todos los parámetros, incluso la velocidad de soldadura, se regulan previamente, y se aplican en forma automática.

Robotizado.- Este proceso de soldadura, se puede robotizar a escala industrial. En este caso, todos los parámetros y las coordenadas de localización de la unión a soldar; se programan mediante una unidad específica para este fin. La soldadura la realiza un robot al ejecutar la programación.

Tobera

Electrodo

Gatillo Mango

Tobera

Electrodo

Gatillo

Cable

Protector


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2.1.1.7 Soldadura con arco de tungsteno y gas (TIG).

Es un proceso de soldadura con arco de tungsteno (TIG, Tungsten Inert Gas), es un procedimiento de soldadura por corriente continua y semiautomática pues emplea un hilo continuo con electrodo consumible, que avanza al pulsar el comando de la soldadura sobre el mango. En este proceso el arco eléctrico se genera entre la punta de un electrodo de tungsteno prácticamente inconsumible y la pieza de trabajo; el arco y el metal fundido son protegidos por una atmósfera protectora de gas inerte evitando futuros focos de corrosión, a la vez que nos entrega una unión menos quebradiza y porosa, suministrada por una fuente externa generalmente de helio, argón ó una mezcla de ambos y si se requiere de metal de aporte, este se suministra por medio de varillas de soldadura, con una mano se manipula al soplete y con la otra se alimenta el metal de aporte en el caso de ser necesario (Fig. 2.14).

La alta densidad de corriente eléctrica producida por este proceso permite soldar a mayores velocidades y obtener mayor penetración, que con la soldadura a gas combustible ó con la de arco metálico protegido.

Para lograr una buena calidad en la soldadura, depende del ajuste del equipo y de la

adecuada preparación del metal base (limpieza); este proceso puede ser manual, semiautomático u automático.


El equipo básico de la soldadura TIG, consta de las siguientes partes: una máquina de soldar de arco con sus respectivos cables, un abastecimiento de gas inerte, mangueras, reguladores, de un abastecimiento de agua (para algunos tipos de sopletes), un soplete en el que se conecte todo lo anterior para que actúe como mango ó portaelectrodo y puede tener un interruptor que controle todo lo antes incorporado al mango-soplete. (Fig. 2.15).

Fig. 2.14 Arreglo básico para soldar con el proceso TIG


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La máquina soldadora es de diseño especial equipada con una unidad de alta frecuencia que produce la chispa que salta del electrodo al metal base, el arco puede iniciarse sin que el electrodo toque al metal por medio de esta unidad. En la máquina se incorpora un sistema que controla a las válvulas de gas y de agua, en algunas se ponen controles remotos por medio de pedales ó manuales.

Fig. 2.15 Instalación de soldadura TIG con protección refrigerada por agua.

En la soldadura TIG el metal que se está soldando determina la corriente ó polaridad. La CA de alta frecuencia se usa cuando se sueldan metales que tienen en la superficie una película de óxido, y la CDPD se usa cuando se soldán metales que no requieren la limpieza de una película de óxido, por ejemplo, acero, cobre y acero inoxidable (Fig. 16).

Fig. 2.16 Fuentes de alimentación para soldar con el proceso TIG (Móvil y fijo).


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Los gases de protección usados son los gases inertes (que no reaccionan ó se combinan con otros elementos), entre los más usados se tiene al argón y al helio; el propósito del gas es proteger la soldadura de la contaminación de la atmósfera. Para el control del flujo del gas, los reguladores combinados argón-helio son calibrados para tener un flujo con la presión adecuada. Cuando se usan amperajes mayores de 150 Amp. en la soldadura TIG, se enfría el soplete con agua para evitar el sobrecalentamiento; en estos casos, las mangueras pueden conectarse directamente a la llave ó a un depósito para lograr la recirculación de la misma (Fig. 2.17).

El soplete para el proceso TIG consta de un mango, un conjunto de collar para el

electrodo y de una tobera. El collar se encuentra en diámetros de acuerdo con los diámetros de los electrodos; su propósito es alojar y asegurar al electrodo y dar pasó a la corriente de la soldadura, la tapa del collar protege al electrodo de daños ó contaminación y se hace en tamaños de acuerdo con la longitud del electrodo (Fig. 2.18).

TOBERA ESTANDAR

CONJUNTO DE LA TAPA DEL COLLAR PARA ELECTRODOS.

CUERPO DEL SOPLETE (MANGO)

TAPA DEL COLLAR.

EMPAQUE DEL ANILLO

ELECTRODO

CUERPO DEL SOPLETE.

Fig. 2.18 Partes básicas del soplete y del conjunto de collar.

Fig. 2.17 Constitución de un soplete para soldadura TIG (enfriado por agua).


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Las toberas para la soldadura TIG son de dos tipos de material:

a) Toberas de cerámica.- Se usan en los sopletes enfriados por aire.

b) Toberas de metal.- Estas se emplean en los sopletes enfriados por agua y el

propósito fundamental de la tobera es proteger al electrodo y dirigir al gas protector hacia la zona de trabajo.

2.1.1.8 Soldadura con arco sumergido (SAW).

El arco eléctrico en este proceso (SAW, submerged arc Welding), se forma entre la punta de un electrodo metálico desnudo y la pieza de trabajo, el arco y el metal fundido se protegen mediante una cubierta de fúndente granular fusible suministrada independientemente por lo que no hay evidencia visible de la presencia del arco; es decir el arco, el electrodo fundido y el pocillo fundido de la soldadura están sumergidos en él fúndente conductor de alta resistencia.

La soldadura por arco sumergido; es primordialmente un proceso de producción que se emplea para soldaduras en línea recta ó en forma circunferencial.

En este proceso el material de aporte es un alambre desnudo, mientras que él fúndente es un material granular que cubre al arco de la soldadura y la protege de los agentes contaminantes presentes en la atmósfera; bajo la fuerza del arco, él fúndente se derrite transformándose de polvo en escoria protectora del depósito al mismo tiempo que permite obtener cordones lisos y libres de ondulaciones.

La ventaja de este proceso; es la de aplicar los cordones de soldadura en un 70%

más rápido que con la soldadura convencional, esto es debido a que se opera con corrientes elevadas lo que permite velocidades de soldadura mayores, reduciendo la expansión del calor por lo que se aprovecha el mismo para lograr la fusión completa del fúndente.

La aplicación de este proceso esta limitada a las posiciones plana-horizontal y horizontal-circunferencial por lo que es ideal en la soldadura de piezas que requieran alta velocidad de depósito del metal de aporte, alta penetración y excelente calidad. En uniones a tope de 3 a 16 mm no necesita bisel, debido a su gran penetración, lo que significa un ahorro de tiempo y dinero, debido a la forma de efectuarse es un proceso automático ó semiautomático

a) El sistema automático se usa en uniones de estructuras pesadas, de tanques, de construcciones navales, en tuberías, en la construcción de calderas, en la fabricación de recipientes, etc.

b) El sistema semiautomático se emplea en aquellas uniones de corta longitud ó en posiciones donde el sistema automático sea difícil por espacios reducidos, por ejemplo la soldadura en ángulo ó a tope.


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2.1.1.8.1 Equipo y materiales requeridos en el proceso. El equipo para el proceso se compone de una fuente de poder de potencial constante y una fuente de alimentación, sea de generador, de corriente rectificada ó de transformador de C.A., que deben cubrir los requisitos para el proceso que son: Un rango de amperaje de 400-1500 A (hasta 4000 A), voltajes de 18-150 V según el uso, un ciclo de servicio “CS” del 100% y una fuente de alimentación que pueda ser colocada en un circuito, con el avance de la soldadura propio adaptada según las exigencias del trabajo en columnas sobre el mismo conjunto (Fig. 2.19).

Con este proceso se pueden soldar los aceros con contenido hasta del 18% de carbón, aceros al carbón con tratamientos térmicos, aceros de baja aleación, aceros de cromo molibdeno, aceros inoxidables al cromo níquel austenicos, aceros al níquel, aceros aliados al níquel, entre otros. Por medio de una cabeza soldadora se alimenta el alambre electrodo continuo y él fúndente granular se suministra en forma separada; variando la composición química del fúndente pueden soldarse distintos materiales utilizando los diferentes tipos de juntas.

CORDÓN.

BANCADA DEL EQUIPO.

PIEZA (PREPARACIÓN EN V).

POETAELECTRODOS.

SOPORTES DE LA PIEZA DE TRABAJO.

CABLE DE MASA (+ ó -).

CONSOLA DE CONTROL.

SIPORTE Y BANCADA

DE DESPLAZAMIENTO

DEL CONJUNTO.

MÁQUINA O

GENERADOR

DE

CORRIENTE.

ALIMENTACIÓN DE POLVO

"FLUX".

ESCORIA SÓLIDA

HILO ELECTRODO.

MECANISMO

ALIMENTADOR

DEL ALAMBRE

ELECTRODO.

TOLVA PARA

ALIMENTACIÓN

DEL FUNDENTE.

Fig. 2.19 Instalación típica en un proceso de soldadura con Arco-Sumergido.

PORTAELECTRODO.

SOPORTE Y BANCADA DE DESPLAZAMIENTO DEL CONJUNTO


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2.1.1.9 Soldadura por arco-plasma (PAW).

La soldadura con plasma (PAW, Plasma arc welding), es una técnica que usa como fuente de calor un arco eléctrico altamente concentrado, el cual se logra contrayendo al arco al hacerlo saltar en el interior de una boquilla por donde se inyecta un chorro de gas. De esta forma se tiene un núcleo a elevada temperatura, rodeado de una envoltura de gas relativamente frío; este núcleo súper calentado se localiza en una zona estrecha que posee un gran poder de penetración, permitiendo realizar uniones a tope de hasta 40 mm de espesor en una sola pasada, sin preparación de bordes e incluso sin aportación de material en algunos casos.

La soldadura con plasma puede considerarse como una variante de la soldadura por arco con electrodos de tungsteno y protección gaseosa (TIG); sin embargo, se diferencian en el ancho de que la soldadura por plasma emplea un arco contraído que permite lograr una aportación de calor mucho mayor.

El plasma se considera como el cuarto estado de la materia, después del sólido, del líquido y del gaseoso; este consiste en un conglomerado de iones positivos, átomos neutros y electrones libres, obtenidos por el calentamiento de gases a temperaturas muy elevadas. En los cambios de estado de la materia interviene una cierta cantidad de calor (calor latente de la transformación), así para transformar agua en vapor es necesario aplicar calor; de la misma forma, el arco suministra calor al gas para llevarlo al estado de plasma. Posteriormente, cuando el plasma vuelve al estado gaseoso devuelve la misma cantidad de calor.

En este proceso lo que interesa es aportar a la pieza la máxima cantidad de calor posible, para ello se utiliza el arco transferido formado entre la pieza (conectada en uno de los bornes del generador) y el soplete; con ello la pieza recibe el calor cedido por el chorro de plasma y el que se genera en el arco, se emplea CDPD (+ a la pieza).

Así el arco-plasma viene a ser un chorro de gas a gran velocidad, por el que circula

una corriente eléctrica de elevada intensidad que al incidir sobre las piezas de trabajo provoca un agujero pequeño en ellas; a medida que se avanza a lo largo de la junta, el metal fundido alrededor del agujero va cerrándose detrás del arco por el efecto de la tensión superficial del material, formando el cordón de soldadura. El control del chorro de plasma se logra actuando sobre la intensidad de corriente, el voltaje, el tipo de gas, la velocidad de salida y el caudal del gas; así mismo para obtener una penetración correcta es necesario mantener el agujero durante toda la operación de soldadura (Fig. 2.20).

Como se ha mencionado, las características del chorro de plasma pueden ser modificadas cambiando el tipo de gas, velocidad de flujo, corriente de arco, y tamaño de la boquilla. Por ejemplo, si se usan velocidades de flujo de gas bajas, la cantidad de movimiento (momentum) del chorro es reducida, semejante a un chorro de plasma formando una fuente de calor altamente concentrada ideal para soldadura; contrariamente, si la velocidad de flujo del gas es elevada el momentum del chorro de plasma será suficientemente alto para expulsar el metal fundido creado por el calor del arco de plasma, resultando excelente para lograr el corte.


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El proceso de soldadura por arco-plasma se aplica en aceros inoxidables, aceros al carbono, metal monel (aleación 67% Ni, 30% Cu, el resto de Fe, Al y Mn), iconel (aleación 80% Ni, 15% Cr y 5% Fe), titanio, aluminio y en aleaciones de cobre, latón, entre otros. Aunque en muchos casos la soldadura se realiza sin material de aportación, en otros, como las uniones en ángulo, puede aplicarse material en forma de varilla ó de hilo continuo.


1) Gas para plasma.- El gas a utilizar en el proceso de soldadura ó de corte, depende

del material en el que se trabajara y de los requerimientos de calidad en el trabajo. La alimentación de gas puede ser con argón ó con helio; en algunas aplicaciones se utiliza el argón como gas plasmágeno y el helio como gas protector, sin embargo en la mayoría de los casos suele usarse al argón para ambas funciones.

2) Suministro de energía.- Como generador se emplea un rectificador convencional

con un “C.S.” elevado, seleccionado de acuerdo al trabajo a realizar, al diseño del soplete a utilizar, al tipo de material, al espesor del material y al rango de velocidad de trabajo.

3) Unidad de control.- Las consolas de control accionan en forma automática los

distintos elementos de la instalación; debido a que cuentan con válvulas solenoides para abrir ó cerrar el paso de los gases y el agua de enfriamiento, usualmente poseen medidores de flujo para detectar el suministro de gases y un interruptor para el flujo de agua de enfriamiento, y de gas para detener la operación si hay ausencia de estos. Estos controles de alta potencia también poseen características de programación para el flujo del gas-plasma y de intensidad de corriente.

4) Agua de enfriamiento (opcional). - Dependiendo del tipo de soplete a utilizar se

define si se requiere ó no de un suministro de agua. El enfriamiento por la inyección de agua permite el uso de una pieza de cerámica entre la boquilla y la pieza de trabajo, con el objeto de cuidar la boquilla, mejorar la capacidad del soplete y proteger contra choques eléctricos de la boquilla con la pieza de trabajo. El circuito de refrigeración por agua suele llevar una bomba que asegura el caudal y la presión adecuados, con ello garantizar la máxima duración del electrodo y de la boquilla.

5) Sopletes.- Se cuenta con diferentes tipos de sopletes para trabajar con plasma;

algunos operan con una entrada de gas sencilla, otros con dos entradas para gas separadas y otros son diseñados para trabajar con una mezcla de gases.

Generalmente los sopletes se diseñan para trabajar en un amplio rango de

amperajes, cuando se requiere trabajar arriba de 140 Amp. en el arco, se hace necesario enfriar el cuerpo del soplete y las partes consumibles para conservar una temperatura aceptable en ellos como para poder sostenerlos con las manos. El portaelectrodos puede usarse en soldadura manual ó ser montado sobre columnas ó carros para realizar soldaduras automáticas.


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a) Soplete de gas sencillo.- Son sistemas plasma de baja energía (65 Amp. ó menos) y de tamaño pequeño fácil de tomar por el mango; en este un conductor suministra el volumen de aire para el plasma y gases secundarios, el flujo se divide dentro del soplete por medio de un distribuidor de gas. Estos sopletes son diseñados para usar únicamente aire comprimido (como gas plasma y como gas secundario).

b) Soplete de gas dual.- Este tipo de soplete trasmite el plasma y los gases secundarios por dos conductores de suministro separados; estos últimos permanecen en pasajes individuales dentro del soplete y aislados del gas plasma. Estos gases no tienen que ser los mismos y la presión de cada uno se ajusta en forma independiente.

c) Soplete con inyección de agua.- Estos son dispositivos similares a los sopletes de gas dual, debido a que adicionalmente cuentan con un suministro de agua que sirve como medio de enfriamiento tanto del electrodo así como de la boquilla y del cuerpo del soplete; por lo que son ideales para trabajar con intensidades de corriente superiores que lo hacen adecuados en aplicaciones de soldadura sobre piezas de gran espesor ó en operaciones de corte.

2.1.1.10 Soldadura con gas combustible ó con llama.

En la soldadura con gas combustible ó soldadura a la llama, se funden las piezas de trabajo con el calor generado por una llama derivada de la combustión de un gas combustible en reacción con el aire u con él oxígeno. Los gases combustibles de uso común son el acetileno, el hidrógeno, el gas natural, el propano, el butano y el metilacetileno propadieno (MAPP); estos gases se queman con él oxígeno más que con el aire debido a su contenido de Níquel, el cual no ayuda a la combustión y da como resultado una temperatura baja a la llama, inferior a la temperatura de fusión de la mayoría de los metales.

O CAMBIADOR DE CALOR

CORRIENTE Y AGUA

BOMBA DE AGUA

CONTROL

CONTINUA

DE CORRIENTE

GENERADOR

PLASMAGENO

PROTECTOR

BOTELLAS DE GAS

DE

CONSOLA

ALAMBRE

BOQUILLA

GAS CALIENTE

GAS FRIO

AJUSTADOR DE LA BOQUILLA

PIEZA DE TRABAJO

SOPLETEPLASMA

Fig. 2.20 Instalación típica en un proceso de soldadura ó corte por plasma.


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1) Gases combustibles.- Como se ha mencionado el calor es necesario para la soldadura a la llama se obtiene precisamente de la combustión de estos gases que poseen como característica desprender energía en forma de calor, al reaccionar en presencia de oxígeno (reacción de oxidación); para que se logre la combustión perfecta de los gases y puedan ser considerados como combustibles al quemarse deberán poseer las siguientes características:

a.- Temperatura alta de la llama. b.- Régimen alto de propagación de la llama. c.- Cantidad de calor adecuado. d.- Mínima reacción de la llama con el metal base y el de aporte.

De lo anterior debe quedar claro el porque el acetileno y el hidrógeno son los únicos

gases combustibles que pueden obtenerse comercialmente con las propiedades adecuadas.

Otros gases como el propano y el gas natural tienen la temperatura en la llama lo suficientemente alta, pero su régimen de propagación es baja y sus llamas son demasiado oxidantes cuando la proporción del gas y del oxígeno es lo bastante altas como para producir regímenes utilizables de transferencia del calor generado por la combustión de la mezcla del gas con él oxígeno. Estos gases pueden ser usados en la soldadura fuerte, en la soldadura blanda ó de baja temperatura de fusión y en operaciones en las que la demanda de la llama y del régimen de propagación no sean excesivas; los dispositivos para mantener la llama, como los avellanados en las boquillas son necesarias para la operación estable y la buena transmisión del calor aún con las altas proporciones.

La temperatura necesaria en la llama es la que determina que gas combustible ha de usarse en el trabajo a realizar para esto podemos guiarnos en la tabla 2.2.

Gas

Poder calorífico

BTU/ft3 Kcal/m

3

Temperatura de la llama

(°F) °C)

ACETILENO 1,433.00 12,760.87 6,300.00 3,482.22

BUTANO 2,999.00 26,706.10 5,300.00 2,926.67

MAPP 2,406.00 21,425.43 6,000.00 3,315.56

METANO 914.00 8,139.17 5,000.00 2,760.00

GAS NATURAL 1,200.00 10,686.00 4,600.00 2,537.78

PROPANO 2,309.00 20,561.65 5,300.00 2,926.67

Para esto en la industria de la soldadura son dos los tipos de llamas empleadas de acuerdo a la forma en que se obtienen:

a) La llama premezclada b) La llama mezclada en boquilla ó chiflón.

Tabla 2.2 Poder calorífico y temperaturas en la llama de algunos gases combustibles.


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a) La llama premezclada.- Es la más empleada en la soldadura manual; aquí el gas combustible y él oxígeno se mezclan en la cámara del soplete antes de que tenga lugar la combustión en la boquilla, esta llama concentra el calor en un cono con una temperatura elevada, de color azul casi invisible.

b) La llama mezclada en boquilla ó chiflón.- Esta se crea teniendo pasos separados del gas combustible y del oxígeno, sin cámara mezcladora, logrando que la mezcla y la combustión ocurran fuera de la boquilla; estas llamas son también denominadas llamas radiadoras de calor (usadas en hornos industriales), las cuales son llamas largas y amarillentas.

2) Equipo requerido.- El equipo consta, de una fuente de suministro de gas

combustible, una fuente de suministro de oxígeno, de reguladores para el control de la presión de los gases, mangueras para conducir los gases, un soplete, un encendedor para soplete, varillas de soldadura y material de aporte si el trabajo así lo requiere (Fig. 2.21)

Por seguridad, todos los sopletes, reguladores ó válvulas reductoras, mangueras y cilindros, se deben examinar y probar para observar que cumplan con todos los requisitos de seguridad.

A) Soplete.- Es un dispositivo diseñado para cubrir las necesidades de trabajos diversos; los hay para diferentes capacidades de calor y consumos de gas. Es la parte esencial del equipo de soldadura a gas ya que en el se regula y controla el paso de los gases para producir la llama requerida; son herramientas de precisión por lo que en el mercado se tienen diferentes tipos y diseños, pero todos caen dentro de dos categorías básicas:

a) En el soplete tipo inyector.- Los gases se mezclan por medio de una tobera de

inyección; él oxígeno es ajustado a una presión mucho más alta que el acetileno. Cuando él oxígeno a alta presión pasa por la tobera, crea una succión que arrastra al gas combustible para producir la mezcla en la cámara mezcladora, que se encenderá en la boquilla del soplete.

Fig. 2.21 Partes constitutivas de un soplete para soldar.


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b) En el soplete de presión media ó equilibrada.- Los gases son mezclados en una

cámara por medio de una boquilla mezcladora que cuenta con un orificio central y a su alrededor varios orificios pequeños; uno u otro de los gases (dependiendo del fabricante) entra por el orificio central a una presión de 1 a 15 lb/pul2 (0.07 a 1.06 kg/cm2) y el otro gas entra por los orificios pequeños a la misma presión.

Los sopletes llamados también “antorchas” están constituidos por: dos tomas para el

suministro de oxígeno (con conexión derecha) y del gas combustible (conexión izquierda), de dos válvulas para controlar el flujo de los gases para ajustar la llama, de un cuerpo en el que se conectan las tomas, de una cámara ó tobera mezcladora según el tipo y de una boquilla para soldar (Fig. 2.22).

B) Boquilla.- Es la parte que se acopla al final del soplete por la que sale la mezcla de los gases y es en donde se inicia la llama al acercarle una chispa, son fabricadas de cobre suave en diferentes tamaños; la medida de una boquilla la determina el diámetro interno del agujero externo, y es importante determinar el tamaño de la boquilla adecuada sobre la base del espesor del material en el que se va a trabajar y el tipo de gas combustible a usar (Fig. 2.23).

Fig. 2.22 Soplete con presión balanceada.

Boquilla

Diferentes orificios para la boquilla

Fig. 2.23 Boquilla de soplete para soldar


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La diferencia entre una boquilla de un tamaño y otro, estriba en que al usar una

boquilla más grande se tiene un calentamiento más rápido que con una boquilla menor, sin embargo, ambas llamas alcanzan la misma temperatura de calentamiento aunque en diferentes intervalos de tiempo. De aquí el por que se debe elegir la boquilla de acuerdo al espesor del material en el que se va a trabajar. Por ejemplo, si se usa una boquilla grande y el espesor del metal base es poco, éste tendrá un sobrecalentamiento y se perforará, en cambio si la boquilla es pequeña y el espesor es demasiado grande ésta tardara mucho tiempo para alcanzar su temperatura de fusión. Las boquillas se deben mantener libres de acumulaciones de metal en los trabajos realizados para asegurar el tamaño y control correcto de las llamas, por lo que frecuentemente se deben limpiar con cepillos especiales de alambres y cerdas ó limpiadores de punta.

Las boquillas se clasifican en diferentes formas a saber:

a) Por el tipo de gas (Acetileno, propano, butano, MAPP ó de hidrógeno). b) Por el tipo de trabajo (Para soldar, para cortar ó para trabajos especiales como quemar

pintura, precalentar, etc). c) Por el tipo de mezclador: Mezclador múltiple (Un mezclador para varios calibres) y en

Mezclador individual (Un mezclador para cada calibre).

C) Encendedor de fricción.- Es un dispositivo de alambre de forma tal que al originar una fricción entre una punta de dicho dispositivo y la otra, se produce una chispa que sirve para aportar la temperatura de ignición, y con ella encender la mezcla del oxígeno con el gas combustible que salen por la boquilla (Fig. 2.24).

D) Limpiador para boquillas.- Son dispositivos usados para limpiar las boquillas durante y al final de cada operación, para eliminar cualquier residuo de metal ó escoria impregnada en la boquilla; son diseñados de tal forma que no ensanchen los orificios, ni rayen el acabado interior de las boquillas (Fig. 2.25).

Fig. 2.24 Forma correcta de encender el soplete

Fig. 2.25 Una boquilla siempre deberá limpiarse en forma adecuada.


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E) Llave de tuercas.- Los fabricantes de equipos para soldar surten las llaves de tuercas, de las medidas y diseños adecuados para abrir y/o cerrar las llaves de los tanques de oxígeno y del gas combustible usados en el proceso de soldadura de oxí-gas (Fig. 2.26).

F) Reguladores de presión.- Son mecanismos que permiten una regulación precisa, tanto en la presión como en el volumen de los gases hasta un nivel aceptable para su uso en el soplete; con el propósito de mantener las presiones y flujos uniformes en el soplete. Los reguladores más comunes son los de oxígeno y los de acetileno; los reguladores de oxígeno por lo general son de color verde con rosca derecha, mientras que los de acetileno son de color rojo ó marrón de cuerda izquierda (Fig. 2.27).

G) Mangueras.- Estas deben ser de goma moldeada de alta calidad, ligeras, flexibles y durables, además de ser resistentes al sol y a los cambios de temperatura; y para mantenerlas en óptimas condiciones, es recomendable lo siguiente:

Limpiarlas periódicamente, soplándolas con aire comprimido, para eliminar de su interior partículas de hule ó de polvo.

Probarlas, sumergiéndolas en agua y darles presión mediante aire comprimido para detectar posibles fugas (el aire debe ser seco y estar libre de aceites).

Al concluir cada actividad, deben recogerse para evitar que sufran algún daño.

Al realizar el tendido de estas; debe evitarse que sea en lugares de transito frecuente como pasillos, puertas, escaleras, etc.

Fig. 2.27 Manorreductores para: a) Oxígeno b) Acetileno c) Propano.

a) b) c)

Fig. 2.26 Llave de tuercas típica para manipular las válvulas de los cilindros.


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2.1.1.11 Soldadura oxiacetilénica (OAW).

La soldadura oxiacetilénica (OAW, oxy-acetylene welding), es el proceso más común

en la soldadura a gas, debido a que la combustión de la mezcla oxígeno-acetileno proporciona elevadas temperaturas de la llama, superior al punto de fusión de la mayoría de los metales. Una característica de la flama oxiacetilénica, consiste en sus propiedades químicas por lo que su acción sobre el metal fundido puede variar notablemente; estas diferentes propiedades se obtienen variando las proporciones relativas de oxígeno y acetileno en la mezcla de gases que arde en la boquilla del soplete a través de las válvulas que controlan el flujo de cada gas, por lo que se debe conocer la composición del metal base y las diferentes flamas que se pueden generar para elegir la más adecuada de acuerdo al trabajo a realizar.

La reacción química efectuada en la generación de las flamas oxiacetilénicas que pueden producirse por la combustión del acetileno en combinación con oxígeno se da generalmente en 3 formas:

a) [2C2H2 + O2 2H2O + 4C].- En este caso se tiene un exceso de acetileno, por lo que se tiene una llama reductora ó carburante; es decir se tiene una combustión incompleta por lo que la flama queda cargada de carbono cuyo color es amarillo y escapa humo negro, en ocasiones estas flamas se emplean para agregar carbón al metal de la soldadura. Las zonas caloríficas de una llama premezclada, oxiacetilénica-carburizante se divide en tres partes; en un dado, una zona reductora y en el penacho. En la punta del dado se tiene la región más caliente (3100°C aprox.) por lo que es la parte que se usa para calentar las partes a fundir (Fig. 2.28).

b) [C2H2 + O2 2CO + H2].- Si la cantidad de oxígeno es igual a la de acetileno (volúmenes iguales), se verificara la reacción presentada; en este caso se tiene una flama neutra que son las mayormente empleadas para la soldadura por gas en general. Las zonas caloríficas en este tipo de flamas cambia de acuerdo a lo anterior, la parte reductora de la flama desaparece, por lo que la llama se compone sólo del dardo color blanco brillante cuya longitud varia de acuerdo a la boquilla usada y del penacho ó flama envolvente que posee un color azulado ligeramente luminoso. La temperatura en el dardo es superior a (3200°C aproximadamente) y no se tiene aportación de carbono u oxígeno al proceso (Fig. 2.28). c) Cuando en la mezcla se tiene una proporción mayor de oxígeno, se tendrá una flama oxidante, cuya apariencia general es similar al de la flama neutra, pero esta se identifica debido a que su dardo es más corto con tinte purpúra que difiere del color blanco brillante de la llama neutra; ésta flama es la más caliente (3500°C aprox.), sin embargo, el exceso de oxígeno oxida al metal de la soldadura por lo que no es práctico en algunos casos (Fig. 2.28)

Las flamas neutras, carburantes y oxidantes pueden ser también duras ó suaves; ambos tipos se reconocen por el efecto que producen en el charco de metal fundido.

b)


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La flama dura sopla con presión sobre la superficie del charco, provocando salpicaduras en los bordes haciendo que el material de aporte sea inestable dificultando así el depósito de la varilla; la flama suave ó blanda comprime menos la superficie del charco por lo que la estabilidad del metal fundido permite un mejor control de la operación.

La flama ideal para soldar debe ser neutra y suave, la cual puede obtenerse poniendo en el soplete la boquilla correcta y aplicando las presiones recomendadas tanto para él oxígeno como para el acetileno. Por la forma en que se disponen los elementos necesarios en el proceso, este puede ser automático, semiautomático ó manual. Pues al operar en forma manual, podemos trabajar en un lugar fijo e incluso con el auxilio de una carretilla se logra, desplazar con el equipo necesario a cualquier sitio.


1) ACETILENO (C 2 H2).- Es el gas combustible en este proceso de soldadura, que

contiene el 92.3 % en peso de Hidrogeno, es incoloro, más ligero que el aire y posee un olor dulce semejante al del ajo; en los recipientes tiene un olor diferente debido al vapor de acetona que hay en ellos.

El acetileno es altamente combustible liberando calor al descomponerse debido a que

posee un porcentaje mayor de carbono que cualquier otro hidrocarburo; esta combinación da a la mezcla oxiacetilénica una llama más caliente que la de cualquier gas de uso comercial, a temperaturas mayores de 1435ºF (780ºC) ó a presiones mayores de 30 lb/pul2 (2.11 kg/cm2) se vuelve inestable por lo que puede provocar una descomposición explosiva aun sin presencia del oxígeno.

Nota.- Se ha convenido como práctica segura el nunca usar el acetileno a presiones mayores de 15 lb/pul2 (1 kg/cm2) en los generadores, cilindros, mangueras y tuberías.

Fig. 2.28 Tipos de llamas: a) Neutra b) Oxidante c) Carburante.

a)

ab)

ac)


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2) OXÍGENO.- Es un gas que se encuentra en la naturaleza mezclado con otros elementos químicos, es inodoro (sin olor), incoloro e insípido, se le clasifica como elemento químico no metálico; se combina con cualquier elemento conocido bajo condiciones adecuadas ya sea (formando óxidos ó compuestos químicos) y su importancia en el trabajo de la soldadura con gas, reside en el hecho de que alimenta la combustión avivando la flama (comburente) y generando calor.

3) FÚNDENTE.- Es el material que proporciona protección al metal fundido para

evitar la contaminación de este con elementos contaminantes presentes en el aire. Su acción en términos generales se puede resumir en:

a) Actúa como un reactivo espumante que hace subir a la superficie las impurezas

del metal fundido.

b) Anula las reacciones químicas que se presentan durante la soldadura.

c) Actúa como elemento reductor impidiendo la oxidación del metal fundido.

d) Ayuda en la fusión del metal base y metal de aporte haciendo la unión más

homogénea y por tanto poco frágil.

El empleo adecuado de estos materiales repercutirá en beneficio del trabajo realizado; para seleccionar él fúndente adecuado, se debe considerar las propiedades del metal base, de aporte, la llama y la operación a efectuar.

4) VARILLA DE APORTE.- Son materiales comerciales usados en aquellas operaciones donde se requiere material de relleno, es decir, son los materiales con los que se forman los cordones de soldadura y los recubrimientos superficiales; para su selección debe tenerse presente que debe ser un material de características iguales ó semejantes a las del metal base, pero también hay que considerar el tipo de fúndente a usar y las recomendaciones de los fabricantes de éstos materiales.

5) TANQUE DE ACETILENO.- Es un cilindro de acero de una sola pieza en cuyo

interior contiene una pasta porosa (asbesto) saturada de acetona, en virtud de su capacidad de poder absorber hasta 25 veces su propio volumen de acetileno a temperaturas y presiones ordinarias; el poder absorbente de la acetona aumenta conforme la presión es aplicada, al bajar la presión del acetileno la acetona recupera su volumen, logrando que en los cilindros no se tenga acetileno en libertad y es posible tener un volumen de 8 m3 de acetileno a baja presión inferior a 1 kg/cm.

Para su identificación la secretaría de la industria y el comercio establece en su norma oficial DGN S-11-1970 que el tanque se debe pintar del color asignado a la empresa proveedora del gas y la ojiva debe ser de color café marrón ó rojo.

Al trabajar con cilindros de acetileno se deben tener los siguientes cuidados:

Deben mantenerse en recintos secos, frescos y bien ventilados alejados de cualquier fuente de calor.

Siempre colocarlos en posición vertical y nunca se deben golpear.


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Si se detecta olor al gas, se deben detectar las fugas con espuma de jabón y en caso de que así fuere, cerrarse la válvula del cilindro y dar aviso al responsable.

Nunca usar la parte superior del cilindro para colgar herramientas ó cualquier otro objeto.

En caso de incendio apagarlo con agua, ya que esta hace soluble al gas.

6) TANQUE DE OXÍGENO.- Son cilindros de acero al silicio fosfatados de una sola pieza que soporta presiones de trabajo de 160 kg/cm2 con una capacidad nominal de 6m3.

Para su identificación la secretaría de la industria y el comercio establece en su

norma oficial DGN S-11-1970, que el cuerpo del tanque debe ser del color asignado a la compañía proveedora del gas y la parte superior del tanque debe ser de color verde bandera que es el asignado para identificar al oxígeno.

Al trabajar con los cilindros de oxígeno se deben tener los siguientes cuidados:

Evitar que los cilindros entren en contacto con aceites ó grasas.

Cerrar por completo la válvula del cilindro al término de cada trabajo.

No manipularlos con brusquedad debido a que su peligrosidad estriba en la presión a la que contiene el gas.

Deben conservarse en recintos cerrados separando los cilindros vacíos de los llenos.

7) OTROS DISPOSITIVOS.- Adicionalmente en este proceso se utilizan los elementos previamente descritos como son: manorreductores, boquillas, sopletes, mangueras, encendedores de fricción, limpiadores de boquillas, equipos de protección personal, sistemas de ventilación, entre otros (Fig. 2.29).

Fig. 2.29 Equipo de soldadura oxiacetilénica.


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2.1.1.12 Soldadura por resistencia (RW).

Es un proceso (RW, resistance welding), se efectúa a máquina, usado primordialmente en la producción masiva de partes que requieren operaciones de soldadura sencillas. Este proceso de soldadura aprovecha el calor generado gracias a la resistencia ofrecida por las piezas de trabajo al paso de la electricidad, en un lugar predeterminado y la unión se logra por la presión de los electrodos de contacto. En la máquina de soldar se regula la corriente y la presión, para posteriormente alimentar y alinear las piezas de trabajo. Se dice que la soldadura por resistencia se realiza mediante un grupo de procesos en los que se genera el calor necesario para soldar las partes al paso de la corriente eléctrica.

Difiere de los procesos de soldadura por fusión en que requiere además del calor, la

aplicación de presión mecánica, para unir las partes por forjado; la presión refina la estructura de los cristales y produce una soldadura con propiedades físicas que son iguales ó superiores a los del metal base.


1) FUENTES DE ENERGÍA. El equipo de soldadura por resistencia se clasifica atendiendo a su funcionamiento eléctrico, como del tipo de energía directa ó como de energía alterna. En el mercado hay máquinas de soldar monofásicas y trifásicas de C.D.

El sistema eléctrico de una máquina de C.A. se compone de transformadores, de un interruptor superior y de un circuito secundario que incluye a los electrodos; la energía de los electrodos se toma directamente de una línea de fuerza, la cual tiene un voltaje suficiente para proporcionar la corriente requerida con el objeto de producir el calor necesario para lograr la soldadura. El voltaje necesario para generar la corriente requerida depende de la geometría del devanado secundario, de la conductividad del conductor en el circuito y de la resistencia ofrecida por la pieza de trabajo.

Al voltaje requerido se le conoce como “Voltaje secundario en circuito abierto” y cuando se le multiplica por la corriente de trabajo y se divide entre 1000, se obtiene la demanda en kVA del transformador, así mismo las abreviaturas se usan para expresar la capacidad de trabajo de la máquina ó ciclo de servicio; esta capacidad comprende la magnitud de la soldadura que puede producir la máquina así como la frecuencia con que puede producir tales soldaduras sin quemar su transformador u otro equipo relacionado.

El ciclo de servicio “C.S.” se define como el porcentaje de tiempo, en cada periodo de un minuto, en que el transformador esta realmente pasando corriente. Con excepción de la soldadura por costura, todas las demás tienen un C.S. del 50%, lo que indica que las máquinas pueden usarse a su máxima capacidad de kVA indefinidamente durante 30 segundos de cada minuto, sin sobrecalentar su transformador. Antes de trabajar en los metales, estos deben ser limpiados de toda suciedad, herrumbre u otras sustancias extrañas siguiendo los métodos recomendados por los fabricantes, debido a que esos agentes aumentan la resistencia a la corriente eléctrica lo que significa un mayor consumo de energía.


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Los procesos de soldadura que emplean estos principios, se realizan en forma semejante y sólo se diferencian por la forma de colocar las piezas de trabajo sobre los equipos, entre estos procesos podemos citar los representados esquemáticamente en la siguiente figura 2.30.

2.1.1.13 Soldadura por puntos (RSW).

Este tipo de soldadura es la más aplicada dentro de los procesos de soldadura por

resistencia debido a que posee tres maneras de poderla efectuar.

En el primer caso se colocan las piezas a unir entre dos electrodos de polaridades opuestas conectadas al transformador.

En el segundo caso las piezas de trabajo se montan entre una plancha ó mandril en la

que se conecta el polo (-) y un electrodo (+) conectados directamente al transformador.

Soldadura por puntos

Soldadura con recalcado

Soldadura por percusión

Mordaza

fija

Controles

Controles

Soldadura por percusión

sadorConden-

móvil

Mordaza

Soldadura con recalcado

Controles

Mordaza

fijaMordaza

móvil

con salientes

Soldadura por puntos, en rodamiento

Giro

Giro

PresiónPresión

Soldadura porpuntos

Presión

resistenciapor

de soldaduraProcesos

Controles

Presión

Controles

Soldadura de costura

Presión

rodamiento

Soldadura porpuntos, en

Presión

Giro

Giro

Soldadura por resistencia

Soldadura por arco con presión

Mordaza

Controles

Mordaza

fija

Arqueo

Controles

móvil

Presión

Saliente

Presión

Fig. 2.30 Procesos de soldadura por resistencia.


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En el tercer caso las piezas se colocan sobre una plancha ó mandril en la que se pone en contacto con un electrodo (-) y un electrodo superior (+) conectados al transformador.

Así la soldadura por puntos, consiste en prensar dos ó más piezas de metal laminado

entre dos electrodos, de cobre ó una aleación de cobre, y hacer pasar una corriente eléctrica de suficiente intensidad por las piezas para dar lugar al calentamiento necesario para su unión definitiva mediante la aplicación de presión por medio de los mismos electrodos; a continuación se describe la secuencia en la ejecución de la soldadura por puntos en tres tiempos:

a) Tiempo de compresión.- Es el tiempo entre la aplicación de la presión inicial del

electrodo sobre la pieza de trabajo y la primera aplicación de la corriente en la soldadura de puntos y de costura.

b) Tiempo de soldadura.- Es el tiempo en el que pasa la corriente de soldar a través de las partes a unir, el cual se expresa en segundos. Por ejemplo, al soldar una placa de 1/4” (6 mm) de espesor, de un acero SAE1010 con corriente de 60 Hz, con un tiempo de soldadura de 10 ciclos tenemos:

De la ecuación f = c/t t = c/f ; Donde:

f= 60 Hertz. f = frecuencia c= 10 ciclos c = ciclos Despejando t y sustituyendo t = tiempo de soldadura. Tenemos: t = 10/60 = 1/6 seg.

c) Tiempo de mantenimiento de la presión.- Es el tiempo en el que se mantiene

aplicada la presión en el punto de la soldadura, después de interrumpir el paso de la corriente de soldar, permite el enfriamiento ó endurecimiento de la región plástica de la soldadura.

2.1.1.13.1 Equipos y materiales requeridos en el proceso.

1) MÁQUINAS DE SOLDAR.- Las máquinas usadas en la soldadura por puntos de uso general son máquinas de brazo oscilante, máquinas de puntos del tipo de presión y las máquinas para soldar partes salientes.

2) ELECTRODOS PARA SOLDADURA POR PUNTOS, DE COSTURA Y DE PARTES SALIENTES. Los electrodos empleados en estos procesos, realizan las siguientes funciones:

a) Conducen la corriente de soldar a la pieza de trabajo.- Esta función es de tipo

eléctrico; si la presión no fuera un factor determinante, la selección del electrodo adecuado se basaría únicamente en la conductividad eléctrica y térmica, considerando la resistencia del mismo electrodo, y la resistencia entre el electrodo y la superficie de trabajo en la zona de contacto.


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b) Transmiten la presión a la zona de soldadura.- Esta función es mecánica;

durante las operaciones de soldadura, los electrodos están sujetos a esfuerzos considerables, por lo que deben soportar tales esfuerzos a temperaturas elevadas sin sufrir una deformación excesiva. Esto es debido a que la intensidad de la corriente no sólo tiene que ser conducida a la pieza de trabajo, sino que debe localizarse dentro de una zona fija; la presión trasmitida no sólo forja hasta su unión las piezas de trabajo calentadas, si no que también limita el paso de la corriente de soldar a la zona localizada.

La conductividad de los electrodos debe ser mayor que la de los materiales de trabajo, porque además de conducir la electricidad los electrodos trasmiten también el calor, para alejarlo de las superficies exteriores del metal de soldadura; esto es importante, por que se le usa a la inversa cuando se están soldando materiales diferentes, para obtener un equilibrio de calor.

El buen resultado de la soldadura por resistencia depende del empleo de los electrodos correctos. Las formas de la cara de los electrodos se han normalizado y se clasifican de acuerdo al código de la RWA (Resistence Welder Manufacturer´s Asociation) para tal propósito como: Aleaciones a base de cobre, y composiciones refractarias de metales. Las aleaciones se obtienen en forma de barras, de piezas forjadas, piezas vaciadas e injertos.

Los electrodos diseñados para soldadura por puntos pueden usarse para soldaduras de partes salientes, si la cara del electrodo es lo suficientemente grande para cubrir las salientes que se deberán soldar, ó el conjunto de salientes que se soldaran simultáneamente con el electrodo. Las ruedas del electrodo se tienen con contornos de cara estándar y dependiendo del tamaño de la máquina tienen los anchos y diámetros más comunes para ser usados en ellas.

2.1.1.14 Soldadura de costura por rodamiento (ROW).

Este proceso se conoce comúnmente como “soldadura de costura”, que consiste en

hacer una serie de soldaduras de puntos a traslape por lo que se logra una soldadura hermética a gases y a líquidos. En este proceso se emplean dos electrodos circulares rotatorios (ruedas electrodos), ó un electrodo rotatorio y otro de barra que trasmitirá la corriente. En este arreglo se hace referencia al proceso llamándolo “soldadura de costura a tope”. Todas las soldaduras de costura por rodamiento son soldaduras a traslape, pudiendo ser costuras longitudinales ó circulares.

2.1.1.14.1 Equipos y materiales requeridos en el proceso.

Una máquina longitudinal tiene sus electrodos dispuestos de tal forma que alimenta a

la pieza de trabajo, haciéndola avanzar hacia la garganta de la máquina; mientras que la máquina circular tiene los electrodos de manera que alimentan las piezas de trabajo transversalmente a la garganta de la máquina; también se tiene una máquina universal que funciona como una combinación de las mencionadas.


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Las máquinas de dos ruedas, sean del tipo circular ó longitudinal, pueden tener una ó las dos ruedas accionadas mecánicamente, para tirar de la pieza de trabajo entre ellas, ó bien ambas pueden girar sueltas y girar por la fricción del metal de trabajo al avanzar por efecto de una fuerza de tracción externa.

2.1.1.15 Soldadura por arco con presión (Flash Welding).

Es un proceso de soldadura a tope por resistencia, en la que se prensan las piezas de trabajo mediante dispositivos adecuados para trasmitir la corriente; se hace pasar la corriente a la pieza de trabajo para producir un arco, el cual en combinación con la resistencia eléctrica, calienta los extremos que se encuentran a tope hasta el punto de fusión.

Cuando los extremos de ambas piezas alcanzan la temperatura apropiada para lograr la profundidad correcta, con un movimiento súbito se ponen en contacto entre sí las piezas de trabajo con la fuerza suficiente para provocar una deformación con rebordes; esta acción empuja al metal fundido y a una parte del metal plástico hacia fuera de la zona de unión, originando un reborde de soldadura, la cual en ocasiones debe eliminarse. La soldadura por arco con presión puede usarse para unir varias aleaciones ferrosas y no ferrosas; con excepción del hierro fundido, del plomo, del estaño, del zinc, del bismuto y de las aleaciones de antimonio. Entre algunas aplicaciones de este proceso son: Las juntas biseladas entre extrusiones de marcos de ventana, cigüeñales de grandes dimensiones, en elementos de montaje de los motores a chorro, en el conformado de contornos a rodillo de los arillos para ruedas automotrices, etc.


Una máquina estándar para soldadura por arco con presión consta de un transformador de baja impedancia, de una plancha ó mesa estacionaria, de una plancha ó mesa móvil (sobre la que se monta el disco de prensado, los electrodos y todo aquello que se requiere para situar y sujetar a la pieza de trabajo), los mecanismos para lograr el arqueo y la presión de aplastamiento, y los controles de tipo eléctrico de aire ó hidráulicos.

2.1.1.16 Soldadura a tope con recalcado.

Dentro de la soldadura por resistencia, este proceso fue el primero en desarrollarse, el cual consiste en producir la unión simultánea sobre toda el área de las superficies a tope, ó bien en forma progresiva a lo largo de una junta mediante el calor obtenido por la resistencia al paso de la corriente a través de la zona de contacto de dichas superficies; la fuerza para soldar se aplica antes de iniciar el calentamiento y se mantiene durante el tiempo de dicha operación.


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2.1.1.16.1 Equipo y materiales requeridos en el proceso. El proceso de soldadura a tope con recalcado comprende a:

1) La soldadura a tope con recalcado de partes, soldando extremo con extremo

(alambres, varillas, soleras, etc.); este tipo de soldadura se usa en plantas de estirado de alambre y en la soldadura de productos hechos con alambre.

2) La soldadura continua de costura a tope con recalcado, usando intensidad de baja frecuencia; este tipo de proceso es empleado para hacer las juntas en las uniones longitudinales en tuberías, el tubo formado, pasa bajo los electrodos que trasmiten la corriente de trabajo al material por soldar y por medio de un juego de varillas se proporciona la fuerza para soldar. La magnitud de la deformación del reborde se regula por la presión relativa de los electrodos y los rodillos que aplican la fuerza necesaria para provocar tal deformación; el calor necesario para la soldadura, se regula por la corriente que se ase pasar por la pieza de trabajo y por la velocidad con la que pasa el tubo por los rodillos.

3) La soldadura continua de costura a tope con recalcado, usando intensidad de alta frecuencia; este proceso se aplica también para hacer juntas como las uniones longitudinales de tuberías soldadas, pero es menos eficiente que el anterior. Se pueden unir por este método varios materiales en forma de alambre, varilla, solera y tubo; de aleaciones de aluminio, latón, cobre, oro, aleaciones de níquel, aceros inoxidables y aceros con bajo y alto contenido de carbono.

Los materiales comprenden entre otros las aleaciones de aluminio, latón, cobre y oro, las aleaciones de níquel, los aceros inoxidables y los aceros con bajo y alto contenido de carbono.

2.1.2 SOLDADURAS SIN FUSIÓN.

Es cualquier proceso que consiste en calentar los metales hasta una temperatura inferior a su punto de fusión y unirlos con un metal de aporte fundido ó sin material de aporte con solo calentar los metales hasta que están blandos para martillarlos ó unirlos a presión entre sí por eso se les conoce como soldadura sin fusión. Y en donde no se incluye a ningún tipo de unión mecánica como el empernado ó el remachado. Para esto uno de los procesos principales en esta categoría son la soldadura fuerte, la soldadura blanda y uniones adhesivas.

2.1.2.1 Soldadura fuerte (Brazing).

Se encuentra dentro de los procesos de soldadura con baja temperatura, junto con el proceso de soldadura con bajo punto de fusión y la unión adhesiva. En cada uno de estos procesos se logra la soldadura a una temperatura inferior al punto de fusión del metal de base por lo que no se tienen los problemas metalúrgicos ligados con la fusión; la deformación se mantiene al mínimo y pueden unirse metales extremadamente delgados, ó bien pueden sellarse contra fugas con relativa facilidad además de poder aplicarse en diferente materiales.


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La soldadura fuerte, (también conocida como soldadura dura; por capilaridad “brazing”), se define según la AWS como el proceso mediante el cual los metales se unen con ayuda de un material de aporte no ferroso que se funde por encima de 427°C (800 °F), pero a una temperatura inferior que la de fusión del metal base. El material de aporte penetra en la unión por capilaridad en el caso de coalescencia, mientras que si es un latoneado, el material de aporte (latón) se deposita en capas.

En términos generales, el material de aporte cubre la superficie del metal base

distribuyendo uniformemente pero sin mezclarse con él, como en la soldadura por fusión. Por ello la soldadura fuerte (de bajo punto de fusión), depende de que un metal fundido de baja tensión superficial (material de aporte), fluya fácilmente con uniformidad sobre la superficie del metal de base, calentándose apropiadamente y limpiando correctamente las superficies a unir y emplear un fúndente adecuado. Para aplicar él fúndente, se puede proceder de las dos formas siguientes:

a) Mediante una varilla que se calienta en uno de sus extremos la cual se introduce

en el recipiente que contenga al fúndente granulado seco; un poco de esta sustancia se adhiere a la varilla caliente y se impregna en el área requerida mediante su contacto.

b) Se emplea un metal de aporte que posee un recubrimiento de fúndente, el cual se

incorpora constantemente en el charco formado por la descomposición de estos como efecto de la temperatura aportada al conjunto electrodo-metal base.

Esta técnica se puede aplicar en la mayoría de los metales y aleaciones comerciales

como, el cobre, aleaciones de cobre, aceros inoxidables, aleaciones de magnesio, aluminio, aleaciones de aluminio, aceros al carbono, fundiciones, titanio, circonio, entre otros.

Aunque las juntas obtenidas tienen una resistencia a la tracción aceptable, no son tan

excelentes como las obtenidas mediante la soldadura por fusión. Este procedimiento también encuentra gran aplicación en la unión de metales

diferentes debido a su baja temperatura de trabajo que no afecta las propiedades mecánicas del metal base; el cobre y sus aleaciones no pueden unirse al aluminio por este método.


Para lograr resultados excelentes es necesario considerar lo siguiente: 1) Diseño de la junta.- En este proceso se efectúan comúnmente las uniones a solape

y las juntas a tope: en las primeras para lograr excelentes resistencias, y máxima eficiencia se recomienda aplicar un recubrimiento de por lo menos 3 veces el espesor de la pieza más fina; por lo que el principal inconveniente es la forma geométrica en la junta abultada.

Con la soldadura a tope no se alcanzan resistencias como en el caso anterior, pues el

área de contacto se limita a la sección recta de la pieza más fina.


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La separación entre las partes a unir es importante, pues si la junta es cerrada, no permitirá el paso del material de aportación por lo que la soldadura no se efectuará; así mismo si la separación es muy grande tampoco se efectuara pues el fenómeno de capilaridad no se presentara provocando falta de material de aportación e irregular distribución del mismo. Dependiendo del estado superficial de las piezas, tamaños y naturaleza del material de aportación, el margen de separación recomendable es de entre 0.025 mm. y 2.5 mm.

2) Limpieza de las superficies.- La acción de capilaridad uniforme es posible sobre

superficies libres de óxidos, polvo, aceites y grasas. Estas impurezas se pueden eliminar por inmersión en disolventes, con baños de sales, por decapado (con ácido sulfúrico, nítrico ó clorhídrico) y desengrasado mediante vapor; en cuanto a los óxidos, estos se eliminan mediante chorros de arena, esmerilado, limado, mecanizado, lijado ó mediante un cepillado. El método a utilizar depende del tipo de contaminantes, del diseño de la junta y de los materiales que se han de soldar.

En la limpieza se debe evitar que las superficies a soldar queden pulidas, pues esto

dificultará la adherencia del metal de aportación, para lograr la rugosidad adecuada en las zonas a enlazar deben frotar con lijas de grano medio. Es recomendable soldar inmediatamente después de limpiar las piezas para evitar la contaminación de la atmósfera.

3) Desoxidantes.- Las superficies metálicas son susceptibles de contaminarse al

contacto con la atmósfera y más aún con cualquier reacción química derivada del contacto con el aire y algunas otras sustancias a medida que aumenta la temperatura de las piezas; por ello es importante el uso de un desoxidante que disuelva y elimine los óxidos formados durante la operación.

La principal cualidad del desoxidante es su capacidad para disolver los óxidos y

favorecer la fluidez del material de aportación, por lo que es importante su tensión superficial para una buena adherencia y penetración del metal fundido entre los bordes de la junta. Los desoxidantes, se suministran en forma de polvo, pastas ó líquidos; sus ingredientes son ácido bórico, boratos, fluoruros, cloruros, entre otros y su elección depende del metal base y del material de aportación.

El desoxidante en forma de pasta es el más utilizado pues permite una buena

adherencia y es fácil de aplicar sobre la superficie antes de soldar, el desoxidante en polvo se aplica espolvoreándolo sobre la junta ó introduciendo el extremo caliente de una varilla de aportación en el recipiente que lo contiene; los desoxidantes líquidos se utilizan primordialmente en la soldadura con soplete en donde el gas combustible se hace pasar a través del líquido desoxidante arrastrando hacia el soplete cierta cantidad del mismo que son depositados en las zonas a las que se dirige la llama.

Al finalizar el trabajo, se deben eliminar cuidadosamente los residuos del desoxidante

pues pueden ser el origen de corrosiones posteriores; para ello, puede realizarse un lavado con agua caliente, con agua fría antes de que las piezas se enfríen (El choque térmico rompe y desprende la película de residuos desoxidantes), una limpieza vía química y con el auxilio de cepillos de alambre, chorro de arena ó de vapor.


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4) Metal de aportación.- Se proveen en forma de varillas, rollos de alambre, láminas y polvos; la elección depende del tipo de junta y de la técnica de soldadura a utilizar. Para su identificación se utilizan los nombres comerciales ó las designaciones simbólicas normalizadas; por ejemplo la AWS utiliza la letra B para identificar los metales de aporte en la soldadura por capilaridad, seguida del símbolo químico de los elementos constitutivos de las varillas (ver Tabla 2.3); los metales de aportación deben reunir las siguientes características:

a. Fácil adherencia y propiedades para lograr uniones resistentes con el metal base. b. Adecuada temperatura de fusión y fluidez que permitan buena distribución por su c. capilaridad. d. Suficiente homogeneidad, resistencia a la segregación (perdida de componentes), y

baja concentración de elementos volátiles. e. Excelente resistencia mecánica y a la corrosión.

Metal de aportación (AWS) Metal base

BlSi (Aluminio-silicio) Aluminio y sus aleaciones.

BCuP (Cobre-fosforo) Cobre y sus aleaciones.

BAg (Plata) Metales férricos y no férricos, a excepción del Aluminio y Magnesio.

BAu (metales preciosos) Hierro, Níquel y Cobalto.

BCu (Cobre) Metales férricos y no férricos.

BNi (Níquel) Aceros inoxidables, aceros al carbono, aceros baja aleación y cobre.

BMg (Magnesio) Magnesio y sus aleaciones.

Tabla 2.3 Metales de aportación para soldadura por capilaridad.

La aplicación del metal de aportación se realiza manualmente, una vez calentadas las

piezas hasta la temperatura adecuada ó colocándola antes en alguna zona de la junta antes de iniciar el calentamiento; las varillas y alambres se utilizan en este método.

Otro método emplea anillos, arandelas, láminas ó polvos según la forma de las

juntas, estos elementos se colocan cerca de los bordes de la junta y en lugares que permitan su fusión para llenar uniformemente toda la junta; aunque puede hacerse manualmente, su principal aplicación se encuentra en la soldadura por hornos, por inducción, por resistencia ó por inmersión.

5) Calentamiento.- Este se realiza por diversas formas, en la soldadura manual suele

calentarse con soplete, en la cual la llama puede ser oxiacetilénica, aeroacetilénica, oxhídrica, oxi-mapp, etc. Su elección depende de la conductividad térmica, del espesor y tamaño de las piezas a soldar; las llamas más aceptables son oxiacetilénica y la oxi-mapp por su capacidad de regular la aportación de calor en un límite amplio, al trabajar con estas, la llama debe ser ligeramente reductora y el soplete puede ser normal ó multi-llama; en cualquier caso el calentamiento debe realizarse con la boquilla relativamente separada de la pieza sin aproximar el dardo hacia la zona a calentar.


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La llama aire-gas genera poca aportación de calor por lo que es útil en la soldadura por capilaridad de espesores finos, la mezcla puede ser aire y acetileno; también se puede trabajar con llamas usando como combustible al propano ó al butano debido a que producen llamas de elevada temperatura.

Por otro lado la llama oxhídrica se utiliza en la soldadura del aluminio y materiales no

férricos por su baja aportación de calor, la baja temperatura reduce el riesgo de sobrecalentamiento y él hidrógeno forma una atmósfera protectora que ayuda en la limpieza de la zona.

El metal de aportación debe fundirse perfectamente para que pueda fluir por

capilaridad entre la junta; la temperatura de fusión varia según la naturaleza del metal utilizado, en cualquier caso esta temperatura debe ser menor que la de solidificación base. La temperatura de metal base jamás debe de ser igual que la temperatura de fusión de metal de aportación.

6) Métodos de soldadura por capilaridad.- La soldadura con soplete es la mayor

mente empleada en este proceso (Fig. 2.31), pues permite tener una amplia gama de temperaturas, pudiéndose mecanizar para mejorar la productividad; sin embargo el calentamiento en horno, por inducción por resistencia ó por inmersión, responde mejor a las exigencias en producciones masivas. Además, con estos métodos se consigue un mejor control en la aplicación del calor, obteniendo una mejor calidad en las uniones.

El calentamiento en los hornos, las piezas a enlazar se colocan sobre bandejas

adecuadamente, posteriormente son calentadas por el calor generado por la combustión de un gas ó por resistencia eléctrica. En el calentamiento por resistencia se aplica el mismo principio que en la soldadura clásica por resistencia; el metal de aportación en forma de lámina, se coloca entre las piezas a enlazar, y estas a su vez se disponen entre dos electrodos de carbón. Luego se hace pasar una corriente de baja tensión y gran intensidad, que produce el calentamiento de las piezas y la fusión del metal de aportación. En la soldadura por inmersión, las piezas convenientemente preparadas son sumergidas en un baño de aportación fundido, contenido en un crisol que se calienta desde el exterior.

Fig. 2.31 Soplete para soldadura fuerte y para autógena


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2.1.2.2 Soldadura blanda (Soft). En este proceso los materiales de aportación tiene una temperatura de fusión inferior

a 427°C (800 °F); este material se distribuye entre los bordes de las piezas a unir por el fenómeno de capilaridad. La soldadura blanda puede aplicarse a la mayoría de los materiales comerciales como aceros, chapa galvanizada, chapa estañada, cobre, aceros inoxidables, latón, bronce, entre otros (Fig. 2.32).

En este proceso las piezas se preparan cuidadosamente para que el metal de

aportación fluya a lo largo de la junta por capilaridad; las juntas muy cerradas ó separadas impiden la circulación del metal de aportación provocando defectos en la soldadura; para lograr la adherencia del metal de aportación con los metales base se deben limpiar perfectamente los bordes de estas en los que se efectuará la junta. Las grasas y suciedad pueden eliminarse con disolventes, mientras que los óxidos mediante el uso de cepillos de alambre, papel de lija ó la aplicación de un desoxidante; manteniendo los bordes limpios durante el calentamiento y la aplicación de la soldadura.

Durante la operación las piezas a unir deben conservar la posición adecuada, pues el

movimiento de ellas durante el calentamiento ocasionará una unión mal formada; así mismo el diseño de la junta debe ser adecuado de acuerdo a los esfuerzos a que se someterá la unión y por último se recomienda lavar las piezas con agua caliente con el fin de evitar la acción corrosiva de los residuos del desoxidante ó sustancia empleada como limpiador.

Fig. 2.32 Diferentes tipos de soldadura blanda


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Como la soldadura de metales ó aleaciones con bajo punto de fusión es un proceso en la que interviene la acción entre dos materiales, es importante que los materiales a soldar se encuentren a la misma temperatura, de lo contrario la soldadura se enfriara dando lugar a una junta fría sin lograr ninguna aleación; por ello es necesario que el cautín u otra fuente de calor sea de una temperatura lo suficientemente alta para lograr la temperatura deseada.

Este proceso no puede realizarse sin fúndente, aún cuando el metal esta limpio,

adquiere rápidamente una película de óxido debido a la misma temperatura al soldar; el fúndente elimina esta película de óxido no metálico de la superficie de los materiales manteniéndolos limpios durante toda la operación permitiendo el contacto necesario para su unión, después de soldar, el residuo de fúndente, que conserva los óxidos capturados permanece inerte sobre la superficie de la junta formando una capa fácil de retirar.

Cabe mencionar que el objetivo de este proceso no es el de obtener una resistencia,

sino el de asegurar una conexión permanentemente firme, no porosa y con continuidad metálica, que no se altere con los cambios en la temperatura, y que sea capaz de resistir deformaciones y esfuerzos menores de torsión sin romperse.


1) Material de aportación.- Estos materiales comercialmente se encuentran en forma

de barras, cintas, hilo tubular con núcleo desoxidante, hilo relleno, en láminas ó en forma de pasta. En su composición comúnmente se emplean aleaciones a base de estaño y plomo, oscilando su temperatura de fusión entre188°C (aleación 70% estaño y 30% plomo) y 310°C (en aleación de 5% estaño y 95% plomo), la aleación más utilizada (50% estaño y 50% Plomo) se funde a 245°C aproximadamente. Las aleaciones con bajo contenido en estaño, poseen una temperatura de fusión más elevada y menor fluidez que en las aleaciones ricas de este elemento; al aumentar el contenido de estaño se mejora la adherencia evitando el agrietamiento.

Para aplicaciones específicas existen materiales especiales, por ejemplo, en la

elaboración de envases metálicos para conservas alimenticias se emplean varillas de aleación estaño-antimonio, a fin de evitar la contaminación debida al plomo. Las aleaciones estaño-zinc se usan para soldar el aluminio mientras que las aleaciones plomo-plata son ideales cuando se requieren buenas resistencias a temperaturas elevadas.

2) Desoxidantes.- Al igual que en otros procedimientos de soldadura, también se

requiere de un material desoxidante adecuado, pues se evita la formación de óxidos durante la operación y se mejora la adherencia facilitando el acceso del material de aportación a lo largo de la junta. En el mercado existe gran variedad de estos materiales en formas diferentes como pastas, líquidos ó en forma de polvos. Los desoxidantes en soldadura blanda se clasifican en: a) Desoxidantes corrosivos son los más efectivos pero requieren de un lavado exhaustivo después de soldar, además, de que no pueden usarse en trabajo de electricidad ó electrónica, el más usado es el cloruro de zinc (ácido clorhídrico, zinc y agua) y b) Desoxidantes no corrosivos; el más común de estos es el ácido acético.


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3) Calentamiento de la soldadura.- En cualquier operación de soldadura blanda se deben calentar las piezas a una temperatura tal que funda al material de aportación; el cual debe extenderse y mojar uniformemente la superficie de los bordes a enlazar para lograr excelentes resistencia en la junta. El calentamiento se puede lograr por diferentes medios y procedimientos, el más adecuado, depende del tamaño y configuración de la junta. Cuando se utiliza soldadura con núcleo de fúndente mediante un cautín, debe recordarse que esta soldadura se forma de dos elementos (soldadura y fúndente) que son física y químicamente diferentes; por ejemplo los fundentes, poseen una temperatura de ebullición siempre inferior al de la soldadura permitiendo que este se evapore mientras la soldadura se funde, por ello la soldadura debe aplicarse exactamente en la unión entre las piezas y el cautín, para que la soldadura y él fúndente puedan liberarse simultáneamente en el punto especifico en el que se desea la soldadura y que él fúndente pueda realizar su labor.

En la aplicación de cualquier soldadura, la única función del cautín es la de trasmitir el

calor, y lograr que el metal a soldar debe calentarse hasta la temperatura de fusión de la soldadura y la temperatura que permita la aleación de la misma, antes de que tenga lugar la acción real de la junta. En general hay una barrera aislante de óxido entre el cautín y la pieza de trabajo, pero con la incorporación del fúndente, se rompe rápidamente esta película y se establece el contacto entre los materiales por medio de la soldadura fundida. Siempre debe cerciorarse que la capacidad térmica del cautín sea la adecuada para el trabajo a realizar para no correr riesgos.

3) Tipo de la junta.- Este es un factor importante puesto que determina la máxima

carga que puede soportarse sin fallar por fractura ó deformación. Las juntas a tope son las más débiles, permitiendo únicamente cargas a tensión, en las juntas traslapadas soportan cargas a tensión moderadas debido a que puede presentarse la flexión con grandes pesos, además de tener como inconveniente el hecho de que no puede utilizarse cuando hay limitaciones estrictas en cuanto al espesor de la junta. La junta charpada (es cuando los bordes se preparan dé tal manera que queden a tope y traslapadas sin sobrepasar su propio espesor (Fig. 2.33); en ella se eliminan los problemas de espesor y de flexión, pero son difíciles de hacer y mantener su posición durante la soldadura.

La corrosión galvánica se presenta en las juntas soldadas con soldadura de bajo

punto de fusión debido a la presencia de metales diferentes. Esta corrosión no es grave en juntas soldadas con aleaciones preparadas a base de plomo, con soldaduras de plata ó con aleaciones para soldadura fuerte con bajo punto de fusión. Las aleaciones de aluminio sin protección se corroen rápidamente en atmósferas húmedas.

Las juntas hechas con bajo punto de fusión en aluminio, que estén expuestas a

situaciones de humedad ó de aire proveniente del mar, deben ser de tipo charpado largo ó de tipo (traslapado).

Las juntas soldadas en aluminio ó en sus aleaciones, que estén expuestas al agua

salada ó al rocío de agua salada, pueden protegerse catódicamente adosándoles cintas de zinc ó de cadmio cerca de la junta. Se considera buena práctica usar una laca a prueba de humedad, ó un recubrimiento de pintura, sobre las juntas soldadas en aluminio expuestas a atmósferas normales.


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Las juntas hechas con aleaciones de plomo-estaño, no deben usarse a temperaturas mayores alrededor de 350°F (177°C); las realizadas con soldadura de estaño y antimonio se desprenderían por fusión alrededor de los 450° F (232°C); y las hechas con soldadura de cadmio y plata alrededor de los 640°F (338°C).

En la mayoría de los casos el papel principal de la soldadura es lograr una unión ó conexión de baja resistencia ó el de una superficie tersa y estética; para tales aplicaciones, la resistencia mecánica puede lograrse antes de soldar (mediante atornillado, torciendo ó entrelazando las partes, ó mediante algún otro medio).

2.1.2.3 Unión por adhesión.

Si bien el uso de pegamentos es casi tan antiguo como la humanidad, la unión por

adhesión no puede considerarse todavía como una ciencia bien definida, porque los datos de que se dispone en este campo son gran parte empíricos y las explicaciones son aún hasta cierto grado muy escuetas y especulativas.

Pero los adelantos contemporáneos han logrado el desarrollo de adhesivos de alta

resistencia (los productos epóxicos y las resinas fenólicas), que han posibilitado el unir prácticamente todos los sólidos conocidos; con una mayor eficiencia y con menos costo,

Dentro de estos adhesivos se encuentran por ejemplo: los de cloruro de polivinilo, los

acrílicos, los fundidos en caliente, los sintéticos de tremo-endurecimiento ó de estabilización térmica, los adhesivos epoxicos de varios componentes, los de base elastómeros, los de caucho natural clorinado, los de caucho ciclado ó isomerizado, los de hidrocloruro de caucho, el de caucho de neopreno (policloropropano) y los de caucho de nitrilo estos son algunos adhesivos que se podrían mencionar; pero sin detallarlos más a fondo.

Fig. 2.33 Juntas típicas soldadas con bajo punto de fusión.

a) junta a tope b) junta traslapada c) junta a tope con guarnición d) junta charpada ó biselada e) junta soldada con casquillo


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2.1.3 OTROS PROCESOS DE SOLDADURA.

2.1.3.1 Soldadura con rayo láser.

En esta técnica, la fusión se consigue mediante la aplicación de un haz de luz muy intenso y concentrado sobre una zona de la pieza de diámetro aproximadamente igual al de un cabello; este haz genera en el punto de focalización una potencia superior a 1000 000 W/cm²; gracias a la localización y control de la aportación de calor, el rayo láser puede fundir metales de alto punto de fusión por lo que puede ser utilizado para soldar y cortar diferentes materiales.

Puesto que la aportación de calor es relativamente baja en comparación con otros

procedimientos de soldadura, la amplitud de la zona térmicamente afectada y el efecto del calor sobre las zonas adyacentes a la junta se reducen al mínimo por lo que pueden soldarse: alambre con alambre, lámina a lámina, alambre a lámina, tubo a lámina, aleaciones tratadas térmicamente sin modificar sus propiedades, cobre, níquel, tungsteno, aluminio, aceros inoxidables, titanio, entre otros.

Además el láser puede pasar a través de sustancias transparente sin afectarlas, lo

que hace posible la soldadura en metales recubiertos de vidrio ó plástico, sin afectar el revestimiento además como la fuente de calor es un haz luminoso y no se presenta contaminación en la soldadura (Fig. 2.34).

Las principales aplicaciones de este proceso se encuentran en las industrias

electrónicas y aeroespaciales, en las que se requiere un severo control de las uniones, la limitante principal del proceso radica en su pequeño poder de penetración; los equipos disponibles en la actualidad se emplean para trabajar en materiales cuyo espesor no supere los 10 mm. El tiempo de duración del haz suele ser de 2 µseg., con una frecuencia de 10 veces/seg., cada vez que el rayo incide sobre la pieza funde un pequeño punto, el cual solidifica en microsegundos, debido a ello el cordón de soldadura es una sucesión de pequeños puntos que se solapan parcialmente. La soldadura puede realizarse desplazando la pieza por debajo del haz que se mantiene fijo, ó moviendo la fuente de energía a lo largo de la junta.

Fig. 2.34 Máquina automática para soldadura por láser.


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Para entender que es el rayo láser, comenzaremos por decir que los átomos poseen capacidad para emitir energía cuando son excitados en dispositivos como por ejemplo en una lámpara fluorescente ó en un cinescopio, en este sentido la fluorescencia es la propiedad de los átomos para emitir luz cuando se someten a una radiación externa de menor longitud de onda. En la soldadura con láser, los átomos que se excitan son los de un rubí de forma cilíndrica de 10 mm de diámetro, este rubí (artificial) posee una estructura cristalina perfecta en cuya masa posee un 0.05% en peso de óxido de cromo y el resto de óxido de aluminio. Precisamente los átomos de cromo son los que dan al rubí su color rojo por un proceso de absorción y emisión de ondas luminosas; al iluminar con una fuente externa los átomos de cromo absorben luz verde la cual provoca la excitación en algunos de sus electrones, por lo que se dice, que la luz verde eleva el nivel energético de los átomos de cromo; ocasionalmente éstos átomos retornan a su estado original emitiendo una parte de la energía extra (luz verde), bajo la forma de luz fluorescente roja.

Cuando la luz roja emitida por uno de estos átomos incide sobre otro átomo

excitado, el segundo emite luz roja en fase con la onda incidente, es decir la luz roja procedente del primer átomo se amplifica para la producción de más luz de las mismas características (Fig. 2.35).

Al aplicar luz verde intensa sobre el rubí, se logra la excitación de gran número de

átomos del cromo, por lo que la luz roja emitida por cada uno de ellos incide sobre otros amplificándose en cada incidencia hasta adquirir gran intensidad; para ayudar en este efecto, las superficies circundantes son reflectores de manera que la luz roja de cada átomo se refleja y realiza diferentes recorridos dentro del rubí con lo que se incrementa la generación de luz roja alcanzando una intensidad crítica (energía de umbral), en la que se produce un estallido de luz roja.

VISTA FRONTAL

VISTA SUPERIORLAMPARA INTERMITENTE

DE CRIPTON O XENON

TUBO DE VIDRIO

TUBO DE LASER

ESPEJO

100%

REFLECTOR

RFLECTOR

PARCIALPIEZA DE

TRABAJO

LAMPARA

INTERMITENTE

ENFOQUE OPTICO

FLUJO DE LASER TRANSVERSAL

Fig.2.35 Representación gráfica del rayo láser en flujo transversal y flujo axial.


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Uno de los extremos del rubí es parcialmente reflector, con la que alcanza la energía del umbral dejando salir al exterior el haz de luz roja de gran intensidad, la cual es manipulada mediante sistemas ópticos para lograr un calentamiento localizado, dando lugar así a la fusión en el punto de incidencia sobre el material.

A causa del régimen de repetición del rayo láser, se requiere de un tiempo

considerable para ejecutar un cordón de soldadura, sin embargo los cordones que se obtienen son de calidad insuperable por cualquier otro proceso existente; por lo que en un futuro con los avances en la entrega de potencia del láser y en el régimen de repetición, se incrementará la velocidad del proceso y se podrán trabajar con espesores de material superiores.

2.1.3.2. Soldadura con oxihidrogeno. Para la mayoría de los procesos de soldadura a la llama, el principio del proceso es semejante al de la soldadura oxiacetilénica; cuya diferencia estriba en el tipo de gas combustible utilizado.

2.1.3.2.1 Equipo y materiales requeridos en el proceso. Los equipos y materiales necesarios son prácticamente los mismos, sólo se debe poner atención en los materiales y dispositivos que se asignan a cada proceso en particular; por ejemplo, reguladores, manómetros, sopletes, boquillas, fundentes, material de aporte, entre otros; los cuales se detallan adecuadamente en las prácticas de trabajo. En este proceso de soldadura, el calor necesario para fundir la pieza de trabajo se obtiene de la combustión del hidrogeno en presencia de oxígeno.

Cuando reacciona él oxígeno con el hidrógeno, se genera la llama de oxihidrógeno produciendo una temperatura máxima de 5500ºF (3000ºC), inferior a la temperatura producida por la llama oxiacetilénica, pero mayor a la de cualquier otro combustible, con excepción del metilacetileno propadieno (MAPP).

La llama de oxihidrógeno no es usada para soldar metales con temperaturas de

fusión bajas (como el plomo, el aluminio y el magnesio); su llama es difícil de ver por lo que prácticamente es imposible ajustar la flama a simple vista, por esta razón el ajuste de la llama se controla mediante reguladores de presión y limita su uso a operaciones particulares. El metilacetileno-propadieno “MAPP”.- Es un compuesto de acetileno licuado (metilacetileno y propadieno estabilizados) patentado por la compañía DOW CHEMICAL.

2.1.3.3 Soldadura oxipropánica.

Es el método de soldadura, en el que para fundir los metales y lograr su unión, se

aprovecha el calor desprendido de la combustión del gas propano en combinación con él oxígeno (flama oxipropánica).

El propano (C3H8).- Es un gas producido industrialmente cuya aplicación en los

procesos de soldadura por fusión lo hacen útil en virtud de su bajo costo.


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La combustión del propano se realiza en presencia del oxígeno, dándose la siguiente reacción 2C3H8 + 3O2 6CO + 8H2, esta mezcla no es inflamable, por lo que hay necesidad de suministrar más oxígeno, dando lugar a la siguiente reacción (C3H8 + 5O2 . 3CO2 + 4H2O), la temperatura de la llama en el dardo es relativamente baja (2900ºC aprox.); es una flama ancha, oxidante y difícil de regular; motivos por los que el propano se usa en casos donde el carácter oxidante de la flama no es un inconveniente del trabajo.

El gas natural se usa principalmente para el precalentamiento, para la soldadura blanda y en la soldadura fuerte. Por ser difícil obtener una llama no oxidante con el propano y el butano, estos gases se emplean para la soldadura fuerte.

2.1.3.4 Soldadura de plásticos.

El método más sencillo para unir ó pegar películas ó planchas de termoplásticos entre

sí, es mediante la utilización de calor. La soldadura térmica elimina la necesidad de usar costuras, adhesivos y películas intermedias, siempre y cuando las películas de termoplásticos sean compatibles entre sí y se puedan fundir para formar juntas una soldadura.

Se caracterizan por ser fundibles y solubles repetidamente, mínimo se hinchan al

contacto con solventes. A temperatura ambiente pueden ser blandos ó duros, son derivados de la misma estructura molecular, ya que las moléculas tienen forma de cadena abierta ó de hilos.

Los termoplásticos al reblandecerse y fundirse, tienen ventajas y desventajas, por ejemplo, pueden moldearse por calor, es decir, una lámina ó tubo puede transformarse a un estado elástico, similar a una goma, adquiriendo nueva forma después de enfriarla en un molde. Además los desechos son reciclables.

Sus ventajas son el reblandecimiento provocado por el calor que limita en gran medida las temperaturas de uso, sobre todo cuando se someten a la acción simultánea de fuerzas mecánicas.

La unión de termoplásticos por soldadura ofrece ventajas técnicas y económicas. Las

formas de termoplásticos que son demasiado grandes ó complejas para ser moldeadas se pueden montar a partir de componentes intermedios, tales como planchas, tubos, barras y bloques mecanizados ó piezas moldeadas.

Las poliolefinas que no pueden ser unidas fácilmente con adhesivos se sueldan para

obtener una unión que se aproxima ó iguala en resistencia al material original. La soldadura puede proporcionar una mejor unión que los adhesivos, ya que son de mejor calidad y duración.

El primer intento para la unión de plásticos por soldadura se remonta a los años

anteriores a la segunda guerra mundial.


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Las propiedades del termoplástico, la aplicación deseada y la sección trasversal son los factores que determinan la selección de uno de los siguientes métodos comerciales de soldadura: soldadura con gas caliente, soldadura con un útil caliente y soldadura por fricción.

Los termoplásticos se subdividen en:

a) Termoplásticos amorfos.-Se caracterizan porque sus moléculas filamentosas están en completo desorden, enredados entre sí, permiten el paso de la luz, por ello son trasparentes.

b) Termoplásticos semicristalinos.-Su orden molecular es relativamente bueno, apreciándose un cierto paralelismo dentro de los filamentos moleculares. El ordenamiento en los tramos de macromoléculas paralelas equivale al acomodo de átomos ó moléculas en forma de cristales, se oponen al paso de la luz y provocan una apariencia lechosa ó translúcida.

c) Termofijos.- Los plásticos que se mantienen rígidos y sólidos a temperaturas elevadas, se denominan termofijos. Se obtienen por la reticulación de productos líquidos de bajo peso molecular. Están entrecruzados en todas direcciones, debido a su estructura no son moldeables, no pueden ser disueltos y raramente se hinchan. A temperatura ambiente son duros y frágiles, no son reciclables.

2.1.3.4.1 Clasificación de plásticos por contenido de monómero.

De acuerdo con la cantidad de monómeros presentes en el proceso de polimerización, se

distinguen los siguientes tipos:

a) Homopolímero.- Es un polímero obtenido de un tipo de monómero. La reacción se lleva a cabo mediante el uso de agentes químicos llamados iniciadores, por ejemplo peróxidos orgánicos bajo ciertas condiciones de calor y presión.

b) Copolímero.- Cuando en la polimerización participan dos ó más monómeros de diferentes tipos, se obtienen plásticos denominados copolímeros.

2.1.3.5 Soldadura térmica en plásticos

La soldadura térmica se utiliza principalmente para el empaquetado de ampollas y para

soldar tejidos recubiertos ó laminados con resinas vinílicas. Las dos capas de material que deben unirse son prensadas entre útiles ó mandíbulas apropiadas que han sido calentadas con resistencias eléctricas u otro sistema.

Puesto que se debe mantener una temperatura constante sobre las superficies de las

mandíbulas, estas aplicaciones no permiten enfriar la unión ó soldadura cuando ésta está todavía bajo presión. Puede ocurrir deformación ó alabeo si el contacto con las mandíbulas calientes se mantiene durante un tiempo demasiado prolongado.


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2.1.3.5.1 Soldadura con gas caliente en plásticos.

La soldadura con gas caliente también se puede clasificar como una técnica de

soldadura térmica porque implica el lanzamiento de un chorro de aire caliente ó una llama directamente sobre aquellas superficies entre las que se debe hacer la unión. Tanto la presión como el calor deben mantenerse constantes, ya que de lo contrario el material puede fundirse ó deformarse.

2.1.3.5.2 Soldadura por fricción en plásticos.

La soldadura por fricción es otra técnica de soldadura térmica en la que los dos

materiales se frotan uno contra el otro para generar su propio calor. Esto usualmente se hace sólo en piezas rígidas y redondas cuyas superficies a unir pueden hacerse girar en direcciones opuestas entre sí. Se produce suficiente calor por fricción para fundir y unir entre sí ambas superficies.

2.1.3.5.3 Soldadura por impulsos ó herramienta caliente en plásticos.

Es una modificación de la técnica de soldadura térmica en la que se utiliza una

mandíbula ó útil permanentemente caliente. En el método de impulsos la calefacción se realiza haciendo pasar un impulso eléctrico a través de un alambre delgado de nicrón y, puesto que el alambre es un elemento de resistencia, se origina así un impulso de energía calorífica.

Como en el caso de la soldadura térmica ordinaria, el calor se trasmite desde las

mandíbulas de soldar a las caras externas de las capas de materiales que se han de soldar y después se trasmite a la interfase central entre estas capas, en donde se debe de hacer la unión. Por tanto, esa técnica se limita normalmente a operaciones de soldadura que utilizan materiales delgados como es el caso de la fabricación de artículos análogos.

2.1.3.5.4 Soldadura dieléctrica en plásticos.

Casi todos los materiales plásticos se calientan en mayor ó menor extensión si se

colocan en el campo electromagnético de una corriente eléctrica alterna de frecuencia e intensidad alta.

El empleo de la soldadura dieléctrica se ha extendido muy rápidamente en pocos

años debido a las técnicas de soldar y el mejor diseño del equipo. Generalmente los materiales de policloruro de vinilo (son los que tienen moléculas sumamente polares) son los compuestos plásticos más adecuados para sistemas de soldadura dieléctrica.

Sin embargo, actualmente están siendo soldados de esta manera cada vez más y

más materiales basados en acetato de celulosa, nylon y uretanos, esta circunstancia ha contribuido al desarrollo del equipo.


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El equipo de soldadura dieléctrica consta de tres componentes principales: el generador de radio frecuencia, la prensa de soldar y el sistema para manejar el material; este último combina la alimentación y retirada del material (Fig. 2.36).

La soldadura dieléctrica es ilimitada, pues se están desarrollando nuevas

aplicaciones y tecnologías para mejorar, de manera que los nuevos materiales y productos puedan ser soldados económicamente.

Este esfuerzo de los fabricantes por economizar la soldadura de plásticos, es la

principal razón para el ilimitado crecimiento potencial de la industria de soldar, ya sea en un futuro a corto ó a largo plazo.

Fig. 2.36 Equipo y aplicación de soldadura de plásticos


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2.2 PROCESOS DE CORTE.

Los dos tipos más comunes en que se clasifican los procesos de corte son los siguientes: corte mecánico y corte térmico, en el cual sólo nos abocaremos a los procesos de corte térmico, que son los que están ligados con los procesos de soldadura (Fig. 2.37).

2.2.1 CORTE TÉRMICO.

El corte por temperatura ó corte termal, es un proceso en el que se logran separar

(remoción) de materiales por medios mecánicos (maquinado), por la fusión de los mismos (proceso por arco “arcayado”) y por reacción química (oxidación “oxicorte”), estos procesos a su vez se subdividen y se mencionan posteriormente. Lo más recomendable en cada procedimiento de corte esta condicionado en gran medida por la naturaleza del metal a cortar y por razones de tipo económico; porque el procedimiento de corte mecánico se puede hacerse en forma manual (también automatizada) en donde el operario sostiene y dirige el cortador a lo largo de la línea de corte, mientras que el corte térmico se puede realizar en forma automatizada (también manualmente), en donde el operario capacitado monta en una maquina diseñada para lo mismo la pieza a cortar, que sostiene y guía automáticamente al cortador durante todo el proceso ó donde el operador si lo hace de forma manual, mantiene el cortador sobre la pieza (Fig. 2.38).

Fig. 2.37 Diagrama de los proceso s de corte

Fig. 2.38 Corte térmico


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2.2.1.1 Corte con oxígeno.

El oxicorte ó corte con llama, es un procedimiento en el que se combina el poder

oxidante del oxígeno y el desprendimiento de calor que quema un gas combustible para fundir las partes que han de ser separadas, de ahí la gran aplicación industrial pues este proceso puede hacerse en forma manual con un soplete cortador, ó sirviéndose de máquinas de oxicorte en forma automática. Este procedimiento se basa en la capacidad de oxidación de los productos férricos y en la facilidad que se tiene para la eliminación de los óxidos formados.

Una pieza de hierro ó de acero expuesto a la acción del aire experimenta una oxidación progresiva, que es una combinación del metal con él oxígeno del aire, transforma paulatinamente el producto inicial en óxido de hierro. A temperatura ambiente esta reacción es lenta, pero si se calienta la pieza y se expone al aire, se obtiene una oxidación mucho más profunda y casi instantánea; por ejemplo, al calentar una varilla de acero hasta el rojo blanco y luego se sumerge en un recipiente con oxígeno, la varilla entra inmediatamente en combustión (oxidación rápida), transformándose en óxido de hierro (escoria).

El hierro dulce, los aceros suaves y aceros de bajo carbono (con el 0.9% de carbono como máximo), son materiales que pueden cortarse con cierta facilidad mediante el proceso de oxicorte simple, mientras que para aceros con alto contenido de carbono requieren de otro procedimiento de corte. Una regla a seguir es, que a mayor contenido de carbono, mayor debe ser la temperatura de calentamiento.

Para oxí-cortar una pieza de hierro ó de acero se calienta con la llama oxiacetilénica hasta una temperatura adecuada (inferior a la de fusión) y se aplica un chorro de oxígeno a presión sobre la zona caliente. El oxígeno provoca la combustión del hierro, transformándolo en óxidos (escorias) que se eliminan por la acción mecánica del chorro de oxígeno suministrado.

2.2.1.1.1 Requerimientos del proceso.

Presiones de trabajo.- Las presiones de oxígeno y de acetileno, dependen del tipo de soplete y del tamaño de la boquilla, la cual se elige dé acuerdo con el espesor a cortar. Al elegir las presiones, se deben seguir las recomendaciones de los fabricantes del soplete (tablas en las que se dan las presiones aproximadas para distintos espesores y boquillas).

Fig. 2.39 Formas de corte con diferentes velocidades.


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En cuanto a la presión del oxígeno y la velocidad de corte, se debe ajustarse de acuerdo a las exigencias propias del trabajo (Fig. 2.39). Como regla general en el oxicorte, se dice “no iniciar el corte hasta estar seguros de que puede completarse”; es evidente que si se interrumpe el corte sobre una sección gruesa, resulta difícil el cebarlo de nuevo, lo que repercute en costos y en tiempo. En este proceso se genera gran cantidad de calor y se desprenden numerosas chispas y proyecciones de escoria, por lo que se exige el empleo de protección adecuada para todo el cuerpo.


El equipo usado en el proceso de oxicorte es similar al equipo usado en el proceso de soldadura oxiacetilénica, las diferencias son que en el proceso de oxicorte se debe emplear un cilindro más de oxígeno para suministrar él oxígeno de corte, las boquillas y sopletes serán diferentes a los empleados en el proceso de soldadura oxiacetilénica.

1.- SOPLETE CORTADOR.- Se diferencia del soplete de soldar en la forma de la boquilla y en que dispone de una palanca adicional para controlar el chorro del oxígeno de corte, cuenta al igual que un soplete de soldar con los grifos ó llaves reguladoras del oxígeno y del acetileno que permiten regular la llama de calentamiento (Fig. 2.40).

2.- BOQUILLAS.- La boquilla lleva un orificio central, por el que sale él oxígeno de corte, rodeado de otros más pequeños que suministran la mezcla combustible para la llama. Cada soplete va provisto de un juego de boquillas intercambiables, de distintos tamaños, que permiten el corte de diferentes espesores; así mismo existen boquillas especiales para trabajos tales como rasurado, desguace, levantamiento de remaches, etc.

3.- ACCESORIOS.- El corte manual es practico pero lento en trabajos de producción en serie, por lo que se cuentan con dispositivos sencillos que permiten acelerar el trabajo, como las carretillas para cortes de gran longitud ó barras compás que sirven para el corte de curvaturas a diferentes radios incluyendo circunferencias.

Fig. 2.40 Soplete para los procesos de oxicorte.


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Para aumentar la velocidad de ejecución del proceso disminuyendo el costo del proceso, se tienen diversos dispositivos, desde la simple carretilla hasta las máquinas totalmente automáticas; dentro de estas máquinas se tiene al pantógrafo de oxicorte, el cual reproduce en corte el trazo de un patrón, de una plantilla ó de un dibujo (Fig. 2.41).

El pantógrafo cuenta con dos guías paralelas de rodamiento y de un carro cuyas

ruedas se desplazan en éstas guías que a la vez, conducen a una ó varias cabezas de corte; entre las ruedas cuenta con un mecanismo compuesto por un motor que acciona una moleta, el movimiento transversal del conjunto se trasmite a las cabezas de manera que todo el movimiento de la moleta, se trasmite al soplete. La moleta puede ser accionada a mano siguiendo el contorno de un dibujo y el soplete seguirá exactamente su desplazamiento (Fig. 2.42).

Corte de un disco grueso.

Fig. 2.41 Disposición de los elementos en una tobera.

Fig. 2.42 Dispositivo auxiliar utilizado en el proceso de corte.


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2.2.1.2 Oxicorte con polvo.

El oxicorte normal no es aplicable a los metales que forman óxidos de alto punto de fusión, como el aluminio, el bronce, las aleaciones de níquel, los aceros muy carburados, en algunas fundiciones, en aceros de tipo especial (sí el manganeso, el molibdeno, el cobalto ó el vanadio se encuentran presentes en un elevado porcentaje) y en aceros al cromo (sí el porcentaje de cromo es mayor del 5%); debido a que las temperaturas de fusión de estos materiales son más bajas que las de sus óxidos.

Para el corte de estos metales es necesario introducir polvo muy fino en la corriente del oxígeno de corte que actúa como fúndente ó abrasivo. En algunos casos se utiliza una mezcla de polvo de hierro y de aluminio para el corte de latón, cobre y aleaciones de alto contenido de níquel. El aluminio libera una mayor cantidad de calor que cuando se usa sólo el hierro; el polvo de hierro facilita el corte de los aceros inoxidables y mejora la calidad de los cortes sobre piezas de fundición. Para este proceso se emplea un soplete especial, el cual se equipa con un conducto para los polvos, una boquilla y una válvula que permite abrir ó cerrar el paso de los mismos. El polvo, contenido en un depósito adecuado, es arrastrado hacia el soplete por una corriente de aire comprimido ó de nitrógeno (Fig. 2.43).

2.2.1.3 Corte con arco.

En este proceso el calor necesario para fundir a los metales, se obtiene del arco eléctrico que se forma entre un electrodo y el material mismo ó parte por cortar; en términos generales este proceso es semejante al proceso de soldadura por arco, la diferencia estriba en que en este proceso se trabaja a mayores intensidades de corriente que en los procesos de soldadura, para lograr que los metales se fundan y desprendan con mayor facilidad.

El corte por arco se usa en aceros inoxidables, en aceros con alto contenido de cromo y/o tungsteno. Al igual que en los procesos de soldadura, los procesos de corte se identifican por el tipo de electrodo usado para generar el arco, así tenemos los procesos de corte térmico por arco usados en la actualidad. El equipo necesario para efectuar estos procesos, son los mismos que se mencionaron en los procesos de soldadura y los cuidados que se deben tener es una combinación de los establecidos para soldadura con otros adicionales de acuerdo al trabajo a realizar.

BOQUILLA

Fig. 2.43 Representación del proceso de oxicorte.


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2.2.1.4 Corte por arco con electrodos de carbón.

El arco de carbón también se emplea para realizar operaciones de corte; es un

proceso de fusión localizada, por lo que la calidad del corte es baja debido a la irregularidad de los bordes. En este método al igual que en los demás procesos de corte por arco, la corriente debe ajustarse a un valor más elevado que el usado normalmente para soldar espesores similares; la inclinación del electrodo debe ser tal que el borde inferior de la sangría vaya avanzando por delante del borde superior, además del movimiento de avance, es necesario empujar con el arco sobre el baño para facilitar la eliminación del metal fundido.

2.2.1.5 Corte con carbón y aire (método arco-aire).

El método arco-aire, es una técnica en la que la eliminación de material, se origina

por un proceso de fusión localizada bajo la acción de un arco que salta entre la pieza y un arco de carbón. Para la alimentación de corriente se utiliza un generador convencional de corriente continua ó de corriente alterna, como los usados en la soldadura por arco con electrodos revestidos; sin embargo las exigencias de la intensidad en los electrodos de carbón son mayores.

Los electrodos de cobre-grafito, se sujetan en un portaelectrodos especial en el que

además de tener el cable de corriente, debe contar con un conducto por el que pueda entrar aire presurizado así como de un pulsador que permita ó no el paso de aire. Los electrodos pueden ser desnudos ó recubiertos con una película de cobre; los primeros son económicos, pero los cobreados duran más, soportan mayores intensidades y producen cortes más uniformes (Fig. 2.44).

A medida que el metal se va fundiendo, un chorro de aire a presión se dirige hacia el baño, para eliminar el metal fundido. La alimentación del aire comprimido se conecta directamente al portaelectrodos para que mediante el pulsador se regule el paso del mismo.

El aire se suministra con un compresor ordinario, a una presión de entre 2.8 kg/cm2 y

5.6 kg/cm2 dependiendo del espesor a cortar y por lo tanto del diámetro del electrodo empleado.

FIG. 2.44 Portaelectrodo convencional del proceso de arco-aire


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Mediante este proceso podemos realizar diferentes trabajos además del corte; por

ejemplo para ranurar, su profundidad y forma depende del ángulo de inclinación del electrodo y de la velocidad de avance, así para lograr ranuras profundas los ángulos deben ser grandes y las velocidades lentas debido a que si se trabaja a altas velocidades con el electrodo casi horizontal se lograra una ranura suave poco profunda.

El ancho de la ranura depende del diámetro del electrodo; para hacer esta operación el electrodo debe sujetarse de tal manera que la nariz del portaelectrodo y la pieza se separen de 15 a 10 cm. El electrodo debe tener una inclinación hacia atrás para que el chorro de aire incida sobre el baño ligeramente detrás del electrodo.

La técnica del corte es la misma, sólo que se trabaja con el electrodo más vertical y

con su extremo dirigido hacia el baño, de manera que se pueda perforar el metal a cortar. Para cortar metales no ferrosos de gran espesor se sostiene el electrodo en un plano vertical con una inclinación a 45º grados de manera que el aire incida sobre el baño, además de dar el avance se debe dar al electrodo un movimiento alternativo arriba y abajo (aserrado) para facilitar la perforación del metal. De manera semejante se puede lograr el levantamiento de material y el achaflanado de piezas, con el uso de este proceso.

2.2.1.6 Corte por arco con electrodos revestidos.

Este proceso nos permite lograr la limpieza y precisión del oxicorte, es relativamente rápido, económico y efectivo para cortes de desguace (sobre aceros, fundiciones, para el corte de pequeñas piezas y para trabajos en zonas de difícil acceso).

Su fundamento es sencillo; si tomamos en cuenta que en el arco eléctrico se

alcanzan altas temperaturas de entre 3600 ºC a 5500 ºC, mientras que la mayoría de los metales tienen un punto de fusión más bajo, llegando a la conclusión de que el corte es relativamente un proceso de fusión localizada.

El corte puede realizarse con corriente continua ó con corriente alterna y con el empleo de electrodos revestidos ordinarios. Para realizar un corte por arco, con electrodos revestidos, proceder como sigue:

1.- Ajustar el grupo con la misma polaridad que la utilizada para soldar con el tipo de electrodo seleccionado.

2.- Utilizar electrodos revestidos ordinarios, de los tipos E-6010 ó E-6011, el

diámetro depende del espesor a cortar y de la máxima intensidad que puede suministrar el generador usado (normalmente hasta 3 mm de espesor suelen emplearse electrodos de 2.5 mm de diámetro y para espesores mayores a 6 mm deben usarse electrodos de 4.0 mm). Para conocer ciertos parámetros, existen tablas con valores orientativos de intensidades y diámetros de electrodos a utilizar para el corte de distintos espesores, esto es de acuerdo al fabricante de las fuentes de poder.


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3.- Situar la pieza en posición horizontal e iniciar el corte en el extremo inferior del borde. Cuando el diámetro del electrodo sea mayor que el espesor a cortar basta con desplazar el electrodo a lo largo de la pieza, sin ningún tipo de balanceo.

4.- Si el espesor a cortar es mayor que el diámetro del electrodo, además del movimiento de avance, es necesario comunicar al electrodo un movimiento de zigzagueo. El cual consiste en levantar el electrodo, con un movimiento rápido, y a continuación, empujar hacia abajo sobre el baño para facilitar le eliminación del metal fundido.

5.- Para espesores mayores de 3 mm es más fácil el corte vertical. 6.- Para seccionar redondos, iniciar el corte en un extremo y progresar hacia el centro

de la barra. Enseguida se debe empezar en el lado opuesto y seguir hasta completar el corte.

2.2.1.7 Corte por arco-plasma.

En el proceso de corte térmico por arco-plasma, un arco eléctrico y una columna de gas ionizado son forzados a través de un orificio de diámetro pequeño entre un electrodo y el metal a ser cortado; cuando este chorro de plasma a alta temperatura y a alta velocidad junto con el arco eléctrico estrecho golpea la pieza de trabajo, el calor intenso la funde en un área muy concentrada y el metal fundido es soplado fuera por la alta velocidad del gas.

Este es el sistema más recomendado para cortar a grandes velocidades los aceros

inoxidables y los metales no férricos; también es aplicable a los aceros al carbono, en los que permite tener cortes con la misma calidad que los que se hacen a la llama con la ventaja de ser más rápidos.

En el soplete de corte por arco-plasma el extremo del electrodo va oculto en el interior de una boquilla, la cual va provista de un orificio relativamente pequeño que permite contraer el arco, concentrando la energía y aumentando su temperatura. El gas a presión que fluye a través del arco, se calienta a elevadas temperaturas, convirtiéndose en plasma; puesto que el gas no tiene libertad de dilatación, debido a la construcción de la boquilla, se ve obligado a salir por el mismo orificio que el arco bajo la forma de un chorro supersónico más caliente que cualquier llama. La concentración de calor que se genera produce la fusión localizada de cualquiera de los métales conocidos, y la elevada velocidad del chorro de plasma expulsa fácilmente el metal fundido, a través de la sangría.

Temperaturas más grandes son posibles a causa de un alto flujo de gas, el flujo forma una capa límite de gas no ionizado relativamente fría dentro del barreno de la boquilla; esta por turno, incrementa la cantidad de estrechamiento del arco.

El espesor de esta capa límite puede ser incrementada por arremolinamiento del gas

de corte forzando el enfriamiento, y en donde el gas no ionizado se emplea para mover radialmente hacia fuera y formar una capa límite más delgada.


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2.2.1.7.1 Equipo y materiales requeridos en el proceso. Para realizar un corte por arco-plasma se emplean generalmente los mismos

elementos descritos en el tema de soldadura por plasma; considerando pequeñas diferencias en algunos aspectos que a continuación se mencionaran. Al iniciar una actividad, hay que ajustar previamente el generador y la fuente de alimentación de gas a los valores adecuados, a continuación al pulsar el mando de arranque para que la unidad de control realice automáticamente las diferentes operaciones en la secuencia adecuada.

1: Gases de corte.- El gas plasma a utilizar, dependen del tipo de material y de los requerimientos de calidad en la superficie del corte, el cual puede ser aire comprimido, oxígeno, nitrógeno ó mezcla de argón-hidrógeno; el gas secundario (de enfriamiento) usualmente es aire comprimido, dióxido de carbono, nitrógeno ó el agua.

Cuando se trabaja con metales no ferrosos generalmente se emplea el nitrógeno, mezclas de nitrógeno-hidrógeno ó de argón-hidrógeno. Al trabajar con el titanio y el circonio, se emplea sólo el argón debido a su susceptibilidad y a la fragilización por los gases reactivos.

En el corte de aluminio y de los aceros inoxidables los mejores resultados se tienen

con mezclas argón-hidrógeno ó nitrógeno-hidrógeno; mientras que para aceros ordinarios al carbono, requieren un gas oxidante, aunque puede usarse oxígeno ó nitrógeno, el aire comprimido ha demostrado ser el gas más eficiente para gas plasma; el nitrógeno se usa para el plasma formando gas con el oxígeno inyectado al sistema protegiendo con ello la vida del electrodo al evitar su contacto con el oxígeno puro. En algunos cortes con el sistema de flujo dual el nitrógeno es empleado para el gas plasma con dióxido de carbono como gas protector, para cortes de mayor calidad se usa como gas plasma la mezcla argón-hidrogeno y como protección al nitrógeno.

2: Fuentes de energía y unidad de control.- El generador para corte con plasma es un rectificador especial con una tensión de vacío de 400 V en trabajos con materiales de espesor considerables (50 mm aproximadamente), ó para trabajos más ligeros en un rango de 120-200V con rangos de corriente en la salida de entre 70 y 1000 A dependiendo del espesor del material y de la velocidad de corte.

Fig. 2.45 Representación del control de mando.


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La unidad posee un cuadro de mandos que permite controlar automáticamente la secuencia de las operaciones como el arco piloto, la circulación de gases, la velocidad de avance y al circuito de refrigeración por agua (a una presión de 4 a 7 kg/cm2), el cual permite conservar la temperatura del soplete dentro de limites razonables durante la operación de corte (Fig. 2.45).

3: Sopletes.- Los sopletes para corte con plasma al igual que para soldadura, son

similares en su diseño a una bujía automotriz común, debido a que se dividen en secciones positivas y negativas separados por un aislante, el gas es conducido hacia un punto entre dos elementos eléctricos, se aplica una chispa de alto voltaje entre el electrodo y la boquilla positiva, ionizando el gas que conducirá una pequeña cantidad de corriente hacia la boquilla (2.46).

Este arco no transferido es el arco piloto el cual típicamente se extiende a través del

orificio de la boquilla aproximadamente de 19.0 mm a 25.4 mm, ionizando directamente todo el gas enfrente del orificio y es quien determina la trayectoria que deberá seguir el arco del corte principal.

Cuando el arco principal esta encendido, la columna de gas creada dentro del soplete

alcanza temperaturas excediendo los 22,204°C. Este arco súper calentado es enfocado a través de un orificio muy pequeño dentro de la boquilla del soplete.

Por ejemplo, un sistema de 105 Amp., aplica 12,000 watts aproximadamente de

energía a través de un orificio no enteramente de 1.5 mm dentro del diámetro ó sobre 4,650 watts/mm2.

En los sopletes con inyección de agua esta incide simétricamente a un lado del

orificio de la boquilla estrecha para estrechar más lejos la flama de plasma así como proteger al plasma de mezclarse turbulentamente con la atmósfera circundante.

Fig. 2.46 Conexión de los sopletes para corte por plasma.


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El plasma estrecho por el agua genera un corte angosto bien definido con velocidades superiores a los del plasma convencional, debido a que la mayor parte del agua sale de la boquilla como un liquido rociado enfriando el ancho del corte produciendo una equina bien delineada limpia y casi sin escoria.

2.2.2 OTROS PROCESOS DE CORTE

2.2.2.1 Corte con rayos láser Cuando la energía de un haz láser se en foca sobre una pieza de trabajo, una parte de la misma es absorbida produciéndose calor, y este calor se usa para cortar el material (Fig. 2.47).

En el proceso de corte por láser se utiliza para dar mejores acabados de piezas

grandes y pequeñas. La principal ventaja del corte láser es que representa una opción más para cortar geometrías complejas con gran precisión y relativamente a un bajo costo (a corto plazo), ya que no requiere fabricación de matrices; además de tener las siguientes ventajas:

No existe contacto mecánico con la pieza a cortar.

Es un proceso automatizado.

No requiere fabricación de matricería.

Alto aprovechamiento de material.

Reducción de la zona afectada por el calor.

Altas velocidades de corte.

Alta precisión y capacidad de corte de detalles.

Corte limpio (sin rebabas).

Corte de gran variedad de materiales

La única desventaja que tiene el corte por láser, es de los materiales que no se pueden cortar debido a su reflectividad, como son: el cobre, el bronce y el vidrio. El aluminio también es un material complejo de cortar con láser, sin embargo, este sí se puede. El corte láser controlado por computadora, es una forma rápida, precisa y de alta repetitividad de crear piezas de todas las formas y tamaños en planchas de los más diversos materiales.

Fig. 2.47 Corte por láser


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El sistema es alimentado por dibujos CAD (diseño asistido por computadora) de las piezas que se desea cortar y es capaz de optimizar el uso de los materiales. Todo esto lo hace ideal para el corte (así como el marcaje) de geometrías complejas en forma rápida (Fig. 2.48). El formato en que hay que enviar los archivos para el corte láser en general, son todos los archivos en formato vectorial (para computadora).

De preferencia en formato DWG ó DXF (extensión del archivo para dibujo). También sirven los archivos EPS, FH9 ó CDR (para todos estos, es conveniente indicar una medida de referencia, ya que el tamaño se pierde en el proceso de conversión a Auto-CAD ó en su caso ver el formato que se ocupe en el momento si lo anteriores mencionados ya no son funcionales).

El costo del corte por láser se evalúa básicamente por tiempo de uso de máquina. Para esto se debe tomar en cuenta el material, el espesor, el nivel de detalle de la geometría, el perímetro total y el número de penetraciones de la pieza a cortar.


En las últimas décadas la ciencia y la ingeniería de materiales se han beneficiado del empleo de los equipos láser de alta potencia para el desarrollo de nuevas tecnologías de la elaboración de materiales. El corte por láser se puede utilizar en el diseño industrial, letreros, calderas y repuestos mecánicos entre otros.

Las nuevas posibilidades tecnológicas ofrecidas por una fuente de calor con características muy particulares (coherencia y monocromaticidad) son muy interesantes y se hacen cada vez más atractivas en relación con las posibilidades de automatización de los procesos industriales.

Los tratamientos superficiales con láser de alta densidad de energía producen cambios, en la micro-estructura, responsables de las modificaciones de las propiedades de la superficie del material a tratar. Este sofisticado material es el resultado de apoyo de los sectores industriales de punta a tecnologías tales como la mecánica de precisión, óptica avanzada, microelectrónica, informática y robótica.

Fig. 2.48 Utilización del corte por láser para letreros


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El desarrollo de nuevas tecnologías estructurales dará origen a un nuevo conjunto de propiedades, todo ello por la aplicación del equipo láser disponible en el mercado. La ciencia de la ingeniería de superficie será una de las más beneficiadas por estos tratamientos.

2.2.2.2 Corte por haz de electrones Este método de corte utiliza electrones acelerados a una velocidad equivalente a tres cuartas partes de la velocidad de la luz. El proceso se realiza en una cámara de vacío para reducir la expansión del haz de electrones a causa de los gases de la atmósfera. La corriente de electrones choca contra un área de la pieza delimitada con precisión. La energía cinética de los electrones se convierte en calor al chocar éstos contra la pieza, lo que hace que el material que se quiere eliminar se funda y se evapore, creando orificios ó cortes. Los equipos de haz de electrones se suelen utilizar en electrónica para grabar circuitos de microprocesadores (Fig. 2.49).

Todos estos aspectos generales de los procesos de soldadura y corte que se mencionaron en este capitulo, es para hacer una exposición general de los factores de riesgo y de seguridad e higiene que intervienen en la selección y uso del equipo. Con mucha frecuencia se selecciona el equipo de soldadura ó corte para un trabajo dado por su disponibilidad, su costo u otros factores pero siempre debe considerarse ante todo la funcionalidad y la seguridad. Mencionando que un equipo de bajo costo puede ser muy costoso si no puede trabajarse con él en condiciones óptimas de seguridad, pues todo debe hacerse bajo un funcionamiento correcto, protegiendo lo más posible al trabajador.

Fig. 2.49 Sección transversal simplificada de un sistema de columna óptica y orificio, con haz de electrones y vacio nulo.


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CAPITULO 3

FACTORES DE RIESGO EN LOS PROCESOS 3.1 FACTORES ADVERSOS.

La importancia de los alcances generados por los factores adversos en la soldadura y corte, esta centrada básicamente en seis agentes que son los físicos, químicos, biológicos, psicosociales, ergonómicos y ambientales, causantes de varios accidentes y enfermedades dentro del área de trabajo.

Los grupos de factores que producen riesgos laborales son estudiadas por la

“seguridad e higiene industrial” y la cual se define como: “La ciencia que se dedica al reconocimiento, evaluación y control de aquellos factores de riesgo que son originadas en el lugar de trabajo y que pueden ocasionar algún malestar significativo entre los trabajadores ó ambiente laboral”.

Dichos factores generan peligros potenciales e involucran a las personas dentro de los procesos de la soldadura y corte, donde suelen presentarse en dispositivos ó aparatos que tienen movimiento, encierran presión, giran, tienen altas temperaturas, conducen electricidad ó simplemente originan una causa para terminar en accidente; pudiendo llegar a lesionarse durante ó fuera del lugar de operación, causando efectos adversos en el trabajo y en la salud.

Los riesgos que se producen en la soldadura y el corte regularmente son atribuidos a exposiciones orgánicas mixtas y a la falta de seguridad en los centros de trabajo siempre y cuando no cumplan con las normas.

3.1.1 AGENTES QUÍMICOS.

Aquí se encuentran los humos y gases; que son formados ó generados por los procesos de soldadura ó corte y los causantes de producir efectos dañinos a través de exposiciones frecuentes y que repetidamente generan peligros en la salud.

3.1.1.1 Humos. El humo es uno de los primeros químicos en aparecer cuando se suelda ó se corta. Se dice que un humo es generado por la volatilización de substancias de un metal fundido, con la subsiguiente condensación de partículas sólidas provenientes del estado gaseoso (pluma de humo).


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El agente que genera más humo en este caso es el de los materiales de aporte, porque al ser sometido a elevadas temperaturas desprende ciertas partículas en forma

gaseosa (normalmente tienen un diámetro menor que 1 micrómetro- m) que van contaminando el ambiente de trabajo. Para esto, los humos no son las únicas fuentes de partículas transportadas por el aire, ya que los materiales de los flujos y de los metales de aporte usados en los procesos también están en forma de polvo como por ejemplo, la soldadura por arco sumergido y la soldadura por horno entran en el aire como polvos fugitivos. Dada la situación previa, se debe saber que la composición química de los humos transportados por el aire generalmente refleja la composición elemental de los metales base, los de aporte y del flujo pero algunos de los componentes del humo en ocasiones tienen diferentes compuestos. Todas esas concentraciones de diferentes componentes en los humos varían dependiendo de cada trabajo y de su proceso, por lo que será necesario que se determinen algunos de estos para saber los riesgos que esta expuesto el trabajador. 3.1.1.2 Metales alcalinos y alcalinotérreos.

Los metales alcalinos son sólidos blandos de bajo punto de fusión, se oscurecen rápidamente en el aire y por ignición se queman, para formar varios tipos de óxidos, entre ellos se encuentra el Litio, Sodio, Potasio, Rubidio y Cesio. Los elementos alcalinotérreos son más reactivos y perjudiciales que los alcalinos; entre los que se encuentra el calcio, el estroncio y el bario, mientras que el magnesio y el berilio son menos reactivos que los tres anteriores.

Para esto se debe conocer que las concentraciones transportadas por el aire del calcio, magnesio, potasio, y del sodio son significativamente más grandes en las emisiones de los electrodos que contienen la canamida cálcica (bajo-hidrógeno), que en electrodos que no la contienen.

Aunque las concentraciones varían enormemente dentro de las dos clases, el de bajo-hidrógeno generalmente produce concentraciones más altas de calcio, magnesio, potasio y sodio en sus humos; en tanto que el de alto carbono produce humos como el monóxido de carbono que van minando la salud poco a poco.

3.1.1.3 Aluminio.

El aluminio es un elemento metálico, plateado y relativamente blando; sin embargo, tanto el metal como sus aleaciones tienen suficiente dureza como para poder usarlos como metales estructurales.

El aire corroe la superficie fresca de aluminio a temperatura ambiente y forma una capa coherente de óxido (Al3O3) la cual evita que continúe su oxidación. Si no fuera por esa capa protectora el aluminio no tendría ningún uso común en el área de la soldadura.


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Generalmente el aluminio es encontrado en cantidades pequeñas en humos de todo los tipos de electrodos es decir, en los electrodos de bajo-hidrógeno y no-bajo-hidrógeno, tienen un rango de 0.21% a 1.44% de aluminio (como Al2O3), que dañan la salud y afectan básicamente a los pulmones. El aluminio sirve como base para un proceso mediante el cual se eliminan impurezas principalmente de hierro, silicato y titanio. 3.1.1.4 Berilio. El berilio se encuentra principalmente en el mineral de silicato llamado berilio este es producido por la composición de los humos de las varillas con aleación de bronce y berilio que utilizan en soldadura. El berilio constituye un riesgo ocupacional para la salud

reconocido hace poco, ya que es muy tóxico en pequeñas dosis (de 4 a 5 g/ m3), y es considerado uno de los más peligrosos. Se dice que puede afectar a los pulmones acompañados también de perturbaciones metabólicas generales como anemia, perdida de peso, debilidad y tos crónica.

Es posible que se produzca una dermatitis como consecuencia del berilio y sus componentes; su forma principal de entrada al cuerpo es por inhalación. Con este agente químico se recomienda que no se haga una limpieza por medio de fregado en seco de las paredes y suelo del área de trabajo, ya que puede causar una re-dispersión de humos que contengan concentraciones de berilio. 3.1.1.5 Cadmio. El cadmio es un metal blanco parecido al zinc, esté se usa en las uniones con la soldadura base de cadmio y en la soldadura fuerte. Las concentraciones de cadmio en las

zonas de trabajo son aproximadamente de 10 a 250 g/ m3, las cuales entran al cuerpo principalmente por la inhalación de humos desprendido por el metal fundido al momento de soldar y llegando a ser muy venenoso por la ingestión de pequeñas partículas.

La absorción de estos humos de cadmio puede causar dolor en el pecho, colapsos, debilidad, náusea, pérdida de apetito y vómito. Y en casos más graves la víctima puede tener estremecimientos y sacudidas fuertes, parecidas a los síntomas de envenenamiento por zinc.

3.1.1.6 Carbono. Debido a que el zinc puede contener carbono como una impureza; cantidades significantes de carbono pueden ser generadas cuando se suelda con acero cubierto de zinc ó acero tratado térmicamente en zinc. Las concentraciones de carbono se mantienen en el aire de las áreas de trabajo, donde se ejecutan cortes con oxiacetiléno y soldadura por arco en aceros impermeabilizados con zinc. En la soldadura por arco, las concentraciones de

carbono que se generan en el área de trabajo tienen un cierto rango de 0.9 a 15.2 g/ m3. Por lo que se recomienda que cuando se soldé con acero cubierto de silicato de zinc ó con el acero galvanizado, se tenga mucho cuidado ya que generan partículas de carbono con un

rango de 0.4 a 0.7 g/m3.


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Durante la soldadura con oxiacetiléno, el rango de las concentraciones de carbono va

desde 1.2 a 3.5 g/m3 con acero cubierto de silicato de zinc, y con rangos de 0.2 a 0.7 g/ m3 en el acero galvanizado. Todas estas concentraciones provocan en el ser humano un enfisema pulmonar, el cual llega a ser tan grave que produce un metástasis en los pulmones y puede afectar a varios órganos que ocasionan la muerte (entre los órganos que llega a afectar esta el páncreas y el hígado).

3.1.1.7 Cromo.

Las concentraciones de cromo y su estado de oxidación varían dentro de los humos dependiendo básicamente de los procesos de soldadura ó corte y del metal base que se usarán. Este se presenta básicamente en los procesos de soldadura por arco, en el gas de la soldadura por arco de tungsteno, en el gas del metal para soldadura con arco y en el corte por plasma.

Los análisis que se han realizado en las zonas de trabajo con estos tipos de procesos

se ha visto que la capa de metal formada por la soldadura por arco producen altas concentraciones de humos con cromo soluble con el agua, lo cual genera aproximadamente

de unos 720 g/ m3 de partículas dañinas. En la soldadura por arco de tungsteno se producen concentraciones de cromo por de

bajo de los 10- g/ m3 (la concentración más alta puede ser de 45 g/ m3). Durante el corte de arco por plasma ó por soldadura por arco, no se generan muchas concentraciones de cromo.

Para la soldadura por gas, se generan concentraciones de cromo de

aproximadamente de 20 g/ m3, (principalmente en forma insoluble) que se adhieren a la piel de la persona ocasionando a veces cáncer. El polvo de cromo que es inhalado por el trabajador en estos procesos durante largos periodos de tiempo llega a padecer una bronquitis crónica. Sus efectos crónicos son fundamentalmente debidos al contacto directo con la piel y a la respiración de los polvos de cromo ó de soluciones de ácido crómico que dañan las membranas mucosas y los pulmones, que puede generar hasta el asma.

Uno de los síntomas para darse cuenta de que están afectados los trabajadores, es

cuando empiezan a aparecen ulceraciones en la piel (por lo regular estas se ven en las manos, los dedos y en los antebrazos). Y cuando los compuestos llegan a entran a los vasos nasales pueden ocasionar inflamaciones en las membranas mucosas, ulceración ó perforación del tabique nasal, pudiendo a veces a ocasionar la muerte.

3.1.1.8 Fluoruros.

Los fluoruros son compuestos del fluoruro y pueden presentarse bajo la forma de polvos, humos ó vapores. Estos se presentan en los electrodos de bajo-hidrógeno que producen cantidades significantes de compuestos de fluoruro en los humos de la soldadura, (los humos de soldadura por lo regular contienen del 11% al 18% de fluoruro). Los electrodos el alta-aleación contienen del 1 a 5 mg de fluoruro por electrodo generando (los humos contienen un 9% a 26% de compuestos de fluoruro).


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Estos compuestos de fluoruro irritan la nariz, a la garganta y atacan a la piel cuando

aparecen en forma líquida ó húmeda. Para protegerse de estos humos de una forma inmediata, es recomendable lavarse de inmediato en la zona de contacto con el fluoruro y usar bastante agua para lavar bien el tejido afectado, evitando de esta manera algún riesgo en la piel. Para mejor protección de los fluoruros se debe usar equipo de protección personal de neopreno que proteja a todo el cuerpo.

3.1.1.9 Hierro.

El Hierro es el principal constituyente del humo cuando se ejecuta la soldadura por

arco ó gas en un acero que no tiene aleación. La soldadura por arco sobre el acero genera

concentraciones de hierro en los humos que sobrepasan los 20 g/m3. Se encuentra la más

baja concentración geométrica de hierro en unos 14 g/m3 durante la soldadura de acero no

aliado y no pintado. Hay una concentración de 30 g/ m3 durante la soldadura de acero aleado y pintado. La concentración de hierro (óxido férrico) es media, en provenientes de soldadura por arco y donde se ejecuta con acero de bajo carbono.

La concentración del hierro aumenta linealmente con el incremento de la soldadura

por arco presente (es decir, que el coeficiente de la correlación es de = 0.323, ρ< 0.001). Mientras que los soldadores que ejecutan cortes, (con el oxicorte y uniones con la soldadura por arco) se encuentran con concentraciones de óxido de hierro con un rango de 0.65 a

1.7 g/ m3 generándose dentro de las caretas de los soldadores y de un 1.6 a 12 g/m3 fuera de ella. Con ese rango de hierro en el ambiente de trabajo la exposición crónica a este agente químico puede producir una bronquitis y un daño pulmonar permanente.

3.1.1.10 Manganeso.

Este se presenta al soldar muchas varillas que contengan manganeso, dada que la

operación cuando genera el calor se vaporiza y produce un promedio de concentraciones de

manganeso en el humo aproximadamente de unos 0.14 g/ m3. Pero hay que saber que en el área de trabajo en donde los soldadores ejecutan soldadura con metal de aporte y en

forma de gas ó arco, tienen concentraciones del manganeso en un promedio de 3.1 g/ m3

durante la soldadura en acero con bajo contenido de carbono preparado y 1.4 g/m3 con soldadura en acero con bajo contenido de carbono no preparado.

El porcentaje de manganeso en los humos de soldadura depende de los electrodos

(ya sea por la marca ó el proveedor) por que los humos provenientes de los electrodos de hierro titanado, tienden a contener concentraciones más altas de manganeso comparados con los humos generados de electrodos de cal.

Esas concentraciones generalmente atacan al sistema neuromuscular (que puede

generar el síndrome tipo Parkinson), su envenenamiento se caracteriza por la rigidez de los músculos y por la falta de coordinación en las extremidades, estos efectos si prosiguen se les llegan a dar de incapacidad a los trabajadores.


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Entre los síntomas de fácil observación es tener perturbaciones al caminar, dificultad en moverse hacia atrás (es decir, sin caer), balbuceo y otras dificultades al hablar, también tienen temblores y retorcimiento muscular, pero en ocasiones les puede dar una parálisis facial acompañado de una debilidad y mareo.

3.1.1.11 Níquel.

La soldadura por arco, la soldadura por arco de gas metal y corte por plasma, de un

acero inoxidable generan altos humos de níquel. Pues esos tipos de soldadura por arco

producen concentraciones de níquel de 160 g/ m3; la soldadura de gas metal arco produce

concentraciones altas de 60 g/ m3; y el de corte por plasma por lo regular produce

concentraciones arriba de los 470 g/ m3. Todas las soldaduras antes mencionadas

aplicadas al acero inoxidable, tienen una concentración de aproximadamente 25 g / m3. Así

también la soldadura por arco sumergido genera concentraciones de aproximadamente 5 g / m3.

Para la soldadura por arco gas metal tiene una concentración media de partículas

transportadas por el aire, que son aproximadamente de 6 g níquel/ m3 (con un máximo de

46 g níquel/ m3) proveniente de la soldadura de aceros aleados con el níquel. La

concentración de partículas transportadas por el aire hace que el níquel exceda el 15 g/ m3, en donde la acción de este compuesto es insidiosa. Los primeros síntomas por la inhalación de este químico son intranquilidad, respiración difícil durante la exposición y seis horas más tarde puede dar fiebre, produciendo así un edema en los pulmones, que puede ser tan grave como para llegar a cerrar completamente los sacos de aire.

3.1.1.12 Sílice.

La sílice contenida en los humos de la soldadura se origina por la capa en el electrodo que varía en la cantidad y del tipo de electrodo usado. La presencia de sílice en humos regularmente es generada por la soldadura de arco sumergido y la soldadura de acero de bajo carbono que normalmente usan ingredientes en los flujos de sílice y silicatos en electrodos cubiertos con acero bajos de carbono.

Los polvos compuestos por silicatos y otras substancias pueden ser responsables de varias formas de neumoconiosis y también pueden causar la silicosis, cuando los polvos de silicatos se mezclan con polvos de sílice.

Para que pueda producirse la silicosis, los polvos inhalados deben cumplir con ciertos

requisitos. Es decir, estos deben entrar en primer lugar a los sacos de aire de los pulmones

y para hacerlo las partículas de polvo no deben ser de un diámetro menor de 10 m (micrones), ya que las partículas de mayor tamaño son barridas del paso de los pulmones por los tejidos iliacos de los bronquios. Por eso es importante mencionar que los tamaños

más peligrosos de estas partículas oscilan entre 1 m y 3 m. La acción de sílice sobre los tejidos de los pulmones se considera que es de carácter químico y no físico, aún cuando las partículas de sílice sean físicamente duras y agudas.


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Las partículas de sílice al entrar a los sacos de aire ó en los pulmones se traducen en su momento en una reacción con los fluidos de los tejidos para generar en el cuerpo una enfermedad crónica. La silicosis es una enfermedad progresiva provocada por sílice, la cantidad de fibrosis en los pulmones afectados debe ser en proporción con la concentración de polvo de sílice presente; por lo general la cantidad de tiempo que dura la exposición y los cambios fibróticos pueden seguir ocurriendo por un espacio de uno a dos años. La enfermedad puede ir realizando un avance considerable antes que el trabajador observe algún síntoma, pues al progresar la enfermedad hay una disminución en la elasticidad de los pulmones y se observa una aceleración en la respiración de la persona, este es un síntoma principal de la silicosis sin complicaciones.

Cabe mencionar que si hay alguna presencia de sílice en los pulmones se genera el crecimiento del bacilo de la tuberculosis. Así que la silicosis puede verse complicada por una tuberculosis, presentando así, síntomas adicionales característicos de una tuberculosis pulmonar.

3.1.1.13 Titanio.

En titanio es un metal blanco, brillante que tiene las mejores propiedades del hierro y del aluminio; es un elemento fuerte, de fabricación fácil y dúctil, pero su alto costo limita su uso.

Debido a sus cualidades estructurales y a su resistencia química se utiliza en la fabricación de ciertos equipos para procesos de soldadura que requieren materiales a prueba de soluciones corrosivas. Entre estos están los electrodos de sílice con volúmenes próximos de 33% para electrodos al alto-titanio y polvo de hierro/óxido de hierro, con el 22% para electrodos con hierro titanado y electrodos de cal de titanio, un 12% para el electrodo de alta-celulosa, y un 6% para electrodos de bajo hidrógeno. Un ejemplo que se puede mencionar es que en los electrodos de hierro titanado y de cal de titanio, producen humos que contienen del 18% al 22% de silicón como dióxido de silicón (SiO2). Y en otros electrodos como los de polvo de hierro/óxido de hierro se producen humos que contienen el 8% y 12% SiO2; y en electrodos de cal producen humos que contienen el 4% al 11% de SiO2 . En la mayoría de electrodos de hierro titanado, cal de titanio, y de alto-titanio generan porcentajes similares de titanio en los humos. Existen varios tipos de electrodos que producen un rango de 0.6% a 2.3% de titanio como dióxido de titanio (TiO2). En diferentes electrodos de óxido de hierro ó polvo de hierro y bajo-hidrógeno se generan humos con un rango de 0.1% de TiO2 que es un humo dañino. En electrodos de hierro titanado, cal de titanio, y electrodos de titanio producen un rango de 0.6% a 5.5% de TiO2 en el humo; y en los electrodos de polvo de hierro, óxido de hierro y de cal genera humos que tienen un rango de 0.2% a 0.9% de TiO2 perjudicando así, la salud del trabajador.


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3.1.1.14 Zinc. El zinc por lo regular se encuentra en los procesos de corte con oxipropano y soldadura por arco sumergido y los humos que contiene zinc se generan de la capa protectora del metal. Las concentraciones de zinc en zonas de respiración donde no es

detectable son de aproximadamente 8.6 g/ m3. En la soldadura por arco sumergido de metal con chapa tratado con polvo de zinc y

cromados, producen humos que contienen arriba de 74 g/m3 cuando se tiene una ventilación pobre. Los humos de soldadura y corte por flama en el área de trabajo durante el

proceso generan concentraciones altas de zinc de aproximadamente 44 g/ m3.

Cabe mencionar que los soldadores quienes trabajan con arco gas metal en acero bajo en carbono son amenazados a ser cubiertos de zinc, tetraóxicromato de zinc y óxido de hierro. Hay también concentraciones de materiales impermeabilizados donde exceden más

del 12 g/m3, expresado como óxido de zinc en humos de soldadura, producido por la soldadura de arco en acero durante la reparación de estructuras. El acero cubierto con silicato de zinc produce una concentración de zinc dañino de

19.81 g/ m3 durante soldadura por arco eléctrico y de un 12.28 g/ m3 durante el corte por oxiacetiléno. La soldadura por arco eléctrico de acero galvanizado produce una concentración de

zinc dañino de 6.63 g/ m3. Se debe saber que el zinc no constituye por sí mismo un peligro extremo para la salud. Sin embargo, cuando se calienta, los óxidos de zinc se precipitan en forma de humo cuando se ponen en contacto con aire más frió que el del ambiente de trabajo. Al enfriarse los óxidos de zinc resultantes son precipitados con un efecto tóxico significativo. Su inhalación puede ocasionar síntomas característicos, como lastimar las mucosas de la nariz, la garganta y las membranas mucosas del conducto respiratorio, causando un tinte gris azulado en la piel. Los humos de cloruro de zinc pueden traducirse en un daño a los pulmones y, por consiguiente, ocasionar la muerte. Aclarando que el efecto de inhalación de los gases de zinc no suelen ser acumulativos como sucede en otros casos.

3.1.1.15 Gases tóxicos.

Los gases que son arrojados por la quema de combustibles en los procesos (tal como el propano, acetileno, e hidrógeno) son asfixiantes y como se sabe existen un gran número de gases tóxicos, tal como el monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, ozono y varios productos de las descomposiciones fotoquímicas y pirolíticas de hidrocarburos halogenados que son producidos por reacciones químicas durante la soldadura ó el corte. Todos esos gases y el oxígeno pueden hacer combustión durante su uso y suelen ser muy peligrosos.


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Se debe informar entonces que al escudarse ó protegerse con gases solos tales como: el argón, nitrógeno, helio, y dióxido de carbono (CO2), normalmente no aparentan ser un riesgo; pero que en espacios confinados ó reducidos, los trabajadores pueden tener un accidente al desplazar oxígeno que contiene el aire del ambiente y no dar ninguna advertencia de deficiencia de oxígeno, (ya que estos son inoloros e incoloros), representando un peligro eminente.

Los límites explosivos más bajos de estos gases son por ejemplo, un 2.3% para el propano, un 4.1% para el hidrógeno, y un 2.5% para el acetileno, mientras que el oxígeno es más arriesgado a concentraciones muy altas (más del normal) porque aumenta la flamabilidad de la ropa y en los materiales básicamente. Muchos de los gases más importantes que se generan en los procesos de soldadura ó corte con mayor inseguridad se mencionan a continuación.

A) Monóxido de Carbono (CO). Las exposiciones del monóxido de carbono CO a menudo son resultado de la reducción de dióxido de carbono CO2 usado para protegerse de la soldadura por arco gas metal. A menudo las concentraciones son aproximadas a las 3000 ppm (partículas por millón) mientras hay exposiciones de CO2 cercanas a las 1400 ppm durante la soldadura por arco gas metal. Las exposiciones de CO, es muy alta en la soldadura por arco de gas metal. En la mayoría donde se ocupa el CO las lecturas tienen un CO basadas sobre 50 ppm, y en lecturas de la cresta son de 150 ppm. Para la soldadura por arco gas metal, las concentraciones de CO aumentan, así como el porcentaje de dióxido de carbono. La soldadura efectuada sobre acero con CO2 durante el trabajo se soldadura con arco gas metal y con pobre ventilación en un espacio confinado, generan concentraciones de CO que van aumentando tanto como la duración de la soldadura se prolonga. En un espacio de

aproximadamente de 4.9 m3 las concentraciones de CO, exceden de los 160 g/ m3 (145 ppm) durante un tiempo de 40 minutos. Mientras que durante el corte por flama de acero impermeabilizado se hallan concentraciones de CO arriba de los 35 ppm y se generan por lo regular cuando la ventilación también es pobre. El corte por flama de acero impermeabilizado durante la reparación y construcción de naves en un espacio confinado producen concentraciones de CO que exceden las 100 ppm. El CO se encuentra fácilmente allí donde se haya producido una combustión incompleta de materiales de carbón.

El gas de carbón ó el gas manufacturado contienen una gran cantidad de CO

(monóxido de carbono), y que al arder aumenta las propiedades combustibles del gas que las hace más peligrosas. Pues debemos saber que el CO tiene la habilidad de combinarse rápidamente con la hemoglobina de la sangre, sustituyendo en ella al oxígeno. Sus signos inmediatos que se presenta en la persona son envenenamiento, mareo y dolor de cabeza; seguidos por náuseas, enrojecimiento de la piel, respiración dificultosa y finalmente la muerte; al menos que la persona salga prontamente al aire libre puede salvarse. Cabe mencionar que una persona que pierda la conciencia en una atmósfera de CO morirá rápidamente a menos que se le saque de ese lugar inmediatamente.


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B) Óxidos de Nitrógeno (NO2). Un arco de soldadura ó una temperatura muy alta por soldadura por llama puede causar que el oxígeno y el nitrógeno en el aire se combinen y forme óxidos de nitrógeno peligrosos. Se ha descubierto que hay dióxido de nitrógeno (NO2) en la soldadura con arco protegido, soldadura por oxiacetilénico, soldadura de arco metálico protegido soldadura de arco sumergido, en el corte por oxiacetilénico y por oxipropano. Los electrodos de tungsteno producen de 0.3 a 0.5 ppm de óxidos de nitrógeno con helio protegido y 2.5 a 3.0 ppm con argón protegido, obteniéndose altas concentraciones para ambos cuando el flujo del gas es el doble. En tanto, que hay bajas concentraciones de NO2 para la soldadura oxiacetilénica, en la soldadura por arco metálico protegido con argón y en la soldadura con arco de carbono. Las concentraciones de dióxido de nitrógeno siempre serán más grandes cuando se incremente la corriente. Y se dice que las concentraciones de NO2 son más visibles en las áreas donde se genera el humo (dentro de 0.15 m del arco). A más largas distancias del arco, las concentraciones decrecen en todas direcciones excepto en la dirección del flujo de humo. Los humos del NO2, es formado térmicamente y se expande lejos del arco. En la soldadura oxiacetilénica, el tamaño de la flama es un factor importante en la generación de óxidos del nitrógeno. La tasa de generación para los óxidos de nitrógeno son 10 veces más altos, con una longitud de la flama no restringida, que con una flama de 10 mm. Además, los diferentes tamaños de los sopletes del 1 al 8 producen un acrecentamiento dramático en las concentraciones de óxido del nitrógeno. Mientras tanto la ventilación sea adecuada para controlar las exposiciones totales de humos es suficiente para controlar las exposiciones del óxido de nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno son formados a una distancia en el corte por plasma ó soldadura arco protegido de argón, con una tasa máxima de formación de 1.75 m a 2.5 m y 4 m, respectivamente. Las concentraciones de óxido de nitrógeno por lo regular son determinadas por lanzamientos de aire pintado dentro de un tubo de cuarzo a varias distancias simulando un proceso de soldadura y solo se miden esos óxidos formados por medio Radiación UV.

En el corte con arco de plasma con aleaciones de aluminio con una mezcla de argón-hidrógeno generan altas concentraciones, por lo regular son de 2 ppm para el NO2 y 9 ppm para el óxido nitroso (N2O). Ambas concentraciones son determinadas en la ausencia de ventilación.

Se dice que hay emisión de óxidos de nitrógeno durante el corte con arco por plasma con varios metales base con 0.5 mm. de espesores. Aunque las concentraciones de N2O, no son estipuladas, la generación de porcentajes son muy similares para el corte de acero bajo en carbono (150 mg/seg), aceros de aleación (140 mg/seg), cobre (70 mg/seg), latón (80 mg/seg), y aluminio (70mg/ seg).


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Y las emisiones de NO2 están a razón de 50 mg/seg para acero con bajo contenido de carbono, 40 mg/seg para acero de aleación, 45 mg/seg para cobre, 50 mg/seg para latón, y 40 mg/seg para aluminio.

Todos los óxidos de nitrógeno son muy peligrosos, por la razón de lo insidioso de su actuación y dada a la naturaleza de estos compuestos hay poco aviso a los trabajadores expuestos a los mismos. Las personas que trabajen en este ambiente pueden inhalar cantidades de estos gases sin advertirlo y resultar lesionados gravemente e inclusive resultar muertas. Pues no ha sido muy infrecuente el que se produzcan ocasiones en donde los trabajadores se han visto expuestos a estos gases y sentirse bien durante todo el día de la exposición, pero al día siguiente pueden resultar muertos por un edema pulmonar. Por lo tanto todas las concentraciones mayores a 100 ppm deben ser reportadas con el personal correspondiente para su mejor control.

Como una información adicional, se sabe que el nitrógeno cuando se mezcla con el oxígeno en varias proporciones forma una serie de compuestos dañinos. Las formas más comunes que pueden presentarse en la industria para el conocimiento de los trabajadores son las siguientes:

Óxido nítrico NO,

Óxido nitroso N2O,

Dióxido de nitrógeno NO2,

Tetróxido de nitrato N2O4,

Anhídrido nítrico, ó Trióxido de nitrógeno NO2O3,

Anhídrido nítrico, ó Pentróxido de nitrógeno N2O5.

C) Ozono.

En la presencia de la luz UV, el oxígeno atmosférico puede convertirse en ozono. Entre los múltiples procesos de la soldadura, los procesos de arco de gas metal y soldadura por gas tungsteno se producen las concentraciones más altas de ozono, especialmente cuando el aluminio se usa como un metal base.

En informes tomados por la OSHA, de acuerdo a sus estudios se menciona que donde se suelda aluminio por medio de soldadura por arco con argón protegido, se encontró que después de 3 a 5 min., con una densidad de corriente de 200 Amp, las concentraciones de ozono obtienen un promedio de 5.1 ppm; y con una densidad de corriente de 250 Amp, el ozono fue de 7.5 ppm, y con una densidad de corriente de 300 Amp, el ozono era 8.4 ppm.

Todas las concentraciones decrecieron por encima del tiempo a causa de las fuertes

corrientes térmicas formadas del calor durante la soldadura. Con un continuo uso de la soldadura por argón, las muestras colectadas en la zona de trabajo por los soldadores, indicaron una concentración promedio de 0.6 mg/m3 usando una densidad de corriente de 80 Amp.


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Esta concentración aumentó a 1.0 mg/m3 a una densidad de corriente de 300 Amp; con un arco pulsado, las concentraciones fueron de 0.5 mg/m3 para un 50% durante el ciclo de trabajo y 0.7 mg/m3 para un 75% durante el ciclo de trabajo. Cuando también se evalúo la generación de ozono durante la soldadura por arco gas metal de cobre-níquel, níquel-aluminio y aleaciones de bronce, las concentraciones de ozono variaron de 0.07 a 0.19 ppm. También se debe saber que cuando la soldadura por argón con electrodo de tungsteno se ejecuta en un bloque de cobre, las concentraciones de ozono en la zona de trabajo son de 0.1 ppm con una corriente de 55 Amp. y de 0.5 a 0.6 ppm con una corriente de 110 Amp. Mientras que cuando se usa helio, la concentración de ozono es de 0.1 ppm con otro nivel de corriente. La soldadura por arco de aluminio produce concentraciones de ozono 10 veces más alto que la soldadura por arco de acero con bajo contenido de carbono. Además, muchas de las más altas concentraciones ocurren cuando se usa un electrodo con aleación de silicón para soldar aluminio que cuando se usa un electrodo con una aleación de magnesio. Con todo esto se pudo deducir que se incrementan las concentraciones de ozono con la creciente densidad de la corriente y que la alta energía (longitud de onda corta) da como resultado rayos UV provenientes de la soldadura con tungsteno causado por la formación de ozono. Se han encontrado que las concentraciones de ozono son más altas en 0.15 m con la soldadura por argón que a 0.60 m., sin embargo, lo opuesto se observa con argón-tungsteno, indiferentemente del metal soldado ó de la corriente usada.

Las concentraciones de ozono en argón-tungsteno se halló que la tasa de formación de ozono medido en un tubo de cuarzo era 10 veces más alto a 0.2 m que a 0.5 m del arco. Así mismo cabe mencionar que el gas tiene un efecto determinante en la formación de ozono. Y que cambiando de argón a helio en la soldadura de arco con electrodo de tungsteno causa concentraciones de ozono menguantes en el área de trabajo de 0.5-0.6 ppm a 0.1 ppm indiferentemente del nivel de corriente, ahí hay una reducción similar cuando se usa CO2 .

En la soldadura por arco gas metal en acero, el argón revestido produce 33 g/min

de ozono, y el dióxido de carbono protegido produce 7 g/min de ozono cuando se mide en un tubo de cuarzo posicionado a 30 cm del arco. El ozono se produce con una concentración

de 300 g/min durante la soldadura con arco de gas protegido por argón sobre aluminio,

comparado con sólo 33 g/min durante el proceso de soldadura con arco de gas protegido por argón en acero. Se ha dicho que grandes variaciones en las concentraciones del ozono dependen de las aleaciones de aluminio al ser soldado.

La soldadura por argón en aluminio puro produce 6.1 ppm de ozono a 0.15 m del

arco; la soldadura bajo las mismas condiciones en un 5% de aleación de magnesio en el aluminio produce sólo 2.3 ppm de ozono; y la soldadura en un 5% de aleación de silicón en aluminio produce 14.5 ppm de ozono.


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Por consiguiente, siempre hay que considerar que el ozono es un agente poderoso oxidante, y por lo tanto es un veneno muy potente, ya que se dice que el tipo de metal base puede afectar la cadencia de producción de ozono. Sus primeros efectos a las exposiciones agudas del ozono pueden consistir en una tos, una irritación de la nariz y garganta, ó una conjuntivitis de los ojos.

D) Descomposición de productos orgánicos producidos por los procesos. 000(Tricloroetileno y Tetracloretileno).

El tricloroetileno y el tetracloroetileno son solventes normalmente usados para desengrasar metales. Por tal motivo podrían estar presentes en la superficie de partes de metal recientemente limpiados ó en la atmósfera donde el proceso de soldadura se este ejecutando. Las radiaciones ultravioleta podrían reaccionar con los vapores de esos solventes y producir un número de gases irritantes y tóxicos, como resultado de la foto oxidación. El tricloroetileno puede descomponerse en cloruro de dicloroacetil, fosgeno, cloruro de hidrógeno y cloro. El tetracloroetileno produce cloruro de tricloroacetil, fosgeno, cloruro de hidrógeno, y cloro. El metilo de cloroformo (1,1,1-tricloroetano) podrá aparecer bajo una relativamente pequeña descomposición en el ambiente de la soldadura. En los talleres pequeños se ocupa la soldadura por arco y por lo regular se encuentran bruscamente cinco veces tanto cloruro de dicloroacetil como fosgeno que son formados cuando la soldadura es efectuada en presencia del vapor de tricloroetileno. Hay casi una conversión completa de vapor de tricloroetileno a fosgeno (1.5 ppm) y cloruro de dicloroacetil (10 ppm) a 30 cm de la soldadura por argón en aluminio localizado 4 m de un desengrasador. En otras partes de los talleres también se puede generar una concentración de 0.01 a 0.3 ppm de fosgeno y de 0.03 a 13 ppm de cloruro de dicloroacetil. El cloruro de tricloroacetil y fosgeno son provenientes de vapores del tetracloroetileno durante la soldadura de arco metálico protegido y soldadura arco metálico y gas. Estos dos productos riesgosos se forman en proporciones iguales, por eso se recomienda que se evite soldar en ambientes de trabajos contaminados con tetracloroetileno.

Una variedad de otros gases potencialmente tóxicos puede ser producida cuando el proceso de soldadura calienta inadvertidamente otros materiales. Por ejemplo, residuos de aceite en acero que emiten creolina durante la soldadura. Este compuesto tiene un efecto narcótico y anestésico; puede entrar al cuerpo por inhalación y absorción mediante la piel. Los síntomas de exposición aguda pueden ser una borrachera aparente, mareo, torpeza y confusión, náuseas y vómitos, así como perturbaciones estomacales, irritación del mismo y desórdenes nerviosos, que incluso hasta llegan al fallecimiento.


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3.1.1.16 Polvos.

Los polvos generados por los procesos han sido clasificados en forma general según su respuesta fisiológica sobre los seres humanos y se clasifican en:

A) Polvos que tienen una acción mecánica e irritante.- por ejemplo en la obstrucción de los conductos respiratorios y laceración de las membranas mucosas.

B) Polvos que tienen efecto químico y tóxico.- tales como los que producen efectos crónicos tóxicos, envenenamientos en el cuerpo ó la introducción de determinados gérmenes.

Debemos destacar que los polvos minerales se producen durante la limpieza de la escoria (por ejemplo en soldadura fuerte), y por lo regular se alojan en la superficie del metal generándose por hacerse un cepillado ó granallado. El potencial también existe por exposición del polvo de asbesto en tuberías, estas a menudo ocurren como un resultado de soldar materiales que contuvieron asbesto ó en situaciones que se trabajó cerca de esté como aislante. También existen cuatro factores que tienen una influencia fundamental acerca de los peligros producidos por el polvo como un riesgo industrial y son:

Acción química sobre los tejidos y fluidos corporales.

Cantidad de concentración.

Frecuencia de la exposición.

Tamaño de partículas.

Y se ha visto que estos factores producen una enfermedad crónica para el ser humano, especialmente por la inhalación de pequeñas partículas de polvos que se van acumulando en los pulmones.

3.1.2 AGENTES FÍSICOS.

Existe una gran variedad de agentes físicos durante el proceso de la soldadura y

corte, que producen efectos ó reacciones que van agravando la salud, tal como las altas temperaturas, vibraciones, ruido, radiaciones (incluyendo rayos UV, radiación por ionización IR y no ionización), chispas ó salpicaduras, choques eléctricos y calor excesivo en el ambiente de trabajo, logrando perturbar el organismo de los trabajadores.

Los siguientes tipos de exposiciones que se mencionan son muy importantes para que se tenga un mejor control en los ambientes de trabajo, teniendo siempre presente que la industria tiene la obligación de documentarse más a fondo acerca de los mismos para implementar la seguridad.


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3.1.2.1 Asbestos.

El asbesto se considera un polvo carcinógeno y produce una enfermedad en los pulmones conocida como asbestosis. Esta es causada por la acción mecánica que ejercen minúsculas fibras del polvo sobre los pulmones cuando estas son inhaladas. La irritación de los tejidos pulmonares parece terminar cuando el trabajador sale del lugar donde se expuso, y se considera probable que la fibrosis de los pulmones no se manifieste antes de una exposición de cuatro años. Los síntomas principales de la asbestosis son la tos y la falta de aliento, en casos extremos la víctima puede perder peso, sufrir aumento en el tamaño del corazón y tener una pérdida en sus funciones motoras, como también una palidez azulada en el rostro.

3.1.2.2 Emanaciones.

Estas son partículas sólidas generadas por condensación de estado gaseoso, generalmente después de la volatización de metales fundidos y otras causas análogas, y acompañadas en su mayoría por una reacción química, tal como las oxidaciones. Las emanaciones tienden a agruparse y en ocasiones a fundirse, dañando las vías respiratorias y los pulmones.

3.1.2.3 Electricidad.

Un choque eléctrico es proveniente fundamentalmente de la soldadura por arco y de cables desnudos ó carcomidos; estos son de riesgo común y pueden ser lo suficiente graves como para paralizar el sistema respiratorio ó causar fibrilación ventricular y en consecuencia provocar la muerte. Este riesgo es más alto cuando el equipo esta descompuesto (aislamiento estropeado) ó cuando la resistencia eléctrica es disminuida por el soldador (el sudor ó estar en un lugar húmedo ó mojado).

Los choques eléctricos menores pueden causar una reacción muscular y caer

inconsciente, pero de todas maneras son accidentes serios secundarios, que afectan al trabajador. Las descargas eléctricas de 50 volts se pueden considerar inocuas para el organismo mientras que descargas superiores a los 500 volts pueden ser mortales. Las lesiones de esta índole ocurren cuando alguna parte del cuerpo cierra el circuito entre dos conductores, más aun si las condiciones son las adecuadas para permitir el paso de la corriente a través de mismo. El grado de las lesiones dependerá del tipo de corriente utilizada (CA ó CD), la cantidad de corriente (amperaje), la fuerza electromotriz (voltaje), la resistencia de los tejidos al paso de la corriente, el tiempo y la superficie de contacto.

3.1.2.4 Ruido.

Un riesgo industrial para la salud que ha llegado a preocupar hasta el extremo es el problema del ruido y las complicaciones que lo acompañan generados por las variables relacionadas con la frecuencia de los procesos.


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Los daños producidos por esta forma de energía se deben principalmente por su intensidad, que no debe de rebasar los 90 dBA *(desibel ) por 8 horas de jornada laboral. Estos daños son auditivos y extra-auditivos, en los primeros son conocidos como hipoacusias profesionales (trauma acústico crónico) y los segundos afectan a todo el organismo como el sistema cardiovascular (aumento de la tensión arterial) y aparato digestivo (gastritis). Los altos niveles de ruido pueden ocurrir durante diferentes tipos de procesos de soldadura, por ejemplo en la soldadura fuerte se ha encontrado que exceden los 90 dBA, pero los asociados con los arcos de plasma son los que producen más ruido que con cualquier otro. Estos niveles de ruido con arco de plasma ocurren al paso del gas caliente por la estrecha garganta de la boquilla a velocidades supersónicas. Los niveles de ruido que se generan son de un rango de 2400 a 4800 Hz y a menudo exceden los 100 dBA.

Unas de las soluciones posibles es usar boquillas de baja velocidad que reducen enormemente el ruido emitido ó el uso de un coplee de inducción en los jets de plasma también reducen el nivel de ruido. Los niveles de ruido en las antorchas que usan mezclas con argón-hidrógeno son 70 a 80 dBA.. Sin embargo, las mezclas del nitrógeno y el nitrógeno-hidrógeno producen niveles de 100 a 120 dBA. Mientras que en los procesos de corte mediante plasma con materiales arriba de los 50 mm de espesor, usualmente no presentan problema de ruido.

En algunos lugares existen reglamentos relativos relacionados al ruido administrados por la Occupational Safety and Health Act (OSHA), por la Agencia de Protección del Ambiente (APA) y la Secretaría de Transporte (ST) así como otras agencias, (en el capitulo 4 se mencionan algunas referencias del valor máximo permitido de tolerancia auditiva).

3.1.2.5 Radiación Electromagnética (RE).

La radiación proveniente de los procesos con arco eléctrico ó arco por plasma puede

llega a dañar la visión, hasta provocar ceguera. La radiación de un arco de 50 Amp. tiene rangos de longitudes de onda de 200 a 800 nm (nanómetro). Los niveles de la soldadura por oxicombustible (p.ej., el oxicorte), ó por el soplete para soldadura fuerte y corte por oxígeno, producen niveles más bajos que por los dos métodos antes mencionados. Las longitudes de onda de la radiación causan lesiones fotoquímicas a la retina, dado que la energía emitida en la soldadura por arco es muy intensa. Un consejo para evitar este tipo de radiaciones es usar las cortinas ó mamparas que bloquean las exposiciones de la "luz ultravioleta" durante la soldadura, ya que resultan más efectivas para bloquear la longitud de onda entre los 400 nm y 500 nm. El Incremento en el flujo de corriente causa un agudo incremento en las emisiones UV (Ultra-Violeta) y la soldadura por arco con gas metal sobre aluminio produce mucha mayor intensidad de rayos UV, que por la soldadura por arco de gas tungsteno.


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Las emisiones UV aumentan por un factor de 10 cuando se usa magnesio en lugar de aluminio como un material de unión. El uso del gas de argón para soldar, acrecentó significativamente la intensidad de la radiación óptica comparado con el dióxido de carbono ó el helio. Cuando se usa un electrodo cubierto y si esté se encuentra operando con una corriente de 280-Amp. se dice que emite una distribución espectral relativa de radiación óptica del 5% en el rango de UV, el 26% en el rango visible y 69% en el rango del RE. Mientras tanto cuando la cantidad de humo aumenta al estar soldando, la radiación se reduce proporcionalmente, pero cuando se ejecuta soldadura por arco de gas tungsteno en aleaciones de aluminio-magnesio, la cantidad de emisiones UV disminuyen tanto que la longitud hacia el arco aumenta y eso se debe también tomar en cuenta para evitar otro tipo de accidente. El tamaño de la punta, el tipo de la flama y la composición del metal de aporte son otras variables que afectan la cantidad de emisiones de UV, las visibles y las de radiación RE, producida básicamente por la soldadura por oxicombustible. Hay que considerar también que la cantidad de radiación óptica que genera el corte de arco con carbono presentaba riesgos más serios que la radiación óptica tales como, las chispas y el ruido. Para tener mas precaución de la radiación RE y no sea absorbida por la ropa de los trabajadores, al igual que la piel (pues podría elevar la temperatura de la piel y provocar una dermatitis u otros efectos secundarios), debe usarse la ropa de colores luminosos y suelta que reducirá así el calentamiento de la piel y no afectar la salud del trabajador.

3.1.2.6 Radiación por Ionización (RI).

Las radiaciones ionizantes están compuestas por rayos X, alfa, beta y gama, en este

caso los rayos X son producidos cuando los electrones a alta velocidad golpean la pieza de trabajo con el metal base del otro material; los electrones se generan en el cátodo, el cual es un filamento de tungsteno incandescente y los electrones son acelerados hacia un blanco por una diferencia de potencial que se enfocan usando un campo magnético. La intensidad y energía de los rayos X están en función de la viga de corriente, la aceleración del voltaje y el número atómico del material chocan con la viga, la radiación puede ser producida en cualquier momento en el que se aplica la potencia de alto-voltaje del equipo. La radiación puede ser emitida del equipo de soldadura por los puertos de vacío, los bordes de la puerta, las ventanas, el árbol del motor y en los conductos de potencia abiertos. El óxido de torio no consumible en los electrodos de tungsteno es usualmente usado en soldadura de arco por gas y tungsteno. Los electrodos pueden contener de 1% al

3% óxido de torio, el cual puede potencialmente emitir radiaciones alfa ( ).

Aunque los electrodos se consideran no consumibles, ellos son gradualmente erosionados. Hay una exposición potencial en las radiaciones alfa provenientes del torio durante varios tipos de soldadura de arco de gas-tungsteno pero que no representan altos riesgos.


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Y los efectos dañinos producidos por las radiaciones ionizantes dependerán de la dosis recibida por el organismo expuesto, por ejemplo en exposiciones a 500 rads. Se presentan nauseas, vómitos, diarrea y signos de deshidratación así como síntomas de lesión gastrointestinal y por lo regular estos pueden producir cáncer.

3.1.2.7 Radiación por Radiofrecuencia (RF).

La radiación por Radiofrecuencia (RF) puede ser generado en la soldadura con electrodo de tungsteno y gas inerte, comenzando ó continuando un arco entre el metal base y un electrodo de tungsteno no consumible. Esa frecuencia de radiación (RF) en esta aplicación es reportada como menor ó igual a 5 MHz con un rendimiento del poder de 20 a 30 kilovatios (KW). Pero debido a que nadie ha medido la exposición de radiación del campo eléctrico ó magnético en los soldadores de este tipo de soldadura, los niveles de exposición potencial no pueden ser estimados por la OSHA, sin saber realmente que tipo de daños produce en la salud.

3.1.2.8 Salpicaduras y chispas de la soldadura.

Por lo general todos los procesos de soldadura ó corte suelen producir salpicaduras y chispas con cierta intensidad, dependiendo del proceso a usar. Las chispas las provoca normalmente la energía eléctrica, como cuando un fusible se funde por una sobrecarga. A veces las burbujas de gas quedan atrapadas dentro de un metal fundido y se expanden con el calor del arco ó de la flama. Sin embargo, sí la presión es suficientemente grande la burbuja explota y arroja porciones pequeñas de metal fundido. Cuando estas partes son pequeñas, se llaman chispas, sí son grandes, reciben el nombre de salpicaduras (Fig. 3.1).

Las chispas pequeñas pueden hacer que los materiales inflamables se prendan, sin

embargo, por su mismo tamaño es muy difícil que lleguen a lesionar a una persona. Las salpicaduras también pueden llegar a provocar incendios, pero siempre cuando sean grandes y contengan más energía calorífica que las chispas.

Fig. 3.1 Distancia de la salpicadura ó chispa de la soldadura.


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Por lo que es necesario saber que las salpicaduras calientes llegan alcanzar una distancia de 10.5 m y se pegan a las superficies metálicas en el momento en que se enfrían y hasta llegan a adherirse fuertemente al metal. Las quemaduras en el cuerpo provocadas por las salpicaduras siempre son dolorosas y molestas, por eso es mejor actuar como si todas las chispas ó salpicaduras fueran peligrosas y que pudieran provocar incendios ó quemaduras en la piel.

3.1.2.9 Solventes.

Estos no destruyen la piel directamente, pero reducen la resistencia de la misma y provocan condiciones que favorecen el ataque de las bacterias, como por ejemplo, la dermatosis y por eso es necesario que se ocupen los guantes adecuados.

3.1.2.10 Vibraciones.

La vibración es un factor que está íntimamente asociado con el ruido, pero que con frecuencia lo pasamos por alto como riesgo potencial para la salud de las personas, los parámetros de la vibración son frecuencia, amplitud, velocidad, aceleración y rapidez de aceleración (hertz).

Se sabe que en muchas operaciones industriales los trabajadores están en contacto todos los días con vibraciones físicas intensas, cuando trabajan con herramientas ó maquinarias vibratorias.

En investigaciones sobre este campo han señalado que los intervalos sensibles son de 4Hz. a 8Hz. para vibración vertical, y de menos de 2Hz para vibración horizontal. Estas diversas vibraciones resuenan en partes del cuerpo a determinadas frecuencias causando graves perturbaciones.

Debe reconocerse que la tolerancia humana a la vibración disminuye a medida que aumenta el tiempo de exposición; por consiguiente, el nivel de aceleración tolerable aumenta cuando decrece el tiempo de exposición.

Considerando que un trabajador suele estar expuestos a vibraciones durante 40

horas a la semana durante varios años, los daños que pueden llegar a producir las vibraciones menores de 2 hertz que afectan al aparato vascular provocando mareos y en coacciones alucinaciones visuales.

Con vibraciones de 2 a 20 hertz, en máquinas vibrantes puede causar lesiones en la

columna vertebral y en caso de estar expuesto a vibraciones superiores a los 20 hertz se pueden encontrar lesiones en las articulaciones y trastornos vasculares.


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3.1.3 AGENTES BIOLÓGICOS.

Entre los agentes más reconocidos causados por los procesos están las enfermedades patógenas ó crónicas, en donde se incluyen los virus, bacterias y hongos. Dentro de los agentes de gravedad esta la enfermedad, pues dependiendo del número de microorganismos presentes en el trabajador consistirá su virulencia y sus defensas en contra del huésped; entre estas últimas se incluyen la edad, el estado de salud y las defensas inmunitarias. Algunas bacterias, como la del tétanos, producen exotoxinas que circulan y causan lesiones celulares, las personas que se dedican al corte tienden a rasgarse ó cortarse una parte de la piel con un material oxidado provocando la negatividad de las endotoxinas y algunas más como el bacilo de la tuberculosis inducen reacciones inmunitarias.

Los virus que son los organismos vivos más pequeños, sobreviven como parásitos de las células vivas en que penetran. Infectan células específicas, en virtud de un mecanismo complejo, se reproducen en el interior de estas y después salen para invadir otros y continuar su reproducción. El cuerpo llega a crear una respuesta inmunitaria para eliminarlos y las células en que se alojan, suelen ser lesionadas como resultado de dicha respuesta. En forma característica, la respuesta inflamatoria y la reacción inmunitaria son respuestas fisio-patológicas del organismo ante la presencia de infecciones. Estos son los efectos que se presentan por la falta de higiene y descuido del personal por no saber determinar, ni realizar un informe que produjeron dichas causas biológicas, para que posteriormente pudiera ser atacado el problema.

En la siguiente tabla 3.1 se muestra los diferentes tipos de agentes biológicos de

como intervienen y deterioran la salud.

Agentes

Huésped Medio ambiente Fuentes directas

Efectos irritantes en general (*)

-Virus

-Obreros

-La temperatura -Inadecuado hacinamiento

-Aire

-Nauseas -Vomito -Diarrea

-Helmintos

-Personas expuestas a los agentes químicos

-Malos hábitos de higiene personal

-Polvo -Humos

-Lesiones del sistema nervioso

-Bacterias

-Personas con desnutrición ó inmune-deprimidas

-Los 3 anteriores -Los tres anteriores

-Fiebre -Malestar en general

-Hongos -Deficiencia respiratoria ó cardiaca

NOTA: * Efectos que pueden generarse en cualquier tipo de agente

Tabla 3.1 Diferentes tipos de agentes biológicos que deterioran la salud.


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3.1.4 AGENTES PSICOLÓGICOS.

Son las diversas causas psicológicas que afectan al individuo en su momento productivo, principalmente alterando su estado emocional y laboral. La fatiga general, es una forma psicológica de está y produce indisposición para trabajar. Es producida por la acumulación de diversos tipos de estrés en una persona, donde se incluye monotonía y largas horas de trabajo, esfuerzo mental y físico, condiciones ambientales, clima, luz, ruido; enfermedad, dolor, deficiencias nutricionales y causas emocionales, como responsabilidad, precauciones y conflictos.

Todos estos elementos son acumulativos, y disminuyen la energía del organismo la

cual debe ser recuperada a través del esparcimiento, la alimentación y el descanso.

La fatiga crónica va acompañada de cambios de humor, como depresión, enojo, nerviosismo e irritabilidad. Así mismo, puede haber síntomas físicos, como malestar general, pérdida de apetito, dolores de cabeza, mareos e insomnio.

La fatiga y sus graves consecuencias en el trabajo son evitables por medio de un

horario razonable, períodos de descanso, rotación de tareas para aliviar la monotonía y un ambiente agradable.

La eliminación ó reducción del ruido es particularmente importante para evitar la fatiga en un centro de trabajo. Una reacción de angustia en el organismo ocurre ante la presencia de ruido, y esa fatiga producida por un ambiente ruidoso se debe a una pérdida continua de energía, además de otros riesgos físicos en la industria que consumen la energía de adaptación del organismo. Una causa común de estrés emocional es la inestabilidad en el trabajo ó la inseguridad económica, las preocupaciones económicas y las laborales aparecen no únicamente por el temor a perder un ingreso, sino también por que éste es más reducido causando con todo estos acontecimientos que interrumpen un proceso ordenado.

El efecto de las horas de trabajo es otro aspecto de estrés que debe ser considerado, ya que la asignación de jornadas excesivas reduce casi todas las funciones del organismo de la persona.

El ritmo de trabajo en tareas repetitivas puede ser causa de estrés, un ritmo de

trabajo muy acelerado puede provocar tensión, sentimientos de temor, ansiedad, fatiga, nerviosismo, depresión, aislamiento y soledad.

Además de este estrés emocional, los movimientos rápidos y repetitivos también

pueden producir inflamación de las articulaciones y los tendones de las manos. En el siguiente cuadro 3.1 se muestra los factores de estrés y consecuencias

fisiológicas, psicológicas y conceptuales que se producen y afectan al individuo al momento de estar laborando en el área de trabajo.


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Los niveles hormonales, de temperatura del cuerpo, las reacciones químicas a través

de los cuales el organismo produce energía, el ritmo, el pulso y la presión sanguínea, fluctúan dentro de un período de 24 horas, con un rendimiento máximo al medio día. Las presiones emocionales y psicológicas en la industria son una causa importante del estrés en los trabajadores. El temor a las lesiones por productos químicos peligrosos, a un equipo poco seguro de soldadura ó corte, pueden ser una fuente constante de estrés.

Características de la organización

Percepciones acerca de la organización

Percepciones de los roles

Características individuales

Resultados

- Número de casos - Formalización - Índice de movimientos del personal - Número de miembros del personal

- Liderazgo - Comunicación - Apoyo del personal - Pares - Claridad - Reglas y procedimientos Innovación - Apoyo administrativo

- Autonomía - Participación en el trabajo - Supervisión - Presión en el trabajo - Retroalimentación - Logro - Significatividad

- Apoyo de familiares y amigos - Sexo - Edad - Ocupación - Nivel del Yo

- Satisfacción - Cambio de empleo

Fuentes: Baron Perlman y E. Alan Herman, Burnout: Summary and Research, Human Relations, Vol.25, No. 4, p.294.

Cuadro 3.1 Factores potenciales de estrés y sus consecuencias.

Tabla 3.2 Factores psicológicos que afectan en los proceso.

Factores organizacionales

- Demanda de tareas - Demanda de roles - Demandas interpersonales - Estructura organizacional - Liderazgo organizacional Factores emocionales ó individuales - Problemas familiares - Problemas económicos - Personalidad

Diferencias cognoscitivas

- Percepción

- Experiencia en

el puesto

- Apoyo social - Hostilidad

Estrés

Síntomas fisiológicos

- Dolores de cabeza - Presión arterial alta - Enfermedades del corazón

Síntomas psicológicos - Ansiedad - Depresión - Disminución de la satisfacción

laboral

Síntomas conductuales - Cambio en la productividad - Cambio en el ausentismo - Aumento de rotación en el personal


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3.1.5 AGENTES ERGONÓMICOS.

Cada día las máquinas efectúan más trabajos. Esta difusión de la mecanización y de la automatización acelera a menudo el ritmo de trabajo y puede hacer en ocasiones que sea menos interesante. Por otra parte, todavía hay muchas tareas que se deben hacer manualmente y que entrañan un gran esfuerzo físico. Una de las consecuencias del trabajo manual, además del aumento de la mecanización, es que cada vez hay más trabajadores que padecen dolores de la espalda, dolores de cuello, inflamación de muñecas, brazos y piernas y tensión ocular.

La ergonomía es el estudio del trabajo en relación con el entorno en que se lleva a cabo (el lugar de trabajo) y con quienes lo realizan (los trabajadores). Se utiliza para determinar cómo diseñar ó adaptar el lugar de trabajo al trabajador a fin de evitar distintos problemas de salud y de aumentar la eficiencia. En otras palabras, para hacer que el trabajo se adapte al trabajador en lugar de obligar al trabajador a adaptarse a él. Un ejemplo sencillo es alzar la altura de una mesa de trabajo para que el operario no tenga que inclinarse innecesariamente para trabajar. El especialista en ergonomía, denominado ergonomista, estudia la relación entre el trabajador, el lugar de trabajo y el diseño del puesto de trabajo.

La aplicación de la ergonomía al lugar de trabajo reporta muchos beneficios evidentes. Para el trabajador, unas condiciones laborales más sanas y seguras; para el empleador, el beneficio más patente es el aumento de la productividad (Fig. 3.2).

La ergonomía es una ciencia de amplio alcance que abarca las distintas condiciones

laborales que pueden influir en la comodidad y la salud del trabajador, comprendidos factores como la iluminación, el ruido, la temperatura, las vibraciones, el diseño del lugar en que se trabaja, el de las herramientas, el de las máquinas, el de los asientos y el calzado y el del puesto de trabajo, incluidos elementos como el trabajo en turnos, las pausas y los horarios de comidas.

Los principios básicos de ergonomía se enfocan al trabajo que se realiza sentado ó

de pie, las herramientas, el trabajo físico pesado y el diseño de los puestos de trabajo.

Fig. 3.2 Intervenciones ergonómicas en los factores de riesgo


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Para muchos de los trabajadores de los países en desarrollo, los problemas ergonómicos acaso no figuren entre los problemas prioritarios en materia de salud y seguridad que deben resolver, pero el número es grande, y cada vez mayor, de trabajadores a los que afecta un diseño mal concebido hace que las cuestiones ergonómicas tengan importancia. A causa de la importancia y la prevalencia de los problemas de salud relacionados con la inaplicación de las normas de la ergonomía en el lugar de trabajo, estas cuestiones se han convertido en puntos de negociación para muchos sindicatos.

La ergonomía aplica principios de biología, psicología, anatomía y fisiología para

suprimir del ámbito laboral las situaciones que pueden provocar en los trabajadores incomodidad, fatiga ó mala salud. Se puede utilizar la ergonomía para evitar que un puesto de trabajo esté mal diseñado sí se aplica cuando se concibe un puesto de trabajo, herramientas ó lugares de trabajo. Así, por ejemplo, se puede disminuir grandemente, ó incluso eliminar totalmente, el riesgo de que un trabajador padezca lesiones del sistema óseo-muscular sí se le facilitan herramientas manuales adecuadamente diseñadas desde el momento en que comienza una tarea que exige el empleo de herramientas manuales.

Hasta los últimos años, algunos trabajadores, sindicatos, empleadores, fabricantes e

investigadores no han empezado a prestar atención a cómo puede influir el diseño del lugar de trabajo en la salud de los trabajadores. Si no se aplican los principios de la ergonomía, las herramientas, las máquinas, el equipo y los lugares de trabajo se diseñan a menudo sin tener demasiado en cuenta el hecho de que las personas tienen distintas alturas, formas y tallas y distinta fuerza. Es importante considerar estas diferencias para proteger la salud y la comodidad de los trabajadores. Si no se aplican los principios de la ergonomía, a menudo los trabajadores se ven obligados a adaptarse a condiciones laborales deficientes.

Aunque esté agente no sea uno de lo más riesgosos, al ser ignorada las condiciones

de trabajo puede generar más accidentes de lo inesperado (Fig.3.3). Se dice que etimológicamente, la palabra es una conjunción de los vocablos “ergos” que significa trabajo y “nomos” que es leyes naturales, lo que daría como resultado el “estudio de las leyes naturales que regulan al trabajo”. Pero una definición habitual la describe como “la aplicación del conocimiento acerca de las capacidades y limitaciones humanas al diseño de puestos de trabajo, tareas, herramientas, equipos, y ambiente de trabajo”.

Fig. 3.3 Posición inadecuada para trabajar.


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En su aplicación práctica, la ergonomía es una tecnología actualmente muy utilizada que ayuda a la evaluación del diseño de un producto y asegurar el confort de acuerdo a las capacidades de las personas y de las comunicaciones en el sistema hombre-máquina, es decir, que la comunicación entre hombre y máquina se hace más agradable para realizar cualquier actividad, basada en un conocimiento integrado que surge de variados orígenes: ingeniería de sistemas, psicología organizacional, fisiología del esfuerzo, diseño industrial, etc.

En este sentido la ergonomía ó también llamada ingeniería humana enfocada a los

procesos de soldadura y corte, se encuentran con el problema de los espacios confinados ó las posiciones inadecuadas para trabajar, ya que por ejemplo la posición del cordón de la soldadura con respecto al trabajador a veces es incomoda (Fig. 3.4). Para esto es necesario verificar las condiciones que requieren los trabajadores y no vean al trabajo como una fatiga, pues a veces las condiciones de área de trabajo no son las idóneas ó son incambiables.

Y para saber sí hay un factor de riesgo ergonómico en los procesos de soldadura y corte se tienen seis características que se pueden identificar básicamente que son:

Repetición: Es cuando el trabajador está usando constantemente sólo un grupo de músculos y tiene que repetir la misma función todo el día.

Fuerza excesiva: Es cuando los trabajadores tienen que usar mucha fuerza continuamente; por ejemplo mantener el electrodo en una posición fija.

Posturas incómodas: Es cuando el trabajo obliga al trabajador a mantener una parte del cuerpo en una posición incómoda por que la pieza a unir ó cortar así lo requiere; por ejemplo en espacios confinados.

Tensión mecánica: Es cuando el trabajador tiene que sostener, golpear ó empujar una superficie dura de la maquinaria ó herramienta constantemente.

Herramientas vibradoras: Es cuando el trabajador debe usar frecuentemente herramientas vibradoras, especialmente en ambientes de trabajo pesados.

Temperatura: Cuando los trabajadores tienen que realizar sus labores en lugares demasiado calientes ó fríos es decir en espacios confinados ó áreas de ventilación forzada.

Fig. 3.4 Ergonomía incorrecta y correcta para poder soldar.


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3.1.6 AGENTES AMBIENTALES.

Los trabajos de soldadura, corte de metal y esmerilado no sólo entrañan riesgos a la visión, y lamentablemente, es uno de los primeros riesgos (sino el único) del cual se protegen los trabajadores expuestos. La razón más frecuente es la carencia de programas de adiestramiento y educación sobre Seguridad e Higiene Industrial.

No existe un trabajo de construcción en el que no haya necesidad de realizar tareas

de soldadura ó corte de metal, sin embargo, en estos procesos pasan desapercibidos muchos factores de riesgo.

3.1.6.1 Impacto ambiental por la soldadura.

Analizando los procesos desde el inicio, la realización de estos trabajos requiere el

uso de energía calórica para fundir un metal; este hecho tan simple, es ya, el comienzo de la manifestación de riesgos como la generación de incendios, quemaduras en los operadores y exposición a altas temperaturas. Profundizando un poco, es posible encontrarse con otros riegos que van ligados directamente con la salud del trabajador. Uno de ellos, las radiaciones (UV, IR) y deslumbramientos como se menciono anteriormente. El otro riesgo son, los respirables: polvos y humos metálicos, y gases, que son los representantes del riesgo oculto. Los humos son producidos por la evaporación y posterior solidificación de los metales que se desprenden debido a las altas temperaturas de fundición, quedando suspendidos en el aire en forma de óxidos metálicos, y dependiendo del tipo de soldadura, podrán estar presentes óxidos de Aluminio, Cadmio, Cromo, Cobre, Hierro, Plomo, Manganeso, Níquel, Titanio, Vanadio, etc. Los gases, como el Ozono, Dióxido de Nitrógeno y Monóxido de Carbono, se generan por la descomposición de los revestimientos de electrodos y la acción de los rayos ultravioleta. El problema inevitable ocurre cuando se presentan estas sustancias en el ambiente de trabajo y no se utilizan los sistemas adecuados para prevenir ó evitar que sean transportadas y depositadas en el sistema respiratorio. Cada una de ellas, por separado, puede producir molestias y enfermedades que en muchos casos, son irreversibles, y la situación se agrava si en el ambiente de trabajo se encuentran varias de ellas. En el mejor de los casos, donde no se evidencie alguna enfermedad, los gases y humos metálicos producen molestias e irritación en las vías respiratorias. Por su parte, los gases pueden comportarse como el oxígeno, son absorbidos, y estando en circulación sistémica, son capaces de llegar al hígado, riñón ó cerebro y producir daños en estos órganos. Los humos metálicos, con diámetros de partículas menores a 0.003 mm, pueden llegar hasta el alvéolo y depositarse, generando fibrosis intersticial, y eventualmente, neumoconiosis. Puede pasar mucho tiempo (hasta 30 años de exposición) antes de que sea diagnosticada una enfermedad ocupacional de este tipo. Otros problemas causados por los humos metálicos son la fiebre del soldador, y lesiones renales, incluso algunos humos metálicos, como el óxido de cadmio, son considerados carcinógenos ocupacionales (OSHA).


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La exposición a contaminantes producidos por soldadura y corte de metal es mayor cuando las tareas son llevadas acabo en áreas de espacio reducido como ductos y tanques, debido a la mayor facilidad de concentración de los mismos, y el riesgo se multiplica cuando estos espacios se identifican como espacios confinados (ver capitulo 4).

Los aspectos e impactos ambientales a considerar para los procesos de soldadura y

corte son:

Residuos industriales inertes: Como son resto de metales, tubos metálicos, de varillas de electrodos, plásticos, herramientas, cristales de gafas y pantallas de protección.

Residuos peligrosos: Partículas y polvos metálicos, filtros de campanas de extracción,

aerosoles, productos tóxicos y sus envases, así como los tanques de almacenamiento que se ocupan en la soldadura.

Emisiones a la atmósferas: Humos metálicos, NO2, CO y CO2, O3. gases (fosgeno,

fluoruros), escapes de gases (acetileno, argón, CO2); y ruidos de la soldadura, básicamente. Por tal razón las tareas de soldadura, corte de metal y esmerilado, requieren que el

operador ubique sus vías respiratorias demasiado cerca de la fuente de contaminantes (entre 30 y 50 cm.), de tal modo que las concentraciones pueden alcanzar ó superar los niveles permitidos (PEL) en esa área, siendo mayor la exposición. Mientras sea posible, lo adecuado es realizar los trabajos de soldadura al aire libre, obviamente, no siempre podrán adaptarse las condiciones para hacerlo. En tal caso, es necesario la aplicación de controles de ingeniería, de los cuales, el uso de ventilación (positiva ó negativa) es lo más indicado.

Cuando existe dificultad en la aplicación de los controles, y como medida complementaria cuando estos son aplicados, es recomendable el uso de equipos de protección respiratoria. En la actualidad es posible seleccionar el protector respiratorio adecuado para los diferentes tipos de soldadura, corte de metal ó esmerilado, existen respiradores de filtros reemplazables, equipos purificadores de aire forzado, líneas ó suministros de aire y auto-contenidos. Los más comunes son los respiradores de libre mantenimiento, y según la necesidad, es posible seleccionar entre ellos, uno que proteja contra polvos y humos metálicos ó uno que proteja contra la combinación de polvos, humos metálicos, y gases, como el Ozono. Estos están diseñados especialmente para la protección contra esos contaminantes y es impresionante saber que algunos son fabricados con material retardante de llamas pensando en los trabajos en los que serán utilizados, es decir, reducir la posibilidad de generación de incendios ó quemaduras en el operador, debido a las chispas ó metal incandescente que pudieran desprenderse y entrar en contacto con el respirador.

Finalmente, no habrá control alguno que disminuya las posibilidades de contraer enfermedades ocupacionales respiratorias en trabajos de soldadura, corte de metal en el ambiente, si no son llevados a cabo programas de seguridad e higiene industrial con los que el trabajador pueda adquirir consciencia de la existencia de los riesgos, la forma de evitarlos y por qué hacerlo.


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3.2 RIESGOS OCUPACIONALES. Los riesgos ocupacionales se clasifican en dos categorías, en la primera clasificación están los que por lo regular se producen de repente y su causa esta claramente vista (accidentes); mientras que la segunda, la mayoría son las enfermedades ocupacionales (salud, higiene y sus efectos) que se presentan con relativa lentitud y no son observadas a simple vista. Por ejemplo, la exposición a un agente contaminante degenera la salud (desde muchos años antes de que se presente alguna alteración patológica) sin que la persona lo sepa.

3.2.1. ACCIDENTES. Para contribuir principalmente a la comprensión de los riesgos de los procesos de soldadura y corte, damos lugar a la definición de la palabra “accidente” de una forma clara y sencilla, que se define de la forma siguiente: “Es cualquier acontecimiento inesperado no deseado que interrumpe ó interfiere en un proceso ordenado de una actividad el cual tiene consecuencias en personas, propiedades ó procedimientos”.

Y de acuerdo con esta definición, el accidente no implica necesariamente alguna lesión, aunque de hecho algunos de los accidentes a veces producen lesiones y no se lleva ningún control, excepto en las hojas de costo; pues es un manifiesto que en todas las interrupciones e interferencias aumentan los costos y a veces se pueden medir ó no la cantidad de dichos costos; donde es evidente considerar los daños que los diversos accidentes causan en los trabajadores, como daños causados al lesionado, daños causados a la familia del lesionado, daños causados a la empresa y daños causados al país.

Entonces es obvio, que si se logra llevar un control documentado de los accidentes de cualquier trabajo (bien proyectado), y también se desarrolle un trabajo como ha sido concebido, se podrán eliminar todos los accidentes y por ende las posibles lesiones que llegarán a presentarse (Fig. 3.5).

Fig. 3.5 La falta de seguridad industrial constituye un riesgo y costos.


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3.2.1.1 Causa de accidente.

El problema que se presenta siempre después de un accidente en el trabajo es la perdida de dinero ó a veces humanas, pero realmente que hay detrás de ellos, es decir, que origina este tipo de problemas. Para empezar sabemos que los agentes fiscos, químicos y psicosociales intervienen en ellos básicamente, pero en realidad que es la causa que los genera; es muy importante tener primero en mente la definición de la palabra causa y después la de accidente, para poder posteriormente evaluar ó considerar a los factores que intervienen en ellos y corregir estas anomalías para que no vuelva a suceder este tipo de pérdidas.

3.2.1.2 Definición de causa.

Para esto hay mucha confusión del uso de la palabra “causa”; aplicada a los accidentes, porque a una persona encargada de seguridad industrial la palabra “causa” de un accidente consiste en los defectos, en los actos, ó en la falta de actos, que deben corregirse para evitar que este se repita. Pero para otra gente que no tienen idea de la palabra, los términos como perdidas de materiales, caídas, quemaduras, choque eléctricos, etc., son empleadas generalmente para designar causas de accidente, pero que en realidad no son causas sino consecuencias de los accidentes, lo cual hay que tenerlo muy presente.

3.2.1.3 Análisis del accidente.

El análisis y la clasificación de la causa de los accidentes de acuerdo con una

práctica recomendada, se suministran a la persona de seguridad, datos que pueden emplearse para localizar y corregir las causas de los mismos. Cada punto esencial de información acerca de ellos, se le clasifica como factor de accidente; en estos casos los factores más comunes que influyen son:

Factores humanos: Estos intervienen en los psicológicos, fisiológicos, sociológicos y

económicos.

Factores técnicos: Estos entran dentro de la organización del área de trabajo.

Estos dos factores combinados básicamente originan una causa del accidente, una vez producido el disfuncionamiento en cualquiera de ellos.

Y los elementos principales cuyo disfuncionamiento generan dichos accidentes laborales

dentro del área de trabajo son los siguientes:

El individuo (solo ó en grupo).

La tarea a realizar y entrenamiento.

Material y equipo.

Medio ambiente y área de trabajo.

Entorno laboral y controles de ingeniería.


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Estos factores todavía se subdividen dentro de las siguientes clasificaciones principales y que son:

El agente

La parte de la agencia

La condición mecánica ó material de seguridad

La clase de accidente

El acto inseguro

El factor personal de inseguridad.

De esas seis subdivisiones mencionadas, los principales son tres y de mayor importancia

en su determinación de la causa del accidente que son:

1. La condición mecánica ó física insegura 2. El acto inseguro

3. El factor personal inseguro.

De estos tres se llega a englobar de forma esquematizada un sistema de

disfuncionamiento muy general que da lugar al accidente y en donde participan todos los factores anteriores (Fig. 3.6).

Estos factores de la figura anterior, invariablemente participan en lesiones ó

accidentes que ocurren en un orden determinado; pero que si corrigen a tiempo se tendrá un trabajo seguro y funcional.

Sociológicos

Individuo.

En

torn

o

Me

dio

am

bie

nte

Material.Entorno

Tarea

TECNICAS-ORGANIZACIÓN

Factores Técnicos

Factores humanos

Económicos, Psicológicos,

Fisiológicos

Accidentes,

Enfermedades

Laborales.

Accidentes,

Enfermedades

Laborales.

Fig. 3.6 Elementos de riesgo que intervienen en un área de trabajo.


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La figura esquematizada puede ser representada por el efecto domino, es decir, que con las fichas de un domino colocadas de canto una detrás de la otra, se hace caer la primera ficha y las demás caerán en sucesión, representando a la ficha del extremo como una causa de accidente, es decir, que antes de que esta ocurra las demás fichas están involucradas en el desenlace. Así, tenemos que la fila de fichas comienza en causas de accidente y por lo regular culmina en una lesión y en donde todas ellas toman parte. La idea fundamental que damos con este ejemplo, es el tratar de prever los riesgos y descubrir los factores que los causan para poder eliminarlos, (en este caso se debe quitar la ficha que origina el problema); con lo que así se lograría romper la mala secuencia y evitar una lesión ó un riesgo mayor.

Cabe aclarar, que en algunos de los informes documentados acerca de lesiones que se presentan a las autoridades (para determinar la causa nunca se basan en una investigación adecuada de las mismas), son descripciones que rara vez son fieles, ya que por lo general esos informes los preparan como un trabajo rutinario, asignados a empleados a quienes no les interesa la seguridad, ni el bienestar del trabajador. Por eso hay que tener cuidado de que el resultado final que se arroja, no sea un gran factor de incertidumbre de esos informes, ya que como se dijo anteriormente, la investigación superficial de los accidentes con frecuencia no se debe pasar por alto, ya que pudieran generarse riesgos, por lo que los análisis que parten de los informes preparados (con el propósito de determinar la indemnización) señalarán las causas reales que originaron el accidente.

3.2.2 SALUD OCUPACIONAL Y SUS EFECTOS.

Por lo regular el encargado del área de trabajo no tiene un control adecuado de los accidentes ó las estadísticas, ya que se quedan con la idea del pasado de que los informes se preparaban desde el punto de vista de la indemnización. Sin embargo, ahora las autoridades empiezan a comprender el gran valor que tienen la recopilación de datos preparados y presentados de un modo prevencionista, pues el resultado que se espera es que los informes sean más útiles.

Para esto se requieren de investigaciones en varias zonas, para evaluar las relaciones entre el sistema de trabajo y los riesgos de los trabajadores expuestos a los procesos de soldadura y corte. Esos estudios, de las causas de accidentes, son necesarios para definir y mejorar la relación entre el ambiente de trabajo y la seguridad del trabajador.

Por consiguiente, los agentes químicos (humos y gases) y los agentes físicos generados

durante estos procesos, requieren ser bien determinados para detectar sus posibles interacciones en perjuicio de la salud.

Para esto será necesario hacer evaluaciones completas de las causas de accidente haciéndose las preguntas:


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¿Que fue lo que lo origino?, ¿Cuándo?, ¿Como sucedió el accidente?; para hacer tales evaluaciones, los investigadores tienen que recoger información sobre las personas que vieron el accidente, las causas posibles del accidente, sí las prácticas de trabajo fueron bien entendidas, si los controles de seguridad fueron bien usados, así también, como del proceso que se estaba utilizando, si era el adecuado y sí las condiciones del área de trabajo estaban en buen estado.

También se deben de tomar datos acerca de los tipos de soldaduras efectuadas, de las prácticas de trabajo, de los materiales adicionales usados, de la ropa de protección usada, la composición del metal base, de los fundentes y de los electrodos; es decir, que se tienen que dedicar a la anticipación, reconocimiento, evaluación y control de todos los factores ó elementos que intervinieron en el accidente (estos son los que surgen en el lugar de trabajo).

Todas esas exposiciones deben ser caracterizadas por trabajos representativos en sitios adecuados y con el uso de personal correspondiente, con el fin de implementar identificar y cuantificar los diferentes componentes que serán usados, para corregir y mejorar el problema, además de recabar información de las fichas médicas de los trabajadores para no ser arriesgados al tipo de soldadura ó corte implementado. Por eso, sí conscientemente y con frecuencia seguimos las normas de seguridad en el trabajo y la documentación de los accidentes, nuestro subconsciente se irá educando con la idea de tener a la seguridad como una práctica constante y confiable, al que nos llevaría a evitar graves errores. Pero para esto se deberá de disponer de la suficiente fuerza de voluntad en equipo, para lograr dicho objetivo.

3.2.2.1 Salud en el trabajo.

Sabemos que la salud es muy importante en nuestra vida diaria y en donde la higiene tiene un papel principal para conservar y mejorar la integridad física de la persona, así como prolongar la vida; pero sabemos también que va acompañado de varios condicionantes, de los cuales contribuyen a que tengan una buena salud para el bienestar del trabajador.

Aparte de poseer los conocimientos propios de su profesión, la salud profesional ó laboral no debe considerarse como patrimonio exclusivo de quien la posea; la propia influye para que el coeficiente de la colectividad mejore considerablemente; en otras palabras, la salud personal se refleja en la salud del conglomerado social del cual se forma parte. Entonces con esto sabemos que los riesgos potenciales del trabajo comprenden enfermedades profesionales y accidentes en el trabajo, en donde repercute enormemente en la seguridad y en la salud de la persona.

Por citar un ejemplo, los soldadores que han sido expuesto históricamente a asbestos

que han repercutido directamente en su salud (como resultado de usar materiales que contenían ó contienen asbesto), y donde se usó como un material de aislamiento y que todavía quedan posibilidades de haber muestras al contaminante en algunos ambientes del trabajo, (p.ej., aislamiento del asbesto alrededor de cañerías ó de recipientes a presión).


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Mucha de las morbilidades y mortalidades encontradas, conducen a demostrar que los soldadores tienen un aumento en enfermedades respiratorias y pulmonares después de varios años. Para esto los agentes y los daños generados por los procesos se muestran en el siguiente esquema comparativo donde muestran el papel de la salud en el orden de importancia (Fig. 3.7).

Salud en el Trabajo

Higiene Industrial Seguridad Industrial Enfermedades Profesionales Accidentes en el trabajo

Riesgos profesionales ó de trabajo

Todas las consecuencias terminadas en accidentes, es por la ausencia de datos ó falta de información específica acerca de la exposición de los procesos, (la etiología de las enfermedades siempre se desconoce), de los cual, a menudo estadísticamente se dice que clínicamente aparecen mayormente en el soldador las enfermedades asociadas con el sistema respiratorio y cardiovascular básicamente. Una solución a este problema, es que se debe tener un control documentado de los estudios (epidemiológicos) de las morbilidades y de mortalidades de los soldadores, para que de esta forma se ayude a contribuir al mejoramiento y tratamiento de su salud. Además de esto, será necesaria la realización de un examen médico periódico y del seguimiento de los registros de los trabajadores.

3.2.2.2 Efectos perjudiciales en la salud.

La rama de la investigación es muy necesaria para evaluar las morbilidades (enfermedades) de los trabajadores, así también la forma de como se generan éstas durante los procesos, pues se requiere de evaluaciones completas de higiene industrial para poder cuantificar las concentraciones de los agentes y poder averiguar las exposiciones de años pasados. Esas evaluaciones deben ser acerca de los tipos de soldaduras efectuadas, de las prácticas de trabajo, de los materiales adicionales usados, de la ropa de protección y sobre todo de la composición del metal base, de los fundentes y de los electrodos para que se tenga un mejor control de las mismas. A continuación tenemos algunos efectos dañinos que se presentan en la salud del trabajador.

Fig. 3.7 Esquema representativo involucrando los factores que repercuten en la salud


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3.2.2.2.1 Efectos respiratorios.

Uno de los más frecuentes efectos a la salud por la exposición de soldadura, son los humos de la soldadura del metal, ésta ocasiona a su vez la llamada “fiebre del metal”, que regularmente aparece como una infección superior respiratoria, la cual tiene como consecuencia, bronquitis aguda, neumonía ó infecciones gastrointestinales superiores; éstas condiciones usualmente duran de 6 hasta 24 horas y van regularmente acompañadas de escalofríos, mareos y vómitos.

Las exposiciones de metales específicos como son los humos de zinc y óxido de zinc, y humos de varias composiciones que se mencionaron anteriormente, han sido asociadas con la fiebre de “humo de metal”. Aunque no se especifica la exposición de las concentraciones que han sido asociadas con fiebre de humo de metal, se han visto casos que los trabajadores son expuestos a esos humos que por lo regular han trabajando más de 8 horas en espacios confinados pobremente ventilados. También la neumonitis y el edema pulmonar han sido el gran problema para la salud, ya que son la principal enfermedad que presentan los soldadores al ejecutar varios procesos (por ejemplo; la soldadura de oxigas, la soldadura por arco, la soldadura de plata ó soldadura de oxitileno) donde están gravemente expuestos. Se dice que si los trabajadores se encuentran en periodos cortos con altas concentraciones de dióxido de nitrógeno, ozono, humos de cadmio, humos de cromo y níquel, ó humos de aluminio y óxido de hierro pueden terminar con su vida.

En esos casos los humos de cadmio presentan neumonitis aguda, y en casos de muerte han sido reportados entre soldadores expuestos a cualquiera de las dos combinaciones por soldadura (plata-cadmio) ó a la aleación por soldadura de cadmio plata metal en áreas pobremente ventiladas. Varias fatalidades de edema pulmonar se han encontrado en soldadores expuestos a concentraciones de dióxido de nitrógeno (cerca de 100 ppm.), y se estima que para provocar la muerte de un soldador la exposición al óxido de cadmio debe de ser por lo menos de un promedio de 8.6 mg-m3 acumulado en los pulmones.

3.2.2.2.2 Daños auditivos.

El daño de tímpano ó pérdida permanente de oído es reportado por soldadores que no usan protección para los oídos, por una excesiva presión de sonido ó por chispas que entran a la oreja mientras se suelda ó se corta.

El riesgo que se produce por un ruido inducido al momento de soldar, ya sea con escoplo de gubia con aire comprimido ó soplete de plasma de metal son pérdidas de oído temporales medias de 19 dB en 4000 Hz. ó las altas que son de 35 dB en 8000 Hz. y por lo regular existen estos niveles con quienes sueldan con soplete de plasma por una hora ó más sin usar protección para el oído, resultado una herida traumática.


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3.2.2.2.3 Efectos dermales.

Varios tipos de condiciones dermales observados en los soldadores han sido atribuidos a la exposición de agentes físicos incluyendo entre ellos a la radiación UV, radiación infrarroja y metales con los cuales los soldadores pueden llegar a tocar ó a entrar en contacto con la piel. La dermatitis crónica y otras enfermedades de la piel deben ser documentadas en varios reportes para tener un mejor control en la salud de soldadores ya que la piel pueda estar en contacto con muchos tipos de metales peligrosos (p. ej. níquel, cadmio, cromo y otros fundentes). Los soldadores expuestos al humo de soldadura pueden experimentar episodios de dermatitis de contacto facial. En estos casos se recomienda el traslado del trabajador a un área segura lejos de la exposición ó usar la ropa de protección adecuada para eliminar ó minimizar la severidad de dicho desorden.

3.2.2.2.4 Daños en los ojos.

Según las estadísticas del Seguro Social los casos en herida de ojo es el tipo de daño que se presenta con mayor frecuencia en los soldadores. Cada uno de los daños es asociado con la exposición de radiaciones diversas, rebabas de metal ó cuerpos extraños que entran en los ojos. La enfermedad más común que se presenta en los ojos es la conjuntivitis causada por la exposición a la radiación ultravioleta (UV) de la soldadura por arco y es conocida como flameada de ojos. Las flameadas en los ojos por más de un período prolongado han causado cataratas en los mismos. Similarmente la exposición a la radiación infrarroja ha causado daño termal a la cornea y humor acuoso en el ojo originando la formación de cataratas lenticulares. Cada efecto adverso ha sido atribuido al uso incorrecto ó ausencia de la protección para los ojos. Por lo que se sugiere tener un reporte de cada caso para prevenir daños en los ojos y saber si la protección para los ojos estaba siendo usada en el momento del daño.

3.2.2.2.5 Efectos reproductivos.

En estudios con la reproducción, sugieren la posible asociación de la soldadura (principalmente los que están en contacto con químicos cancerígenos) con el cáncer de próstata ó otro tipo de cáncer en el sistema urinario que dan como resultado la intervención quirúrgica de la misma, originando con esto la posible esterilidad del hombre ó provocar la muerte.

3.2.2.2.6 Desordenes gastrointestinales.

Los desordenes gastrointestinales (mareos, vómitos, calambres intestinales) son a menudo experiencias de soldadores que usan metal humeante y caliente, estos desordenes son reversibles siguiendo un tratamiento y una exanimación del trabajador para exposición adicional. Estos desordenes del aparato digestivo en soldadores, incluyen a la gastritis, a la gastroduodenitis y la úlcera gastroduodenal, donde se atribuyen este tipo de condiciones a las largas exposiciones térmicas de soldadura humeante y gaseosa. Para tener estudios epidemiológicos de los soldadores se deben basar en el grado de mortalidad como resultado de enfermedades del aparato digestivo a causa de los procesos.


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3.2.2.2.7 Efectos músculo-esqueléticos.

Las heridas músculo-esqueléticas tienen que ver notablemente con la afección de los hombros, espalda y rodillas en varios soladores. Las heridas son dolorosas y reducen el poder muscular, particularmente del músculo del corazón, tienen que ver frecuentemente con trabajos de soldadura que son realizados sobre la cabeza por soldadores con y sin experiencia. Los problemas de rodillas juntas (incluyendo enfermedades de bolsa de fluidos, artritis y proliferación de tejidos adiposos), por lo general son observados ante todo en soldadores con más de 6 años de experiencia.

3.2.2.2.8 Enfermedades cardiovasculares.

La enfermedad cardiovascular en soldadores se ha visto notablemente en los últimos años. En estudios de mortalidad del Instituto Estadístico de la Salud y Seguridad Social (cuaderno No. 12, INEGI-1994) indican el aumento de riesgos de muerte por enfermedad cardiovascular entre soldadores experimentados, puesto que el incremento se ha visto por la falta de responsabilidad por parte de los trabajadores y por que los encargados de la seguridad, ya que no los obligan a ponerse los equipos de protección para las vías respiratorias y las normas se pasan desapercibidas.

El incremento de enfermedades de corazón también se ven afectadas por la inconsciencia del trabajador, porque al estar en contacto con los humos generados por la soldadura todavía es capaz de ser una persona fumadora y que van contribuyendo aún más a las enfermedades del corazón, pero sí se cuenta con una ficha medica del trabajador los datos que se puedan llegar a obtener de la ficha (refiriéndonos a sus hábitos de fumar) llegarían a servir para poder prever las consecuencias cardiovasculares y podría ser mejor tratada su enfermedad.

3.2.2.2.9 Enfermedades respiratorias crónicas. La neumoconiosis, incluyendo la siderosis ha sido encontrada entre los soldadores expuestos al humo del óxido de hierro de los electrodos de metal desnudos. Durante la soldadura con arco de acero templado han revelado concentraciones de óxido de hierro arriba de 30 mg/m3 y concentraciones de óxido de zinc arriba de 15 mg/m3.

Las concentraciones más altas son detectadas en áreas de trabajo con poca ó pobre ventilación, por lo que será necesario tener un área bien ventilada. También se dice que los a trabajadores que estuvieron expuestos a óxidos de hierro y sílice y que soldaron tanto metales ferrosos y no ferrosos usando electrodos cubiertos revelaron tener fibrosis interista difusa y sedero-silicosis.

Estos soldadores así mismo han presentado enfermedades como la siderosis

complicada por fibrosis que al parecen están asociados con la sustitución de electrodos de metal desnudos por electrodos cubiertos lo cual han mostraron una disminución en la función pulmonar y aumento del predominio de la bronquitis crónica.


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3.3 RECOMENDACIONES PARA LOS FACTORES DE RIESGO. Para evitar lo más posible los factores de riesgo y que produzcan un accidente hay

que eliminar las causas que los producen así como sus consecuencias y donde se clasifican de la siguiente manera: causas próximas y causas remotas.

3.3.1 CAUSAS PRÓXIMAS. Las causas próximas son aquellas que se presentan físicamente y que están a nuestro alcance eliminarlas y son:

A) Condiciones inseguras.- Son los riesgos materiales en las herramientas, en las maquinas , en los edificios ó áreas de trabajo que rodea al individuo, ya sea por defecto u omisión ó por la propia naturaleza de estos y que representan un peligro de accidente; como por ejemplo:

Equipo defectuoso para procesos de soldadura. Cable de corriente eléctrica deteriorados ó desnudos. Falta de orden y limpieza del área de trabajo. Iluminación defectuosa, etc.

B) Prácticas inseguras.- Son los actos de ejecución que exponen a las personas a sufrir un accidente, por ejemplo: Hacer caso omiso de los avisos ó carteles y etiquetas de precaución. Jugar en el área de trabajo. Improvisar herramental, andamios ó escaleras (hechizas). Fumara ó hacer otras actividades en lugares prohibidos, etc.

Para eliminar las causas próximas podemos decir que habrá de realizar lo siguiente:

Determinar que condiciones ó prácticas son inseguras por el personal capacitado. Esto se realiza por sentido común, por experiencia ó por personas con conocimiento técnico.

Encontrar que condiciones inseguras existen ó que practicas inseguras existen ó se comenten. Esto se realiza por medio de supervisiones del equipo utilizado en los procesos, investigaciones de accidentes ocurridos en la planta ó lugar de trabajo y por estadísticas

3.3.2 CAUSAS REMOTAS. Las causas remotas son aquellas que no están en nuestro alcance, por lo cual son más difíciles de controlar y eliminar, pero que si son evitadas ó examinadas, la disminución de accidentes será más positiva y duradera. Como ejemplos de causas remotas tenemos:

Los defectos físicos, las características individuales, las malas actitudes, los descontentos, la ignorancia, la distracción de la persona, la mala organización; etc.


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3.3.3 CONTROL DE RIESGOS. De lo antes mencionado, se listan algunas de las recomendaciones más

considerables para controlar los riesgos:

Revisar el proceso u operación, así como también el área de trabajo.

Sustituir compuestos peligrosos con otros materiales menos tóxicos.

Segregar los procesos peligrosos.

Efectuar las operaciones peligrosas en un lugar seguro y adecuado.

La ventilación del lugar debe contar con extractores ó ventilación natural.

Tener un buen diseño, mantenimiento y limpieza, del equipo y del lugar.

Proveer de ventilación general (cuando así se requiera).

Usar métodos especiales; tales como el humedecimiento del área para el

control de polvo (sí es necesario).

El equipo de protección personal debe ser el adecuado.

Dar capacitación y entrenamiento a trabajadores constantemente.

Etiquetar los materiales que son altamente tóxicos y peligrosos.

Documentar detalladamente la investigación de los accidentes (para preverlos y

tratar de no volver a cometerlos).

Tener su ficha clínica médica de cada trabajador.

Mandar al trabajador a chequeos médicos periódicamente.

Estas recomendaciones acerca de los riesgos potenciales se mencionan, para que se hagan grupos de un acuerdo general, para poder habilitar un control a los patrones (información de la causa de accidentes) y trabajadores expuestos a estos agentes de peligro, dentro de los límites especificados que proveen criterios para una práctica del trabajo apropiada (áreas, estaciones ó espacios confinados). Pues esta información es muy indispensable para que no se produzcan riesgos potenciales (accidentes) ni lesiones de cualquier índole; ya que esto, se ve reflejado en la salud del individuo y en el resultado final del trabajo realizado. También son de gran peligro los agentes químicos que causan daños a la salud y más cuando al trabajador se expone a espacios cerrados y donde él no sabe el daño que le esta causando en trabajar en áreas confinadas. Para esto se deben realizan correctamente estudios epidemiológicos y reportes de los trabajadores expuestos a gases, humos u otros tipos, con llevando a prever adecuadamente la salud de las personas e impedir el incremento de riesgo a contraer enfermedades, principalmente las respiratorias agudas (como fiebre de gases metálicos, neumonitis y bronquitis), pues estas son vistas constantemente en trabajadores expuestos a emisiones de la soldadura ó corte.


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En la tabla 3.3 y 3.4 se muestra en forma general el agente de riesgo que son

típicamente generados cuando los procesos de soldadura son aplicados a metales bases conocidos.

PROCESO AGENTE RIESGOSO

Soldar/ relleno de cadmio Cadmio

Flama de corte, soldadura Monóxido de carbono Oxido Nítrico (Ninguno) Dióxido de nitrógeno (NO2)

Gas formado por la soldadura por arco Radiación Ultravioleta (UV) (GMAW)/ aluminio (Al) Ozono aluminio-magnesio (Al-Mg)

GMAW/ acero inoxidable Cromo Hexavalente(VI) Níquel Ozono

GMAW, todo los tipos usan monóxido de carbono Dióxido de carbono

Gas de Arco por soldadura de tungsteno/ Al ó Al-Mg Radiación UV

Soldadura por arco sumergido (SMAW), bajo-hidrógeno electrodos

Fluoruros radiación UV

SMAW/ hierro ó acero Óxido del hierro UV radiación

SMAW/ acero inoxidable Cromo (VI) Níquel radiación UV

Corte por Plasma/ aluminio Ruido Ozono

Tabla 3.3 Resumen de contaminantes procedentes de la soldadura.

Tabla 3.4 Resumen específico de los limites de exposición recomendados en soldadura en p.p.m (TLV).


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Para lo anterior existe un límite de exposición recomendado (REL´s ó TLV) en todo proceso de soldadura ó corte, por lo que debe ser bien establecido por el personal correspondiente, (existen agentes químicos y físicos que varían de acuerdo a los procesos de la soldadura).

Y si esa variedad de componentes de emisiones en la soldadura no llega a ser

controlada, alcanzará recíprocamente efectos adversos en la salud. Para lo antes mencionado se recomienda usar controles de ingeniería, como son los monitores de exposición de límites individuales para agentes químicos, así mismo tener presente las prácticas seguras de trabajo que se verán en el capitulo 4.

Algunos de estas recomendaciones, ayudarían para saber si hay un aumento de

riesgo en el trabajador; es decir, que se les pueda informar antes de los peligros que corren al estar trabajando en los procesos de soldadura y corte.

En la tabla 3.5, se muestran algunos ejemplos de los diferentes riesgos que se

pueden presentar durante el proceso de soldadura seleccionado.

FACTORES DE RIESGO EN LOS PROCESOS DE SOLDADURA

RIESGO PLASMA (PAW/PAC)

ARCO CARBON

SMAW GTAW (TIG) GMAW (MIG) FCAW

SOLDADURA DE ARCO

SUMERGIDO (SAW)

OXICOMBUSTIBLE

Ergonómico Choque eléctrico

Luz intensa () Radiación no ionizante (infrarroja, ultravioleta, etc.)

()

Gases y humos tóxicos

()

Calor, fuego y quemaduras

Ruido y vibraciones Nota: = Indica que está presente el riesgo

() = Indica que hay riesgo si no se usa “flux” = Indica que no hay riesgo.

ABREVIATURA CONCEPTO

PAW PAC

(PAW) Plasma soldadura de arco (PAC) Plasma de arco–carbón

SMAW GTAW (TIG) GMAW (MIG) FCAW

SMAW (SHIELDED METAL ARC WELDING) Soldadura de arco metálico protegido. GTAW (GAS TUGNSTEN ARC WELDING) Soldadura de arco de tungsteno y gas. GMAW (GAS METAL ARC WELDING) Soldadura de arco metálico y gas. FCAW (FLUX CORED ARC WELDING) Soldadura de arco cubierta de Flux.

(SAW) SAW (SUBMERGED ARC WELDING) soldadura de arco sumergido.

Tabla 3.5 Factores de riesgos en los procesos de soldadura.


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Y cabe señalar que para conocer la situación laboral actual del paciente, el medico

debe tener el conocimiento de los antecedentes laborales y de la exposición laboral actual, los diversos factores de riesgo, conjuntamente con los signos, síntomas y datos de laboratorio y gabinete; así tendrá los elementos suficientes para diagnosticar ó sospechar la patología generada por el trabajo de soldadura ó corte y de esta manera dar a los pacientes tratamientos y recomendaciones para su salud.

Esa seria una de las varias formas que existirían para regular la obediencia de las

exposiciones con sus especificaciones correspondientes, asegurando con los controles de higiene la completa protección de la salud de los trabajadores. También, se aconseja monitorear antes el área de trabajo, considerando los tipos de prevenciones posibles para evitar riesgos, así como elaborar una serie de preguntas al trabajador antes, durante y después del periodo de trabajo.

Por concluir los riesgos en la soldadura y corte, ponen a prueba con inmemorables resultados prácticamente todas y cada una de las habilidades del especialista en seguridad, considerando que conforme evolucionen los conceptos modernos acerca de la misma se tendrán que hacer más y mayores esfuerzos por lograr la aplicación de medios de protección evitando riesgos en lo más humanamente posible.

Para ello se deben siempre establecer, normas, requerimientos y leyes respaldados por instituciones gubernamentales para reforzar la seguridad en las empresas, logrando que las cumplan y eviten daños intolerables (cuando se sepa como hacerlo) por que el gobierno tendría la facultad de sancionar aquellos que no obedezcan las especificaciones de la legislación.

Pues la importancia de la seguridad e higiene industrial es evidente al considerar los

riesgos que los diversos accidentes causan a los trabajadores, tales como:

Daños causados al lesionado. Daños causados a la familia del lesionado. Daños causados a la empresa. Daños causados al país.

La historia y el sentido común con respecto a la seguridad sugieren que el control efectivo de la tecnología no es tan sólo cuestión de conocer normas ó requerimientos aplicables de las emplearlas (ó pasarlas por alto) en los procesos de soldadura y corte. Sino que además se siga la necesidad de convencer a través de técnicas de liderazgo y administración competente, a todos aquellos que sean fundamentales para el cumplimiento de la meta relacionada con la seguridad.

Y las funciones de planeación organización, coordinación e implementación, que son la esencia de la administración ó gerencia de seguridad, tendrán que ser empleadas con el mayor nivel de dominio posible si es que ha de conservarse el progreso hacia el cumplimiento del objetivo de la seguridad y evitando al máximo los riesgos en los centros de trabajo donde se empleen los procesos de soldadura y corte, que es nuestro caso.


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CAPITULO 4

SEGURIDAD E HIGIENE EN LOS PROCESOS.

4.1 ANTECEDENTES DE LA SALUD Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO.

Las distintas formas de actividad humana, representan un factor importante en la producción de accidentes y enfermedades, ocasionadas por varios materiales, herramientas ó equipos empleados en el trabajo. El hombre primitivo en sus inicios laborales aprendió esto con la práctica, al principio vio disminuida su capacidad productiva por los accidentes propios de la caza de animales y la pesca básicamente, posteriormente al trabajar en el área minera, en la industria metalúrgica y en otras actividades de trabajo padeció de las primeras enfermedades producidas en su área de trabajo.

En algunas obras de Hipócrates (en siglo V antes de Cristo) se encuentran

referencias que podían señalar los primeros atisbos de un tratamiento para enfermedades y accidentes relacionados con el trabajo, sobre todo en metalúrgicos expuestos al plomo, y que posteriormente Galeno tres siglos después (en el siglo II antes de Cristo) hace observaciones interesantes a cerca de las enfermedades de los mineros, curtidores, químicos entre otros.

Después Plinio “el viejo” en los inicios de nuestra era (en el siglo I después de Cristo),

describe algunos elementos de protección personal, como unas máscaras hechas de vejigas de animales, para evitar la inhalación de polvos de “minum” (polvo rojo), este es el primer esbozo de una medida de prevención de riesgos de trabajo que se registra en la historia de la salud en el trabajo.

A partir de estos primeros investigadores, en los cuales tenían un espíritu

extraordinario de la observación, trascurrieron 1400 años, antes de que la historia registrara otro hecho significativo, con Elleborg quien en el año 1473 descubrió los primeros síntomas de envenenamiento por plomo y mercurio, es entonces que sugiere medidas preventivas para la salud.

Mas adelante en el siglo XVI , George Baver, a quien podemos calificar como el

primer “Ingeniero metalúrgico”, que completó su trabajo “De Re Metallica” publicado un año después de su muerte (1556), en cuyo libro VI se ocupó de la ventilación de las minas, describiendo técnicas para hacerlas más eficientes construyendo las correspondientes chimeneas de ventilación. Además, señaló las enfermedades que afectaban a los trabajadores reconociendo “el asma” y también lo que él le llamo “ulceración de los pulmones” producida por la inhalación de ciertos gases de metales.


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Estas enfermedades eran conocidas en su época como “la fiebre por humos y metales”, que bien ahora sabemos que en se conoce como “cáncer pulmonar” en este ultimo de los casos. Y once años después, también en una forma póstuma, apareció la obra de Aureolus Teofrastus Bombastus Von Hohemheim, mejor conocido como Paracelso que fue uno de los padres de la química y las ciencias experimentales acerca de “Los oficios y enfermedades en la montaña” (1567) que es una de las primeras publicaciones dedicada a las enfermedades pulmonares crónicas de las personas que trabajaban con los metales. De hecho las conoció de cerca, pues él inclusive las padeció ya que llevado por su interés en la experimentación directa, trabajo en las minas y fundiciones de metales de su época. En su obra hace referencia a la silicosis entre otras enfermedades e intoxicaciones por el plomo y el mercurio. Este hombre por razones propias que vivió en su época fue considerado como charlatán y por tal razón fue que después se publico su libro 26 años después de su muerte. Pero que considerando su obra tenia mucha razón de lo que el había observado relacionado a las enfermedades de los mineros.

Después a finales de la época barroca y a principios de la ilustración cuando otro

medico llamado Bernardino Ramazzini, profesor de medicina durante más de 18 años en la Universidad de Modena, y considerado el fundador de la medicina en el trabajo realizó bastantes estudios de epidemiología. Sin embargo, Ramazzini es recordado no por sus libros de epidemiologia, sino por su obra bastante modesta en el volumen sobre “salud ocupacional”. Los escritos de este hombre sirvieron de base al desarrollo de las investigaciones posteriores en salud pública y ocupacional. Su libro titulado “De Morbis Artificum Diatriba” (De las enfermedades de los trabajadores) publicado en 1700, estudia y describe las enfermedades que afectaban a los trabajadores de los numerosos oficios que existían en esa época, haciendo observaciones precisas y todavía vigentes; ya que muchos capítulos de su obra podrían ser aún considerados como consulta para el diagnóstico de algunas enfermedades en el trabajo.

Este medico, consiente de que su ciencia era eminentemente social señalo “La

medicina, como jurisprudencia, debe contribuir al bienestar de los trabajadores, y vigilar, en la medida de lo posible, que éstos puedan cumplir con sus obligaciones, sin sufrir daño”. Ramazzini indicaba, “la medicina del trabajo no se estudia en los consultorios, sino en los lugares de trabajo”.

Fue entonces que inicia una nueva estructura económico-social, en donde entra el

capitalismo industrial y lo que creo nuevas formas de organización del trabajo. En el siglo XVIII constituyó una época de profundos e importantes cambios tecnológicos, que dieron nacimiento a la revolución industrial; el país que tuvo gran ventaja en esto fue Inglaterra.

Y con esta nueva era y valiosa tecnología ayudaron a la organización de las primeras

industrias determinando las condiciones de trabajo, que sirvieron de base para la investigación de la contaminación a causa de polvos, humos, gases y vapores tóxicos que dañaban la salud del trabajador e influenció para al estudio de los accidentes y enfermedades que diezmaban los grupos laborales, cuya esperanza de vida apenas sobrepasaba los 30 años; pero el incipiente desarrollo económico y la falta de especialización los hacia mas difíciles de estudiar los casos.


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Así que en el ambiente preventivo de enfermedades de trabajo fue iniciado y abordado por Lehmann en 1884, al sentar las bases para el control del ambiente industrial.

Entonces de lo anterior sabemos que en sus inicios el estudio de la seguridad había

estado en transición como concepto y práctica; es decir, desde lo que fue una vez un enfoque sencillo para la eliminación de agentes de lesión ahora es muy a menudo un enfoque complejo de control confiable para evitar accidentes.

Actualmente esa transición fue ocurriendo en nuestra conciencia cada vez mayor, lo

que a dado el origen a una legislación más vasta y estricta en el intento de inducir las normas de seguridad e higiene en las industrias. En los años de 1800, básicamente en las décadas de 1820 y 1840 se promulgaron las primeras leyes en pro de la salud y la seguridad de los trabajadores como se menciono anteriormente, en donde uno de los primeros países que empieza a implementar esta ley es Inglaterra. Con el surgimiento de estas reglamentaciones, Estados Unidos es uno de los subsecuentes que dan seguimiento a las leyes de Inglaterra, pero después de un cierto tiempo tienen desacuerdos por el mal control de accidentes y salud laboral, y como consecuencia de lo anterior Estados Unidos comenzó a crear sus propias normas. En ese sentido varios países latinoamericanos como Perú, Chile, Bolivia, Colombia, Venezuela, Estados Unidos entre otros desarrollan varias normas que empiezan a influenciar a otros organismos para hacer Leyes de Seguridad e Higiene, las cuales no mostraban señales de mejoría en cuanto a la disminución de accidentes y protección personal.

Entonces hasta 1970 es que conforman un organismo influenciado por tres leyes precedentes relativas al trabajo industrial que fueron: Ley Wagner (1935), Ley Taft Hartley (1947). Ley Landrum Griffin (1959) para formar lo que hoy en día se conoce como OSHA (Ley de Seguridad y Salud Ocupacionales - Ley de Williams Steiger, 1970), la cual tuvo una acción positiva en cuestiones de Seguridad Industrial. A partir de 1971, la OSHA (que entró en vigor el 28 de abril de 1971) empieza a tener una amplia influencia para crear otros organismos importantes, entre los más destacados esta la NIOSH (Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacionales) y la OIT (Organización Internacional del Trabajo) y a en México entra la ley Federal del trabajo (1931) que comparten la idea de proteger a los trabajadores; adoptando normas internacionales para la seguridad industrial y para las enfermedades ocupacionales; las cuales se asociaron a más de 158 países y donde la OSHA aprueba y clasifica a tres tipos de normas para asegurar las salud y seguridad en los lugares de trabajo, que son: las Normas interinas, las Normas temporales de emergencia y las Normas permanentes.

Con lo correspondiente para la legislación laboral que rige los aspectos de Seguridad y Salud en el Trabajo en diversos países de América Latina (específicamente para México), se destacan algunos puntos significativos de las leyes y decretos establecidos para la seguridad e higiene industrial.


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En este caso para México existe la llamada Ley Federal del Trabajo que reglamenta el Art. 123 de la Constitución Política Mexicana. En el Título Cuarto, Cap. I, se expresa los derechos y obligaciones de los trabajadores y los patrones. Lo referente a las disposiciones de seguridad y salud ocupacional está prescrito en el Art. 132 de dicha Ley. El Título Noveno trata de los riesgos del trabajo (accidentes y enfermedades). Las incapacidades y los servicios asistenciales se tratan en coordinación con lo que prescriben los organismos como: el Gobierno Federal, Secretaría de Salud, el Instituto Mexicano del Seguro Social, la Secretaría de Trabajo y Previsión Social, Ley Federal sobre Metrología y Normalización entre otras.

Para las prácticas seguras que se mencionarán, se enfocan en especificaciones y normas editadas por varios organismos como la American Welding Society (AWS), la Sociedad Compressed Gas Association (CGA), la Sociedad National Fire Protection Association (NFPA), la Secretaría del Trabajo y Previsión Social (STPS) y la Ley de Federal de Metrología y Normalización, básicamente. Estas hacen referencia específica a la soldadura y corte que forman parte del Acta de Williams-Steiger sobre Seguridad y Salud en los centros de trabajo, conocida comúnmente como OSHA; ya mencionada anteriormente (Fig. 4.1).

Actualmente el hombre, la ciencia y la tecnología han evolucionado y la medicina de trabajo también lo ha hecho, transformándose en lo que hoy se conoce como salud en el trabajo ó salud ocupacional, lo cual contempla la interdisciplina para identificar, diagnosticar, prevenir y controlas los factores de riesgo y su percusión en la salud el bienestar de la población trabajadora. Pues el objetivo de implementar la seguridad en los procesos de soldadura y corte, es eliminar riesgos latentes y lograr correcciones inmediatas para que se tenga un control más confiable en los trabajos a realizar.

Por tanto, bastará hacer aquí una exposición básica general acerca de los factores de seguridad e higiene que intervienen en los procesos de soldadura y corte; tales consideraciones es una orientación para que los encargados de seguridad y los ingenieros ó personal autorizado puedan profundizar en este tema. Cabe aclarar, que se pondrá suficiente insistencia en el hecho de que en la selección del equipo siempre estará bajo un funcionamiento correcto; de acuerdo con las condiciones normativas ó requerimientos del lugar de trabajo y en donde se lleven a cabo actividades de soldadura y corte.

Fig. 4.1 Algunos organismos de seguridad asociados con la soldadura.


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4.1.1 REQUERIMIENTOS EN UNA PRÁCTICA SEGURA. Una práctica segura de trabajo en soldadura y corte, se le entiende como al medio escrito desarrollado por ingeniería de operaciones ó por el personal correspondiente, con el objetivo de planificar y controlar el desarrollo de las actividades bajo un funcionamiento seguro y con sentido común, donde las condiciones incluyen también la prevención de enfermedades y lesiones. Estas prácticas deben de contener por ejemplo, el tipo de trabajo a utilizar, las instrucciones de manejo de los equipos (p. ej. herramientas, accesorios, materiales, etc.) usados en el proceso, las reglas internas del centro de trabajo, el control ó monitoreo de la atmósfera, el saneamiento e higiene personal, el equipo de protección personal, así como también proporcionar la información acerca del área de trabajo y de como manejar las situaciones de emergencia, en el caso de que se lleguen a presentar. Y para poder tener una práctica segura de trabajo deberán cubrirse como mínimo los siguientes puntos: a) Objetivo.- En este se define con claridad la actividad y el motivo por el que se realizará el trabajo (soldadura ó corte). b) Localización del área de trabajo.- Tener un plano, lay-out de la planta ó área de trabajo donde abarque todas las instalaciones y detalles del lugar. c) Medidas de seguridad y revisión.- Después de tener el área de trabajo, se debe revisar el lugar que este libre de atmosferas explosivas ó no respirables, asi como especificar en detalle los equipos, herramientas, accesorios, materiales, normas de seguridad y equipos de protección personal necesarios a utilizar. d) Procedimientos.- En estos se establecen los procedimientos a utilizar, es decir se determina la secuencia de operaciones y la forma en la que estas deberán desarrollarse, así mismo proporcionan información necesaria para el manejo ó cuidado de los equipos y materiales que deberán utilizarse. Asimismo de indicar la manera de actuar en las situaciones de riesgo y tener rutas de evacuación. Y que cuando se trabaje en áreas que no

son diseñadas para trabajar específicamente en este caso para la soldadura ó corte), deberán tomarse precauciones especiales, instrucciones para retirar materiales que pueden provocar pirolisis tóxica ó la combustión de materiales, así como describir el equipo necesario para riesgos específicos e incluir medidas contra incendios u otros.

e) El tiempo estimado.- En este se considera un promedio de tiempo requerido en la realización del trabajo, con el propósito de controlar las actividades dentro del área ó del lugares cerrados específicos. f) Obtención de resultados.- Aquí se establece en definitivo las características satisfactorias que deben obtenerse en las partes de trabajo, garantizando la calidad y funcionalidad de los procesos para que puedan ser confiablemente utilizados y obviamente responder a las necesidades del consumidor y resguardando siempre la seguridad y salud del personal.


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Cada uno de estos puntos generales podrá hacer que los responsables en cualquier actividad donde lleven a cabo una práctica con una mayor seguridad, logrando obtener un control del área. Además, los siguientes capítulos ayudarán a motivar al personal para que tengan conciencia de trabajar de forma confiable y eficaz; pro-activando siempre que tengan seguridad y precaución en las actividades dentro y fuera del área de trabajo.

4.2 LA SEGURIDAD EN LOS PROCESOS. Hoy en día se piensa que la inspección es una actividad terminal (la que se efectúa al término del trabajo), pero en realidad no es así, ya que es uno de los principales errores de la verificación que cometen las industrias. Para que no suceda tal efecto se recomienda el establecimiento de un procedimiento de seguridad que corroboré la efectividad y evaluación del mismo. Lo siguiente es una muestra de que se debe de hacer antes, durante y después de realizar un trabajo de soldadura (será recomendable que el operario tenga una copia del mismo cuando se efectúe la ejecución), el cual se titula: La Inspección de la soldadura:

Antes de la Soldadura: - Limpieza de escorias, polvos, aceites u otros. - Identificación del material. - Análisis químico y propiedades mecánicas. - Discontinuidades del material base y geometría de la junta. - Sistemas especiales usados para el ensamble y fabricación. - Delimitación del área de trabajo. - Revisar el quipo de trabajo y de protección personal. Durante la Soldadura: - Precalentamiento y temperatura entre pasos. - Verificación del metal de aporte. - Pasada de raíz. - Penetración del cordón de fondeo. - Limpieza realizada entre pasos. - Apariencia entre pasos. - Concordancia con la especificación del procedimiento y tiempo. Después de la Soldadura: - Post-tratamiento térmico si es requerido. - Métodos de limpieza para inspección. - Aplicación de las pruebas no destructivas. - Aplicación de las pruebas destructivas (sí se especifican). - Reparaciones y su respectiva inspección posterior. - Colocación del equipo en su lugar correspondiente. - Inspección del lugar y equipo, de posibles riesgos.


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Este procedimiento para ser aceptado deberá utilizarse básicamente para dos objetivos en particular:

Calificar la habilidad de los operadores al aplicar dicho procedimiento.

Seguir un estándar, verificando siempre que se emplee un procedimiento calificado y seguro, antes, durante y después.

Para el formato anterior se recomienda que cada compañía establezca sus propios

criterios y sus requerimientos, haciendo evaluaciones de seguridad permanentes y buscando siempre que sean los más óptimos; pues este es solo una pauta a seguir para establecerlo en sus empresas ó lugar de trabajo.

4.2.1 SEGURIDAD EN LA SOLDADURA POR ARCO.

En los procesos de soldadura por arco con electrodos revestidos, la soldadura de arco con protección gaseosa y en los procesos de soldadura por resistencia, la seguridad se va viendo en el grado de sus requerimientos de operación, de sus instalaciones y de los equipos necesarios; estos podrían variar en cuanto a su tamaño y tipo, como pueden ser las fuentes de alimentación que varían desde pequeños generadores portátiles para el soldeo con arco con electrodos revestidos, hasta instalaciones altamente mecanizadas para el soldeo por puntos ó para soldaduras semiautomáticas con protección gaseosa. A continuación se indicarán las reglas de seguridad necesarias al trabajar con soldadura por arco: 1.- Al iniciar cualquier trabajo de soldadura, el soldador debe contar antes con la preparación adecuada en este campo, tener nociones del área en la cual va a trabajar, tener disponible la información de los fabricantes para la instalación y uso de los equipos, conocer las herramientas a utilizar, asimilar correctamente las prácticas de trabajo, cumplir con los requerimientos de protección de seguridad personal requeridos (de acuerdo a la actividad) y tener siempre presentes las normas de seguridad para su buen desarrollo en el trabajo. 2.- El operario debe asegurarse siempre de las condiciones óptimas de los equipos de trabajo y del mantenimiento del mismo. 3.- Nunca se deben poner a trabajar los generadores eléctricos accionados por motor de combustión interna dentro del espacio de trabajo, a menos que se tomen las precauciones necesarias para extraer el dióxido de carbono generado por estos. 4.- Cuidar que los cables se encuentren en buen estado y evitar al máximo posible daños en ellos, colocándolos en lugares donde no lleguen a ser trozados por el paso de otros equipos ó ser alcanzados por proyecciones de metal calientes desprendidos en el trabajo (chispas ó salpicaduras); y sí se llegará a detectar cables dañados, estos deben ser reemplazados inmediatamente por la persona indicada. 5.- Se recomienda poner los cables de tierra, del electrodo y los de alimentación de energía eléctrica, en lugares donde no crucen puertas, pasillos ó escaleras para evitar posibles tropiezos, caídas u otros posibles daños.


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6.- El equipo eléctrico siempre debe contar con un interruptor general cerca del puesto de trabajo, de manera que el suministro de energía eléctrica pueda interrumpirse rápidamente en caso de una emergencia. 7.- Para realizar el cambio de polaridad en los equipos debe realizarse en el momento en que no se tenga carga (máquina en vacío), para evitar que se flameen las superficies de contacto de el interruptor de cambio y se produzcan arqueos de corriente que pueden causar lesiones graves a los trabajadores (estos dispositivos de seguridad pueden ser los candados especiales para que no se suba el interruptor de la corriente). 8.- Si el personal requiere retirarse por un tiempo considerable del área de trabajo, es necesario apagar el equipo y recoger todos los cables, así como dar aviso al personal correspondiente. 9.- Procurar tener los cables libres de grasa, fuera de contacto con el agua y que no se encuentren cubiertos con tierra ó metales conductores. 10.- Los equipos que no se encuentren conectados a tierra, por ningún motivo deberán ser utilizados, pues se corre el riesgo que por algún descuido si se toca una parte que no se encuentre conectada bien a esta, llega a producirse una fuerte descarga eléctrica a través del cuerpo, dando como resultado quemaduras graves y lesiones, provocando la muerte. Así mismo los equipos jamás tendrán que ser aterrizados en tuberías que conduzcan gases ó fluidos inflamables, ya que en dichas circunstancias podrían producir un incendio. 11.- No sobrepasar los limites de carga en los cables de las máquinas, de lo contrario se tendrá un incremento en la temperatura de los mismos llegando hasta el punto en que se pudiera deteriorar sus recubrimientos y como consecuencia provocar un corto circuito en la red. De igual manera se debe estar seguro de no tener conexiones flojas, ya que se tendrán pequeños arcos indeseables entre las partes mal conectadas (produciendo un chispazo de corriente). 12.- Por ningún motivo se debe tratar de corregir alguna anomalía si se tiene el equipo energizado; pero en casos de que el equipo opere mal, se debe reportar a los responsables del área ó a las personas encargadas de su cuidado y no tratar de corregirlos por sí mismo. 13.- Evitar soldar en lugares húmedos ó mojados, mantener las manos y la ropa bien secas para evitar descargas eléctricas; al manipular el electrodo, se debe tener cuidado para que la parte no aislada del portaelectrodo no entre en contacto con la tierra del cable de la máquina de soldadura, cuando este conectado a la corriente. 14.- En los procesos de arco protegido no solo hay que tener cuidado al usar los porta-electrodos diseñados específicamente para estos procesos, sino también con la capacidad necesaria para que sea la suficiente y poder trabajar con la intensidad de corriente máxima requerida. 15.- No cebar el arco sin antes cumplir con los requerimientos de seguridad en la protección visual, tanto en la persona ejecutante, como de la gente que lo rodea.


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16.- Si se va a trabajar en espacios confinados, en lugares huecos ó en recipientes usados, estos tendrán que ser aireados, limpiados ó purgados con un gas inerte no inflamable (argón, helio, dióxido de carbono, nitrógeno ó vapor de agua), para evitar que los restos de los gases sean capaces de reaccionar y provoquen explosiones. 17.- Una vez finalizada la labor se debe apagar el equipo, desconectar el interruptor general, colocar las grapas del porta-electrodos y el de tierra en su lugar, recoger los materiales de desperdicio y dejar limpia el área de trabajo.

4.2.2 SEGURIDAD EN LA SOLDADURA CON LLAMA. En los procesos con llama ó flama, las precauciones se centran principalmente en la manipulación de botellas (contenedores de gas), en la operación de mano-reductores ó válvulas, en el uso del oxígeno, en los gases combustibles, en las mangueras para gases, en la detección de fugas y en el encendido de la llama. Las instrucciones relacionadas con este tipo de proceso y que se extienden a otros procesos difirieren tan sólo en el medio combustible (por ejemplo: el acetileno, propano, butano, hidrógeno, el gas natural, el dimetil-propadieno, entre otros que se pueden usar y son casi parecidos). Se debe de señalar si el calor que se proporciona es para realizar el proceso de soldadura ó corte, ya que deben seguir con sumo cuidado las siguientes advertencias:

1.- En cualquier trabajo a realizar con sopletes, deben usarse lentes ó gafas con los filtros correspondientes, las gafas contra llama deben llevar protectores laterales ó uno de los lentes apropiados para cada momento, aún cuando se ajusten los controles; todo esto con el propósito de proteger a los ojos de las proyecciones. 2.- Cuidar que el acetileno no entre en contacto con partes de cobre ó con aleaciones del mismo, de lo contrario se generará el acetiluro de cobre; que es un detonante muy sensible que puede provocar violentas explosiones.

3.- Para lograr excelentes resultados en el trabajo, deben tomarse todas las consideraciones previstas en las prácticas de trabajo, cumplir los requerimientos de protección personal, utilizar adecuadamente los equipos y herramientas, conservar en las mejores condiciones el área de trabajo, revisar el estado adecuado de todos los elementos involucrados con la actividad y siempre estar al pendiente de cualquier evento inesperado.

4.- Se deben mantener los cilindros de gas alejados de cualquier fuente de calor, pues la elevación de la temperatura causa una elevación en la presión de los cilindros provocando que los tapones de los fusibles se abran y se escape el gas. Si por algún motivo llegarán a calentarse los cilindros, deben enfriarse con agua normal (o sea, utilizar agua a temperatura de 15°C aprox.), debido a que el acetileno es inestable cuando se somete a presiones arriba de 1.5 kg/cm2.

5.- Para transportar los cilindros debe hacerse con cuidado como: no golpearlos, tirarlos, rodarlos, ni cantearlos y cuando se trasladen de un lugar a otro deben ir bien sujetados teniendo un mínimo de movimiento, para esto se recomienda mantenerlos en una posición vertical firme.


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6.- Los capuchones de seguridad provistos en los cilindros deben mantenerse colocados antes y después de finalizar las actividades. Para abrir ó cerrar los grifos de los cilindros se debe hacer con la mano (nunca debe utilizarse algún tipo de herramienta inadecuada, por ejemplo usar un martillo). 7.- Se debe evitar el contacto de grasa ó aceite en los cilindros, mangueras, mano reductores, válvulas, sopletes y en cualquier parte de contacto con los gases. Aunque el oxígeno no sea inflamable, también puede llegar a provocar la combustión de ellos. 8.- No montar las boquillas cuando el soplete se encuentre caliente; evitar que los sopletes se golpeen, porque se desajustan originando fugas de gas. Al final de cada operación deben colocarlos en un lugar seguro y usar la herramienta adecuada para la colocación de las boquillas en el soplete, así como del soplete a las mangueras.

9.- Al armar el equipo se debe considerar antes lo siguiente:

a) .- Colocar el color de la manguera correspondiente, que para cada gas es de un color determinado; por ejemplo, para la soldadura oxiacetilénica la manguera del acetileno es de color verde, mientras que la del oxígeno es de color rojo.

b) .- Por norma se debe utilizar en sus uniones los diferentes tipos de cuerda de los dispositivos (necesarios para el suministro de gas), así también para los mano reductores ó elementos de unión y sopletes por donde circulará el oxígeno, (estos tienen cuerda derecha, mientras que para el acetileno son con cuerda izquierda).

c) .- Nunca deberán intercambiarse los dispositivos usados en el manejo de un gas y menos para emplearlos en el manejo de otro distinto; por ejemplo, si una manguera fue usada para suministrar oxígeno a un soplete, esta no debe ser usada para el suministro de acetileno en una operación posterior, de lo contrario se tendrá una mezcla de gases en la manguera pudiendo ocasionar un incendio.

d) .- Todos los cilindros deben estar bien identificados y separados de acuerdo al tipo de gas que contengan, al colocarlos en almacén deben ponerse los recipientes llenos, alejados siempre de los vacíos para su fácil manipulación, (estos últimos deben marcarse con una tiza indicando la palabra vacío) (Fig. 4.2). 10.- Una vez que el equipo se encuentre armado, debe procederse a detectar posibles fugas en los siguientes puntos: en válvulas de los cilindros, conexiones de reguladores, en conexiones entre las mangueras que suministran los gases con los distintos dispositivos requeridos en el proceso y en las válvulas del soplete que controlan la salida de gases. Para realizar dicha operación, se recomienda tener la presión adecuada y cerrar las válvulas del soplete, para que con el auxilio de una solución jabonosa no grasosa sea aplicada con una brocha en los puntos a revisar, (se generaran pequeñas burbujas de jabón en caso de existir fugas)


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Si se detectan fugas en las conexiones, estas deben ser reapretadas cuidadosamente para no dañar las cuerdas de los conectores ó dispositivos y ser reparadas inmediatamente por personal calificado según sea el caso.

Y sí las fugas se presentan en los cilindros, válvulas ó boquillas del soplete; nunca se deben tratar de reparar, sin antes avisar al personal encargado en el cuidado de tales elementos ó al supervisor del área de trabajo, al mismo tiempo se tienen que separar para su fácil identificación y marcar el cilindro claramente con la palabra “fuga” y evitar que sean usados por algún otro trabajador. Una vez que se esté plenamente seguro de la inexistencia de una fuga, se procede a limpiar todos los dispositivos y elementos usados en el proceso con un trapo seco y limpio, incluyendo a las mangueras y cilindros e iniciar toda la operación.

11.- Para encender la llama, nunca se debe utilizar cerillos, encendedor ó algún otro medio que no sea el encendedor de fricción diseñado especialmente para este propósito; puesto que al encender la llama se produce un fogonazo que puede provocar graves quemaduras en la mano.

Se recomienda abrir una vuelta y media a la llave del acetileno en el soplete, luego producir la chispa con el encendedor de fricción acercándola a la boquilla y finalmente con la abertura de la llave del oxígeno regular la llama a utilizar en la operación; para ello debe asegurarse de no apuntar con el soplete hacia otro trabajador ó hacia el mismo operador. 12.- No se deben efectuar trabajos de soldadura ó de corte en presencia de vapores ó gases inflamables (por ejemplo, gasolina ó solventes).

Fig. 4.2 Separación y clasificación de los cilindros

Fig. 4.3 Colocación y verificación de válvulas en cilindros y mango del soplete.


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13.- Para evitar el retroceso de la llama; se recomienda usar válvulas de retención contra inversión ó contrapresión en los cilindros de los gases; y de ser posible en el mango del soplete (Fig.4.3). 14.- Procurar no poner las piezas de trabajo sobre pisos de concreto, debido a que cuando éste se calienta desmedidamente se llega a fragmentar, consiguiendo dañar a los trabajadores cercanos, con posibles proyecciones y ocasionar otros tipos de riesgos. 15.- Se deben poner guardas de protección en los equipos de transmisión de potencia mecánica, como son los engranajes, ejes de transmisión ó embragues, para que no llegue a dañar al trabajador y generen un accidente. 16.- Evitar el uso de ropa holgada para no permitir el alojamiento de chispas ó fragmentos del material desprendido, tampoco cargar en los bolsillos cerillos ó encendedores, mantener libre de grasas y aceites el área de trabajo, así como todos los elementos que entrarán en contacto con los gases utilizados en el proceso, evitar una ignición espontánea en perjuicio del propio trabajador y de sus compañeros. 17.- Si un material combustible ha sido expuesto al metal fundido ó a escorias calientes procedentes de las operaciones de soldadura ó de corte, se recomienda dejar una persona en el lugar de trabajo por lo menos media hora después de haber terminado, para asegurarse de que no han iniciado fuegos lentos ó semi-apagados.

4.2.3 SEGURIDAD EN EL CORTE TÉRMICO. Los incendios generados durante los procesos de corte se deben generalmente por no tener las precauciones debidas; los cortadores olvidan que las chispas y escorias producidas durante la operación llegan a desplazarse a distancias de entre 10 a 12 metros, saliéndose de su campo visual, como consecuencia de esto no se da cuenta de sí el metal desprendido tiene la temperatura suficiente como para provocar un incendio.

Para lo anterior se recomienda a los cortadores que usen cualquiera de los métodos en los que se empleen gases combustibles para obtener las temperaturas necesarias en el proceso; seguir los cuidados descritos en el tema 4.2.2.

Mientras que si el proceso elegido es mediante el empleo del arco eléctrico, se

deberá tener los cuidados listados en el tema 4.2.1; además de considerar las siguientes medidas: 1.- No cortar en lugares donde exista la posibilidad de provocar un incendio con las chispas ó proyecciones generadas por el proceso mismo; por ejemplo, no soldar en lugares donde se tengan materiales altamente inflamables como depósitos de combustibles, lugares con presencia de madera, almacén de cilindros de gases ó materiales como telas sintéticas ó solventes. 2.- Disponer por lo menos con dos extintores (llenos) cerca de donde se realiza el proceso de corte.


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3.- Cuando se va a realizar un corte en donde se prevé gran desprendimiento de proyecciones y escoria, se recomienda rociar el suelo con arena para evitar el calentamiento del piso y el agrietamiento del mismo. De lo contrario si se requiere trabajar en áreas susceptibles a incendiarse se recomienda trabajar sobre una parrilla montada sobre un cajón parcialmente lleno de arena y que sea aislante del fuego. 4.- Nunca cortar cerca de ventiladores ó en lugares que hagan rebotar las chispas. 5.- Cuando el riesgo de incendio es grande se debe mantener a alguien al pendiente durante el proceso, provisto de extintor y de ropa apropiada para sofocar cualquier indicio de fuego, al igual que contar con una serie de instrucciones contra desastres. 6.- No usar al oxígeno como sustituto del aire comprimido para limpiar la zona de trabajo. 7.- En el corte con llama, ajustar las presiones de oxígeno y acetileno a los valores adecuados. Para cebar el corte, aplicar la llama de calentamiento sobre la zona de iniciación con el dardo a 1.5 mm sobre la superficie de la pieza hasta que se ponga al rojo brillante; una vez iniciado el corte desplazar el soplete de forma que el corte progrese rápidamente sin interrupciones, si el corte se interrumpe ó no se tiene la penetración completa se debe cebar nuevamente la llama (ver capitulo 2). 8.- En el corte por arco con electrodos revestidos deben usarse electrodos de acero ordinario de los tipos E-6010 ó E-6011 (ver anexos).

9.- Para cortar metales no férricos a grandes velocidades se recomienda el proceso de corte con arco-plasma usando corriente continua con polaridad directa. 10.- Si se quiere cortar con el proceso arco-aire se recomiendan los electrodos de carbón-grafito, que pueden ser desnudos ó revestidos de cobre. 11.- En el corte con rayo láser ó plasma se debe proteger la vista con los lentes adecuados al igual de mantener la distancia requerida por el proceso (Fig. 4.4).

Fig. 4.4 Seguridad en los procesos de corte.


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4.3 SEGURIDAD EN EL ÁREA DE TRABAJO Antes de iniciar cualquier operación el trabajador debe ser informado sobre el estado de los materiales, la distinción de los mismos y de los lugares en donde se deberá trabajar (principalmente conocer la atmósfera del lugar), así mismo de las condiciones que puedan originar accidentes ó peligros dentro del área. Es decir, se deberá informar si las partes a soldar ó cortar, han estado en contacto con materiales inflamables (hidrocarburos) ó si poseen algún recubrimiento especial (pintura, asbesto, mercurio, zinc ó la presencia de berilio, cadmio, cromo, níquel, etc.), para que sean retirados por medio de un procedimiento en particular e igualmente de informar acerca de los componentes riesgosos inusuales, como pueden ser los materiales y equipos.

4.3.1 CONDICIONES DEL ÁREA.

Para desarrollar un trabajo en condiciones seguras se debe tener un sitio determinado para poder trabajar en diferentes condiciones y dependiendo de las partes a unir ó cortar; es decir, saber si este se puede efectuar en un lugar cerrado ó abierto (específicamente), para realizar tal actividad. Para esto es recomendable tener la información de las precauciones y medidas de control necesarias para reducir los accidentes y riesgos latentes en el trabajo; así mismo saber si el trabajador está en óptimas condiciones de salud para poder desarrollar bien su trabajo (física y psicológicamente). Donde la área de trabajo contará con las siguientes características.

4.3.1.1 Espacio ó estación de trabajo.

Es la superficie destinada para realizar trabajos de soldadura ó corte, este tiene que ser lo suficientemente amplia para poder colocar el equipo necesario con el que se ejecutara el proceso (mínimo de 5 x 5 mts), y permitir la libre circulación del aire para la ventilación del ambiente, dándole la libertad al trabajador para que pueda realizar sus movimientos sin restricción. Se recomienda que cuando se trabaje con procesos de arco, las paredes del recinto deben pintarse de un color opaco para que no refleje la luz; como por ejemplo se pueden pintar de color negro, oxido de zinc ó gris; de lo contrario deberá encerrarse la pieza de trabajo y el operador en una caseta especialmente preparada para tales efectos (Fig. 4.5).

4.3.1.2 Ventilación.

Los riesgos en el sistema respiratorio de los operadores (asociados con soldadura y corte), se deben en gran parte a la inhalación de gases, polvos y humos metálicos, no controlados. La cantidad de estos humos ó gases que un trabajador puede soportar, dependerá de las dimensiones de la zona de trabajo, del número de trabajadores a su alrededor, del tiempo de exposición, de la ventilación con que se cuente, del tipo de materiales con que se trabaja, del tamaño de la pieza y la posición de la cabeza del soldador con respecto a la trayectoria de los humos.


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De aquí la importancia de la circulación del aire en los centros de trabajo, pues se prefiere que el aire circule en forma natural por toda el área, ya que de lo contrario se deberá buscar una manera de sustraer el aire contaminado mediante extractores de aire, instalados alrededor de la estación de trabajo. Otra opción es mediante dispositivos individuales en cada punto de trabajo, con el propósito de estar renovándolo constantemente.

La ventilación de escape local es preferida donde quiera que sea, pero podría usarse la ventilación general (para casos donde las exposiciones sean bien conocidas); salvo en el dado caso de que la ventilación de escape local no pudiera ser colocada cerca de la fuente de emisiones únicamente. Estos dos sistemas de ventilación (general y local) deberán contar al menos con las siguientes especificaciones:

Los tubos de escape, tapas y canalizaciones deben ser construidos con materiales resistentes al fuego.

Los sistemas deben ser equipados con alarmas, medidores de flujo u otros dispositivos que indiquen el mal funcionamiento ó bloqueo de las canalizaciones.

La velocidad del aire en la cara del conducto debe ser suficiente, para capturar las emisiones. El diseño del capirote debe ser tal que extraiga las emisiones y sean llevadas lejos de la zona de respiración de los operarios.

Fig.4.5 Una cabina con ventilación constituye un trabajo seguro.

Caja para

Electrodos

Paredes

resistentes

al fuego

Campana

Cortina

Suelo resistente

al fuego

Al exterior


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La condición que se debe hacer para preparar la limpieza del aire, es de acuerdo a los requerimientos ambientales que tienen como principal objetivo que “todo el aire que se reemplaza y se retira debe ser limpio y respirable". Actualmente varios diseños en sistemas de ventilación de escape pueden proveer un control efectivo de las emisiones de humos y gases.

Para los dispositivos individuales de ventilación en forma de escafandras (capuchones) ó de eyectores de aire comprimido, se dispondrán en sentido opuesto a la dilución de los humos, porque el capuchón tiene una parte superior y por lo menos dos laterales que circundan al trabajador durante la operación; éste capuchón ó tubo de ventilación deberá proveer una corriente de aire de no menos de 30.48 m/min - (100 pies/min). Si se usan a los lados deflectores ó pestañas en la entrada del conducto, se podrá incrementar la velocidad de captura, haciendo que la efectividad en las declinaciones del sistema de ventilación sea óptimo. Y teniendo una distancia entre el área de trabajo y la entrada al conducto aproximadamente de 24 a 36 cm. (9 a 14 pulg.); la cual es adecuada para poder capturar humos y gases. La cara del capuchón deberá ser puesta a un ángulo de entre 0 y 45º con respecto a la superficie de trabajo y colocada en el lado opuesto al soldador. Pero si se usa un sistema de conducto flexible, requiere que el soldador sea instruido apropiadamente para mantener el capirote del conducto cerca de la fuente de las emisiones y asegurar que el conducto no se tuerza ó incline. Una alternativa para usar este tipo de capuchón de descarga, es ocuparlos en los procesos de soldadura de arco que usan como medio de protección un gas, lo cual se usa para extraer las emisiones por medio de un extractor y tal sistema puede reducir en un 70% las concentraciones en la zona de respiración. Además de mejorar el diseño del capirote ó capuchón del conducto (en el sentido de que se pueda poner tan estrecho como sea posible al trabajo), se debe también ajustar la razón del flujo para asegurar una velocidad de captura efectiva. Ahora que si se suelda en sitios distantes ó con partes muy grandes, se recomienda un ducto flexible con una pestaña en el capuchón. En los sistemas donde se requiera que el electrodo y el gas protector fluyan razonablemente, se necesita que los capuchones estén cuidadosamente balanceados para mantener la calidad de la soldadura y asegurar un buen flujo en la descarga de los gases contaminantes, generados durante la operación.

La ventilación general puede ser usada para complementar la aireación de escape local ó para cuando esta no pudiera estar lo bastante cerca al trabajo. La velocidad en las líneas de los conductos para los sistemas de descarga local usados en el control de emisiones tendrá que ser mayores a 915 mts/min (3000 pies/min) para impedir el asentamiento de partículas en los conductos horizontales; no siendo recomendable la recirculación del aire, cuando las emisiones reunidas sean desconocidas ó contengan agentes altamente tóxicos.


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Se debe también equipar a los sistemas de descarga locales con vacuo-metros u otros dispositivos que permitan controlar el flujo del aire y por ningún motivo éstos sistemas de descarga deberán ser usados si su ineficiencia para trabajar da por resultado daños corporales, por lo que será indispensable tomar medidas anticipadas. En los procesos automatizados en donde el operador no trabaja directamente sobre la fuente de emisiones y no se encuentran con corrientes cruzadas, mientras las campanas cubiertas podrían ser usadas para recolectar los humos y gases calientes.

Un lugar idóneo para colocarlas es en el lado del trabajador, ya que se opera a una

velocidad relativamente baja, aunque se podrán utilizar ventiladores de enfriamiento en algunos lugares de trabajo para poder remover los humos generados de la zona de respiración. Sin embargo, los ventiladores de enfriamiento tienen algunas limitaciones en cuanto a su empleo por lo que tan solo deberán ser considerados cuando la descarga local no pueda ser empleada. Pues el uso de los ventiladores de enfriamiento en un lugar cerrado requiere adicionalmente de un sistema de ventilación general (Fig. 4.6).

4.3.2 Colores de seguridad. Con el fin de estimular una conciencia constante de la presencia de riesgos y de establecer procedimientos de prevención como incendios y otros tipos de emergencia, se utilizan los colores para señalar ó delimitar riesgos físicos en las áreas de trabajo.

La utilización del color tiene también una significación psicológica y emocional. En la tabla 4.1 se proporcionan algunas características de los colores principales. Existen ciertos colores generales que para la mayoría del mundo significan lo mismo, por decir algo, el rojo es señal de detención ó paro ó también de peligro; por otra parte el verde simboliza seguridad ó paso libre ó se utiliza para distinguir los fluidos de las tuberías (peligrosas ó no), en las cuales deberá indicarse la información adicional complementaria sobre la naturaleza, y el color amarillo suele simbolizar precaución y poner la información del riesgo del proceso ó trabajo; estas podrían implementarse mediante señales ó leyendas.

Fig.4.6 Sistema de ventilación para la prevención de humos provenientes de la soldadura.


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COLOR DE SEGURIDAD

SIGNIFICADO INDICACIONES Y PRECISIONES

ROJO

PARO

PROHIBICIÓN MATERIAL, EQUIPO Y SISTEMAS PARA COMBATE DE INCENDIOS

- Alto y dispositivos de desconexión para

emergencias.

- Señalamientos para prohibir acciones

específicas.

- Identificación y localización.

AMARILLO

ADVERTENCIA DE PELIGRO DELIMITACIÓN DE ÁREAS ADVERTENCIA DE PELIGRO POR RADIACIONES IONIZANTES

-Atención, precaución, verificación. Identificación de fluidos peligrosos. - Limites de áreas restringidas o de usos específicos. - Señalamiento para indicar la presencia de material radiactivo.

VERDE

CONDICIÓN SEGURA

-Identificación de tuberías que conducen fluidos de bajo riesgo. Señalamientos para indicar salidas de emergencia, rutas de evacuación, zonas de seguridad y primeros auxilios, lugares de reunión, regaderas de emergencia, lavaojos, entre otros.

AZUL

OBLIGACIÓN

Señalamientos para realizar acciones específicas.

Tabla 4.1 Colores de seguridad.

Y con las disposiciones anteriores de la tabla en la que se les pide que usen los colores específicos es para delimitar e identificar las zonas de riesgos, ayudando básicamente para:

Conservar los límites en cada operación ó área de trabajo en donde se realizaran los procesos de soldadura ó corte establecido por los responsables de seguridad.

Facilitar las zonas ó señalamientos de cada lugar de trabajo, con sus indicaciones y riesgos a los que están expuestos los trabajadores.

Asignar con uno ó más colores (dependiendo el trabajo) información visual relacionado con las zonas de riesgo, captando la idea de una forma clara y precisa; asimilando el posible riesgo que se encuentra el trabajador.

NOTA: Estos colores están contenidos en la NOM-26-STPS-1993 de colores y señales


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4.3.2.1 Señalamientos y etiquetas de advertencia.

Las señales de advertencia sirven para distinguir sustancias peligrosas y las etiquetas ayudan para conocer las características de las mismas y que al ser usadas por el operador dentro de él área de trabajo sepa que precauciones deberá tomar, así como también limitar la entrada a un área de acceso restringido de peligro ó prevenir de forma súbita algún tipo de riesgo que se encuentra el personal.

Los operarios relacionados con los procesos de soldadura ó corte, que hayan recibido como parte de su instrucción la información necesaria acerca de las principales medidas de seguridad y de los riesgos a los que encuentran expuestos, las etiquetas y señales son otra opción como recordatorios inmediatos, ya que proveen una advertencia inicial a otros obreros quienes normalmente no trabajan cerca del área (Fig. 4.7).

Cabe señalar que los errores de uno operario al leer la información presentada en las etiquetas aumentarán a medida que aumente la información por unidad de área de la superficie de indicación, y según disminuya el tiempo del operario para leer la indicación y responder a ella.

Para esas personas que cometen esos errores se recomienda tres sistemas de

codificación que son: el color, los elementos alfanuméricos (letras y números) y las formas (figuras geométricas). Pues estas tres técnicas requieren poco espacio y permiten fácil identificación, auque se requiere de un adiestramiento para ser interpretadas, como anteriormente se menciono.

Ahora que si se encuentra personal que no sea parte de la producción ó de las

actividades normales del centro de trabajo, es necesario que se desplieguen señales de advertencia claras en el lugar indicado, informándoles de los riesgos potenciales a los que se expondrán al estar en esa zona de trabajo. Para la forma ó tipo de letreros se recomienda utilizar letras mayúsculas y letras oscuras sobre fondos brillantes ó letras brillantes sobre un fondo oscuro.

Fig. 4.7 Etiquetas de advertencia


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Y cuando se trabaje con materiales peligrosos, estos deberán estar bien identificados con unas placas metálicas ó etiquetas puestas sobre recipientes, tanques, válvulas, reguladores, etc; así como en los mismos materiales que sean tóxicos y en donde deberán incluir la siguiente información:

El nombre del material y una descripción de advertencia sobre los riesgos a los que se expone (para los materiales que contienen carcinógenos; la advertencia debe incluir un informe en el que se mencione que los humos ó gases de esos materiales pueden causar cáncer).

Instrucciones para evitar la inhalación ó el contacto excesivo, de la piel, ojos, ó según sea el caso, con los gases tóxicos.

Instrucciones para primeros auxilios en caso de emergencia.

Instrucciones apropiadas para el uso seguro del contenido.

Instrucciones para el tipo de válvulas y reguladores.

Instrucciones para cilindros de acetileno, oxígeno u otros gases.

Instrucciones para el tipo de ropa y equipo personal protector a utilizar; u otros.

Para los metales base que contengan ó sean revestidos con materiales carcinógenos u otros metales tóxicos (como la Plata ó el Mercurio) deben ser debidamente etiquetados ó marcados para indicar sus contenidos antes de ser soldados.

Ésta misma información debe darse a conocer a todo el personal que se encuentre en las áreas de trabajo donde se ejerza la soldadura y el corte. Todas las etiquetas y señales de advertencia deben ser impresas en español para la fácil lectura y comprensión (o en inglés si se requiere) para todos los trabajadores. Y los trabajadores que no puedan leer las etiquetas, las señales ó los anuncios deben ser localizados para que se les pueda dar la información de tal forma que asimilen y comprendan correctamente las indicaciones, también es recomendable poner anuncios con simbología simple.

4.3.3 CONTROL DE MATERIALES PELIGROSOS.

Los materiales que causan problemas de salud y/o de seguridad se pueden clasificar

en tres categorías; materiales corrosivos, materiales tóxicos ó irritantes y materiales flameables.

Los materiales corrosivos comprenden una variedad de ácidos y sustancias cáusticas

que pueden quemar ó destruir los tejidos al entrar en contacto con la piel. La acción química de estos materiales puede ocurrir por contacto directo con la piel ó por inhalación de vapores. Para evitar el peligro potencial del empleo de materiales corrosivos el encargado deberá considerar las siguientes medidas:

Asegurarse de que los métodos de manejo de materiales son completamente a prueba de descuidos.


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Cerciorase de que en el proceso no producirá ningún derrame ó salpicadura, especialmente durante los procesos iniciales.

Verificar que los operarios que están expuestos a materiales corrosivos usen el equipo de protección personal diseñado para este tipo de material peligroso, asimismo usar los procedimientos apropiados de eliminación de desechos.

Comprobar que el dispensario de primeros auxilios esté equipado con todos los medios de emergencia, incluyendo duchas para lavado abundante y baño para ojos.

Los materiales tóxicos ó irritantes comprenden gases, líquidos ó sólidos que afectan

los órganos ó el metabolismo del cuerpo, ya sea por ingestión, inhalación ó absorción a través de la piel. Y para controlar estos materiales tóxicos se utilizan los siguientes métodos:

Aislar perfectamente los materiales tóxicos del trabajador.

Proporcionar ventilación adecuada con escape al exterior.

Suministrar al trabajador u operario un equipo eficaz de protección personal.

Sustituir ese material por otro no tóxico ó irritante (si el proceso lo admite).

Los materiales flameables y los agentes oxidantes fuertes son causa de peligro, de incendio ó explosión. La ignición espontánea de materiales combustibles puede ocurrir cuando hay ventilación insuficiente para eliminar el calor proveniente de un proceso de oxidación lenta. Para prevenir tales incendios se debe seguir estos pasos:

Los materiales combustibles necesitan estar almacenados en una zona seca, fresca y bien ventilada.

Cantidades pequeñas se deben almacenar en envases metálicos tapados y bien resguardados.

Para evitar explosiones el encargado debe contar con instrucciones contra incendios y proporcionar sistemas de extracción y ventilación adecuados.

4.3.4 SEÑALES SONORAS DE ADVERTENCIA.

Las señales sonoras ó acústicas generalmente son más eficaces si el trabajo de un operario exige un desplazamiento continuo por diversos sitios de la planta, ó si la persona que ha de recibir la señal está localizada en un área de trabajo donde sería muy difícil percibir una señal luminosa, como sucede en zonas oscuras ó donde hay luminosidad excesiva. Los mensajes sencillos generalmente se trasmiten mejor por medios acústicos. El supervisor ó encargado de seguridad debe tener presente la frecuencia normal del sistema auditivo humano, ya que debe saber ó detectar a que nivel de sonido es capaz de identificar el oído diferentes señales sonoras, sin que perturbe la orientación de cuerpo del trabajador, ni que sea muy dañino para el sistema auditivo, pues de lo contrario será necesario ocupar señales visibles (letreros). Y estas señales son para alertar a los trabajadores de peligros, conservando la cordura y la fácil evacuación de lugar para no entorpecer la salida por las rutas de emergencia correspondientes, aclarando que se deben hacer simulacros periódicamente para saber mejor como reaccionar en esas situaciones.


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Para esto se debe saber que la audición es omnidireccional, y los tiempos de reacción a los sonidos son más cortos que los correspondientes a las indicaciones visuales, los mensajes sonoros son especialmente deseables como señales de aviso ó advertencia. Estas señales sonoras no deben ser consideradas como alternativa de las señales luminosas, sino como complemento adicional. Y para casos donde el sistema visual u óptico de señales de un operario puede estar sobrecargado, podría ser más eficiente añadir un sistema auditivo.

4.3.5 LIMITACIONES.

Por seguridad se deben delimitar las zonas de riesgo dentro del área de trabajo con letreros y líneas en el piso de color amarillo ó rojo que indiquen el acceso seguro por las diferentes partes del recinto y aquellos lugares considerados restringidos a personas sin la protección personal adecuada; como puntos de trabajo, área de materiales a utilizar, almacén de cilindros con gases, depósitos de desechos, áreas de tratamientos especiales en las piezas de trabajo, zona de pruebas para la calidad en las partes trabajadas, superficies de resguardo para los equipos de soldadura ó corte, tomas de corriente, equipos contra incendio, etc.

En el estación, se recomienda aislar las piezas de trabajo y a los operarios, del personal adyacente con mamparas individuales, cortinas ó casetas a prueba de llamas para evitar la salida de chispas, escorias e inclusive de metal caliente; así como de las radiaciones producidas durante el trabajo, las cuales podrían ocasionar graves daños. De igual manera es de suma importancia tener cerca equipos contra incendios como extintores, equipo de protección personal y mantas de asbesto para sofocar posibles incendios generados por el trabajo mismo.

La manta de asbesto se usa para envolver a alguien que se le incendie la ropa ó para

arrojarla sobre material ó equipo que se esté quemando, también puede usarse para proteger a materiales inflamables que se encuentren cerca de las chispas ó salpicaduras (Fig. 4.8).

Estas mantas generalmente se suministran en un envase metálico que puede

colgarse en la pared y tiene una oreja que sirve para sacarla rápidamente en un caso de emergencia.

Manta

Fig. 4.8 Manta de asbesto.

Envase

Cinta


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4.3.6 LIMPIEZA DEL LUGAR.

Se evitaran resultados adversos si mantenemos el espacio de trabajo en óptimas condiciones de limpieza ó sanidad; antes, durante y al final de cada operación. La higiene dentro del área de trabajo es de vital importancia para la salud de los trabajadores, por ello es necesario no permitir la preparación, el almacenamiento ó el consumo de alimentos en las zonas donde se suelda y es recomendable contar con un lavamanos para facilitar y alentar a los trabajadores para su uso antes de comer, fumar ó ir al baño, ó cuando sea necesario; esto con el fin de evitar que contraigan partículas pequeñas que puedan dañar ó perjudicar su salud. Las herramientas, las áreas de trabajo, la ropa de protección y el equipo utilizado se deben de limpiar con periodicidad y mantenerlos listos para cuando se requieran.

Antes de iniciar un arco ó llama, deben cerciorarse de no estar en una atmósfera explosiva (en presencia de gases inflamables, vapores, líquidos ó polvos con aire, materiales de fácil ignición); de lo contrario se deben tomar precauciones especiales para asegurarse que los gases, las chispas ó escoria calientes no se pongan en contacto con materiales combustibles y así evitar un incendio. Los materiales de trabajo inflamables (trapos, solventes, madera, etc.) se deben guardar en lugares de seguridad previamente aprobados y revisados. Para los materiales combustibles deben moverse y alejarse a una distancia segura de por lo menos 11 mts., en la periferia del punto de operaciones; sí llegara a ser difícil el movimiento de los materiales ó si el trabajo a realizar sólo se puede hacer cerca de ellos por la posición de las piezas a unir, los materiales deberán cubrirse con mantas a prueba de llamas ó protegerse con guardas de metal ó de asbesto, de tal forma que se cubran por completo, (es decir hasta el suelo). Además de la protección también se deben tapar las aberturas y grietas en pisos, paredes y ventanas para prevenir que otros trabajadores sean expuestos a chispas del metal caliente, a la escoria y a la radiación óptica generada durante el proceso (Fig. 4.9).

Fig. 4.9 Con las áreas de trabajo limpias se logra evitar accidentes.


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Por ningún motivo se debe permitir el barrido en seco ó con aire, en áreas donde se suelda con materiales que generen polvos ó humos ni que contengan carcinógenos u otros metales altamente nocivos; también debe seccionar y secar el área de trabajo y después ser limpiada hasta al final de cada turno lo más frecuente como sea necesario, para mantener en buenas condiciones el manejo interno. El soldador siempre deberá verificar sus instrucciones con su supervisor antes de iniciar sus actividades en su zona de trabajo para que no se presente algún otro riesgo.

Los desechos tóxicos deben ser recolectados y puestos en recipientes sellados herméticamente y etiquetados de acuerdo con sus contenidos, de tal manera que no sean peligrosos para los trabajadores ó sean disipados al medio ambiente; se debe conducir con una limpieza general, así como observar que se apliquen los reglamentos locales, estatales y federales de sanidad e higiene.

4.4 ESTUDIO DE LA ATMÓSFERA EN EL ÁREA DE TRABAJO. Cuando se producen polvos, humos, gases ó vapores en cantidades que resultan perjudiciales para el personal ó para el área de trabajo; se deberá mantener un estudio de la atmósfera periódicamente mediante un monitoreo de la zona, para así controlar esos contaminares que están dañando la salud; porque si se cuenta con una protección adecuada se podrán eliminar la mayoría de agentes químicos peligrosos. Enseguida se describen algunos métodos para posibles interacciones en perjuicio de la salud.

4.4.1 MONITOREO DEL ÁREA. La información de los análisis por medio de monitores, es necesaria para determinar los controles adecuados y poder establecer que tipos de tácticas serán incluidos en el programa de entrenamiento para mejorar la atmósfera. Igualmente se deben fijar las precauciones y prácticas de trabajo requeridas para proteger la salud de los trabajadores.

En tal caso un óptimo programa de salud debe incluir métodos para identificar y evaluar minuciosamente todos los peligros potenciales, tendiendo a proteger el bienestar de los trabajadores contra agentes químicos y físicos presentes en el área de trabajo. La rutina de exposición monitoreada es una solución fundamental de este programa porque calibra la efectividad de los controles.

4.4.1.1 Contaminación del aire.

La rutina de monitoreo del aire en el lugar de trabajo, ayuda a determinar si los trabajadores son expuestos a un agente químico individual por encima de los límites de exposición permitidos. Un efectivo programa de monitores del aire que valúan a cada trabajador, incluye los siguientes componentes:

Un procedimiento para valuar al trabajador el potencial de exposición. Este procedimiento

incluye una colección de datos de los tipos de materiales usados y la composición de los mismos.


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Conocimiento de la muestra del aire y un método analítico para determinar la concentración de contaminantes químicos y agentes físicos.

Información del número de trabajadores potenciales expuestos a la duración de ésta exposición.

4.4.1.2 Determinación de la exposición.

El primer paso en la determinación de la exposición de un agente especifico, es la preparación de un inventario de riesgos. Este inventario debe incluir información sobre el tipo de proceso de soldadura que se efectúe, de los posibles agentes físicos y químicos que pueden ser encontrados en su composición (en el metal base, en el fúndente, del metal de relleno y del revestimiento del electrodo); esta evaluación inicial incluye una revisión de todas las etiquetas de precaución en los contenedores de rellenos metálicos, electrodos y materiales fundentes.Después de la evaluación inicial en las exposiciones potenciales del área, se deben identificar a los trabajadores que puedan estar expuestos a un agente específico por encima del limite permisible.

Para determinar cuales trabajadores pueden encontrarse en riesgos de exposición, deben evaluarse las siguientes condiciones de trabajo: la localización del proceso de soldadura con respecto al trabajador, la frecuencia con que está siendo ejecutado el proceso, el uso de controles de ingeniería y el tipo de actividad ejecutada.

4.4.1.3 Estrategias de muestreo.

Los siguientes encisos proveen algunos criterios básicos para el establecimiento e

implementación de una estrategia de muestreo:

a) Localización de muestreo.- La localización del muestreo preferida es en un lugar dentro de la zona de respiración del trabajador y se considera como una muestra personal, la concentración de humos ó gases en la zona de trabajo del soldador para un proceso determinado, varia dependiendo del método específico de trabajo y del sistema de ventilación usado. Si las muestras personales son colectadas sobre un trabajador que este usando un casco al soldar, la careta para el instrumento de muestreo debe ser correctamente colocada dentro del casco el cual reduce algunas cantidades de grados contaminantes en la zona de respiración. La norma F1.1-76, “Método para Muestreo de Partículas Aerotransportadas generadas por Proceso de Soldadura y Aleación” de la Asociación de Soldadura Americana (AWS), específica que las muestras de aire deben de ser tomadas dentro del casco a 50 mm a la izquierda ó a la derecha de la boquilla del soldador. Puesto que las emisiones en los procesos de soldadura y corte consisten de humos ó gases, se requieren diferentes puntos de muestreo, considerando que el espacio es restringido en el casco de protección para soldar y sobrevistiendo de instrumentos de muestreo aéreo causa incomodidad en el trabajador por lo que se recomienda tomar las muestras en diferentes trabajadores.


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b) Número de muestras requeridas.- Una vez que la localidad de muestreo ha sido identificada, se procede a seleccionar el número y tipo de trabajadores a muestreos, de acuerdo al grado de concentraciones de gases y humos que estén expuestos en el área de trabajo.

c) Frecuencia de muestreo.- A menos que las operaciones no se ejecuten en

condiciones de producción en serie, el muestreo debe ser conducido en intervalos de frecuencias para caracterizar la exposición adecuadamente y determinar los elementos necesarios para su control, sin embargo, cuando el proceso de soldadura es repetitivo (como en una producción en serie), la condición de exposición puede ser caracterizada y cualificada por un muestreo inicial. Puesto que se supone que las condiciones permanecerán relativamente constantes durante futuras actividades de soldadura. En estas circunstancias la rutina de muestreo podría no ser necesaria; claro que siempre y cuando no sea cambiado el proceso de soldadura.

Esta estrategia es solo aplicable cuando los resultados de la inspección indiquen que

los trabajadores no estén siendo expuestos a algún agente por encima de los límites de exposición, con estos resultados de la inspección, no es necesario ampliar al muestreo mientras no ocurran cambios en las condiciones que existen durante la toma del mismo.

Aunque este tipo de problema potencial puede no necesitar una rutina de monitoreo del aire, se puede resolver con mantener una examinación periódica del sistema de ventilación para poder garantizar que se opera con un óptimo rendimiento y se obtenga un buen resultado para el muestreo.

4.4.2 DISPONIBILIDAD DE SUPLENTES. Dada la importancia de los procesos de soldadura y corte, se recomienda prever las diferentes situaciones en las que se puede ver inmerso el trabajador al efectuar su trabajo, es decir, una vez determinado el proceso a utilizar, debemos considerar un proceso alterno a emplear en casos en los que exista algún impedimento para usar el proceso original elegido, e incluso proponer diferentes materiales ó equipos a usar para con ello evitar riesgos innecesarios y perdidas de tiempo. Por ejemplo si los componentes de los humos y de los gases son afectados por la substitución de materiales, los agentes tóxicos en los humos y gases de la soldadura pueden requerir de otras acciones correctivas tales como: el cambio de electrodos, de fundentes ó incluso del tipo de proceso de soldadura.

En el caso de que no se pudiesen implementar controles de seguridad adecuados debido a que frecuentemente las impurezas ó contaminantes se encuentran en los fundentes ó en los recubrimientos del metal base, las substituciones se deberán hacer cautelosamente para evitar la introducción de otra exposición tóxica.


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El uso de los suplentes debe ser estrictamente supervisado y evaluados de acuerdo a sus potenciales y efectos adversos en la salud. Existiendo la necesidad de desarrollar un mejor control tecnológico en ellos, con el objetivo de que protejan al trabajador por medio de nuevos procesos y nuevas técnicas.

Aunque en la práctica la substitución no siempre será una alternativa para reducir las exposiciones de gases, la selección del material, del proceso y del tipo de soldadura requerida dará como resultado una buena calidad de la atmósfera de trabajo, siempre y cuando se sigan paso a paso las instrucciones de seguridad respectivas.

4.5 ESPACIOS CONFINADOS. En soldadura se entiende como espacio confinado, al área de trabajo que se encuentra en cierta forma limitada al contacto con el medio exterior; por ejemplo el interior de recipientes, recintos cerrados, cisternas ó cubículos u otros parecidos. Al trabajar en espacios limitados llega a ser extremadamente riesgoso a tal grado que puede ser explosivo, tóxico y demasiado asfixiante por la deficiencia de oxígeno. Por lo regular en un espacio limitado se tiene inicialmente una buena calidad de aire; pero cualquier soldadura subsecuente en éste espacio puede causar una rápida acumulación de aire tóxico contaminante, un desplazamiento de oxígeno por un gas inerte ó asfixiante, ó un exceso de oxígeno que pudiera hacer explosión. Por eso sólo con una preparación cuidadosa, un obrero puede trabajar en forma segura dentro de un espacio limitado.

Para tal motivo existe un conjunto de recomendaciones a considerar antes de que los obreros entren en un tanque, en un recipiente de reacción, en compartimentos de naves u otros espacios limitados y que se listan a continuación: 1.- Todas las líneas ó fuentes de poder, conductos y tuberías conectados en el área y que no necesariamente estén en operación, deben ser desconectados ó cortados, de igual modo todas las válvulas y los interruptores de desconexión deben ser etiquetados y asegurados con un dispositivo de seguridad confiable. 2.- Se debe establecer y mantener un sistema de ventilación mecánica continua y nunca usar al oxígeno como medio de ventilación. 3.- El seguimiento inicial del aire debe hacerse para determinar la presencia de materiales explosivos ó flamables y de substancias químicas tóxicas para determinar si se tiene oxígeno suficiente ó en exceso. Dependiendo de los resultados del seguimiento y de la ventilación mecánica usada, puede continuar manteniéndose ó no durante todo el proceso. En este caso se prohíbe la entrada cuando las pruebas indican concentraciones flamables mayores del 10% del limite más bajo permitido. 4.- Los cilindros de gas y las fuentes de poder para los procesos de soldadura ó corte deben ser colocados en un lugar seguro fuera del espacio confinado.


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5.- Se debe asignar a un obrero que se ponga fuera del lugar para tener contacto visual y verbal, así como ayudar ó rescatar si es necesario al trabajador que este trabajando dentro del espacio confinado. El obrero asignado debe equiparse con ropa de protección adecuada y mantener su posición todo el tiempo que dure la operación, y el obrero que entre debe ser equipado con una guarnición de seguridad, una cuerda de brazo (salvavidas) y ropa protectora adecuada; pero si llegará a utilizar un arnés de sujeción cuando se hace una soldadura en techo, este debe de estar libre de obstáculos y afianzarse a una viga ó punto de apoyo fijo rígido (inmóvil) e incluso con su equipo de respiración. La cuerda del brazo debe atarse de tal forma que el cuerpo del soldador no pueda llegar a bloquearse al momento de la operación. 6.- En el caso de usar algún proceso con llama y no se use la antorcha por un momento, el gas ó el suministro de oxígeno se deberán quitar del perímetro de los equipos que son flamables y ser asegurados para resistir el fuego. 7.- Todos los soldadores y sus ayudantes deben capacitarse, en los procedimientos de entrada y salida de emergencia, en el uso del respirador, de los primeros auxilios, de procedimientos para cerrar la puerta, del uso del equipo de seguridad, de procedimientos de rescate, de precaución contra caídas y del conocimiento correcto de las prácticas de trabajo. La deficiencia de oxígeno es de particular interés en estas recomendaciones dadas cuando se llegue a soldar ó cortar en espacios limitados, ya que la concentración de oxígeno normal en el aire es del 21%, el cuál puede descender en los espacios cerrados por procesos químicos ó biológicos a niveles inferiores; así que cuando la concentración de oxígeno cae a bajo del 16.8% por volumen, un trabajador puede tener dificultades para sobrevivir. Por ello, siempre que el contenido de oxígeno caiga por debajo del 19.5%, se deben usar respiradores adecuados (Fig. 4.10).

Fig. 4.10 Espacios confinados.


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En este caso el tipo de respirador requerido dependerá de la concentración de oxígeno y de los contaminantes que se pudieran generar, porque el respirador necesitará tener cierto alcance partiendo desde cero hasta un mismo contenido del dispositivo de respiración. Es recomendable tener a una cara de la pieza llena para ser operada con la presión de demanda (modo de la presión, positiva). Por lo tanto siempre se requerirá de una ventilación mecánica continua durante los procesos de soldadura en los espacios limitados, considerando de suma importancia el seguimiento inicial ó continuo del medio ambiente.

Para esto, el equipo empleado en el seguimiento de los humos y de los gases debe ser confiable (tener gran sensibilidad), ser a prueba de explosión, así como contar con una alarma audible ó dispositivos que señalen peligros para poder alertar a los trabajadores cuando se presenten situaciones de riesgo.

Igualmente todos los instrumentos se deben calibrar periódicamente de acuerdo con

las instrucciones de los fabricantes, en donde dichos resultados de cada calibración deben conservarse para posibles operaciones en lugares confinados similares.

4.5.1 RECIPIENTES ó LUGARES HUECOS. Los tambos, cilindros, cañerías, tuberías y otras estructuras huecas son también parte de área de trabajo que deben prepararse y aprobarse adecuadamente antes de realizar cualquier operación en ellos, porque para cada preparación varía dependiendo de sus contenidos. Para reducir los riesgos de lesiones por accidentes ó por la exposición a agentes tóxicos, se recomienda quitar las fuentes de ignición, desconectar la estructura (de tubos, mangueras u otras conexiones), examinar el interior para verificar su desgaste ó deterioro y limpiar las estructuras (de materiales inflamables ó de aquellos materiales que puedan producir vapores tóxicos ó inflamables con el calentamiento). La limpieza apropiada para los recipientes ó de lugares huecos dependerá de los materiales presentes. Para estos casos un proceso de limpieza adecuado consistirá en poner al vapor los recipientes, lavándolos con sosa cáustica y enjuagándolos con agua hirviendo, mientras que en otros sólo será suficiente lavarlos con agua. Antes de iniciar el trabajo, los recipientes tienen que secarse y ser inspeccionados para verificar la ausencia de vapores inflamables ó de gases tóxicos, cerciorarse que se cuente con una salida para prevenir una sobrepresión en el interior del recipiente, ya sea por taladrado ó punzonado; debido a que los gases se dilatan al calentarse produciendo un aumento de presión que puede provocar una explosión súbita.

Otra protección adicional pudiera ser el llenar el recipiente con agua entre 2.5 cm ó 5

cm. (1 y 2 pulg.) sobre el área que se soldará ó cortará y después ser purgando el interior del recipiente con un gas inerte, dependiendo del proceso a utilizar.


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4.6 PREVENCIÓN PARA SITUACIONES DE EMERGENCIA. La información mencionada a continuación, ayudará a ahorrar un tiempo valioso cuando se llegue a presentar este tipo de situaciones en los procesos de soldadura y corte, con el objetivo de tener una acción eficaz.

4.6.1 PROTECCIÓN CONTRA CHOQUES ELÉCTRICOS. Los voltajes que se requieren para la mayoría de los trabajos de soldadura eléctrica no son muy grandes, pero resultan suficientes para representar una fuente potencial de riego para provocar un choque serio en condiciones desfavorables (Fig. 4.11). Entonces para poder minimizar la exposición al choque eléctrico y las consecuencias del mismo, se deben observar las precauciones siguientes:

Nunca trabaje fuera de la vista de otras personas.

Manipule siempre cualquier circuito eléctrico como si estuviera energizado.

Mantenga siempre el cuerpo (del soldador) aislado tanto de la pieza de trabajo como del electrodo metálico y del porta-electrodo.

Siempre que sea posible, parase sobre tablones de madera ó de un material aislante semejante, en vez de hacerlo sobre una estructura metálica puesta a tierra.

Se debe cumplir siempre con el calzado de protección de acuerdo a la NOM- 113-STPS-1998 par evitar descargas eléctricas.

Cuando se tenga que hacer una reparación en la caja de fusibles se debe avisar a todo el personal correspondiente para realizar la labor de mantenimiento ó cambio de fusible, así como también informar cuando se energice de nuevo y se halla terminado la reparación.

Todos estos trabajos en donde se ocasionen choques eléctricos deben ir acompañados con programa de primeros auxilios y con un programa contra incendios.

Fig. 4.11 Candados de seguridad para evitar accidentes.


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4.6.2 REGLAS PARA LA EXTINCIÓN DE INCENDIOS. Hay ciertas reglas generales definidas para la prevención de incendios durante la operación de soldadura y corte las cuales se describen a continuación: 1) Una de ellas es que NO se debe soldar ó cortar en donde resulte peligrosa una llama abierta ó un arco, ni en la presencia de atmósferas explosivas (entre ellas mezclas de gases inflamables, vapores, líquidos ó polvos con aire, ya que cuanto más finas sean las partículas de polvo, mayor es la posibilidad de una explosión), ni cerca de los almacenes de grandes cantidades de fácil ignición. 2) Al soldar ó cortar cerca de materiales combustibles deben tomarse precauciones especiales, para asegurarse de que las chispas ó la escoria caliente que salte, no se ponga en contacto con ellos para no iniciar un incendio. Para esto el material combustible debe moverse por lo mínimo a 11 metros en una área segura. Cuando resulte impráctica la relocalización del material combustible, estos deben ser protegidos con cubiertas a prueba de fuego, ó de lo contrario protegerse con guardas de metal ó de asbesto, sino se pudiera mover la pieza de trabajo que se tenga que soldar ó cortar. Se debe también estirarse sobre el piso las orillas de las cubiertas para impedir que alguna chispa pase por debajo de ellas. 3) Se debe limpiar los pisos en un radio de 11 metros, por lo menos, (si es necesario se debe también limpiar manchas de algún material combustible), en cuyo caso, el personal utilice equipo eléctrico y debe protegerse perfectamente. Es recomendable cubrir los pisos con materiales no combustibles en donde haya probabilidad de que caigan chispas ó trozos de material caliente, haciendo de esto un área segura. Siempre que haya grietas en el piso, deben de cubrirse con un material adecuado que no arriesgue al personal y provoque algún incendio. Deben asegurarse de que no haya materiales muy combustibles en el piso, ya que podrían pasar a través de las lonas, metal caliente ó escoria. Deben tomarse precauciones para impedir que la escoria caliente ó las chispas caigan en espacios huecos de las máquinas herramientas. Observe las mismas indicaciones para paredes, pasillos ó ventanas abiertas ó rotas. Use las guardas de metal laminado ó cortinas de asbesto contra chispas ó escorias en donde sea requeridos. 4) Siempre que haya quedado expuesto algún material combustible al material fundido ó a la escoria caliente procedentes de las operaciones ya antes mencionadas, deje una persona en el lugar de trabajo, a lo menos durante media hora después de haber terminado el trabajo, para asegurarse de que no se inicien fuegos lentos ó semiapagados. 5) Cuando sea necesario realizar las operaciones de soldadura ó corte en las cercanías de construcciones de madera, ó en lugares en donde no se puede eliminar a los materiales combustibles, se debe entonces contar con equipo de protección contra incendio que cumpla los requisitos establecidos por la NFPA ó por la Secretaría del Trabajo y Prevención Social (STPS) u otras asociadas con incendios.


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6) Para comenzar a soldar en una zona que no sea la adecuada, el soldador ó cortador debe verificar sus instrucciones de trabajo con su supervisor del área; esto debe hacerse con la emisión de permisos escritos firmados por el encargado de la zona ó por el departamento de protección de planta, pues resulta efectivo para la reducción de incendios en muchas industrias.

4.6.2.1 Clasificación de incendios. En la prevención de incendios es importante considerar la clasificación de los extintores para saber como y donde utilizarlos:

Incendios clase A.- Son los que se producen en materiales normalmente combustibles

tales como papel, madera, lana entre otros y estos pueden ser apagados por efecto de una gran cantidad de agua ó alguna otra solución específica parecida, que apague el incendio.

Incendios clase B.- Son aquellos que se producen en líquidos, grasas ó ceras inflamables,

la solución es hacer que tiendan a la supresión del oxígeno necesario para que no se produzca la combustión, ya que es esencial para la extinción del fuego.

Incendios clase C.- Son los que se producen con equipo eléctrico y en los que es de

primera importancia el uso de un extinguidor no conductor de electricidad. Para combatir incendios de este tipo debe contarse con extinguidores de CO2 ó los que generen espuma.

Incendios clase D.- Son incendios en los que intervienen metales combustibles como el

magnesio, titanio, circonio, sodio, litio, potasio; entre otros. Aquí no se deben usar extinguidores de tetracloruro de carbono, ya que este producto al descomponerse sobre el metal caliente forma fosgeno (gas mortífero). Las ilustraciones siguientes (Fig. 4.12) muestran la operación de como se debe utilizar un extintor.

1 3

2 4 APUNTE la boquilla hacia la base del fuego.

HALE el pasador del extintor hacia la base.

PRESIONE El gatillo.

ESPARZA el chorro en forma de abanico hacia la base de las llamas.

Fig. 4.12 Instrucciones de uso del extintor.


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4.6.2.2 Indicaciones para la protección contra incendios.

Cuando se produce un accidente es necesario tomar pasos inmediatos, definidos y correctos, para evitarlos y protegerse de ellos. Pero para esto se deberán reunir ciertos datos preliminares durante el periodo de organización de la fase de protección contra incendios ó de un plan de control contra otro tipo de desastre, pues toda esa información nos ayudaría a tener el éxito completo de un programa de prevención de incendios para cualquier tipo de proceso (soldadura ó corte). De este modo se mencionan de forma general las siguientes indicaciones: 1.- Tener un plano ó lay-out de la planta ó edificio en donde abarque todas las instalaciones e indicando la salidas de emergencia (con rutas primarias y secundarias de escape). 2.- Ubicar todas las válvulas principales de control (equipo de procesos, suministro de agua, suministro de combustible, etc.), válvulas de comprobación, bombas, espacios para mangueras, salidas de agua, e hidratantes, los cuales deberán estar adecuadamente marcados, ser fácilmente accesibles y encontrarse bien identificados en el plano para auxiliar en situaciones de emergencia. 3.- Deberá también hacerse un plano y tenerlo preparado, en el que se contengan todas las fuentes de suministro de agua cercanas (privadas y públicas), tales como estanques, lagos, ríos, suministros de agua del Departamento de Obras Públicas, tanques y bombas, con su capacidad estimada en dado caso, la presión disponible a nivel de piso. 4.- Conocimiento del equipo, para primeros auxilios en la extinción de incendios ó siniestros, su aplicación, limitación y mantenimiento. Todos los equipos deberán estar al alcance inmediato y estar identificados para el tipo de incendio que se presente, y su localización deberán estar indicados en el plano general (recuerde hacer simulacros periódicamente). 5.- Es aconsejable que el encargado de control de desastres logre la buena información acerca de los sistemas de alarma y rociadores automáticos, extintores de espuma, de agua y el de los sistemas especiales adecuados para el tipo de material que se este trabajando. El encargado debe conocer las limitaciones y las rutas de evacuación en condiciones de emergencia (Fig. 4.13), ya que puede existir alguna reacción con los equipos de incendio y producir un riesgo mayor; aunque a veces podría no encontrarse con la información necesaria en su momento.

Fig. 4.13 Incendios generados por falta de organización y seguridad.


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4.7 EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL. La ropa y el equipo de protección son los elementos esenciales para cuidar la vida del trabajador, los cuales deben de proporcionarse por el patrón ó encargado de seguridad de acuerdo al proceso con que se trabaje (Fig. 4.14).

4.7.1 PROTECCIÓN PARA LA CABEZA Y EL ROSTRO. En algunas operaciones es necesario seleccionar una protección que cubra la totalidad de la cara, en donde algunos casos se necesitan que la protección de la cara sea lo bastante fuerte para que los ojos queden salvaguardados del riesgo ocasionado por partículas volátiles relativamente pesadas. Las protecciones para la cara están generalmente suspendidas de una banda que rodea la cabeza, y pueden ser articuladas para que al levantarlas y bajarlas se haga con gran facilidad (Fig. 4.15).

En la mayoría de las caretas, el material protector es de plástico. Las especificaciones pueden exigir que el plástico sea no inflamable y que sus superficies presenten resistencia a las ralladuras durante un empleo normal. No deben haber fallas que molesten al usuario como efectos de visión distorsionada, asimismo la pantalla debe ser lo suficientemente fuerte como para resistir deformaciones por impacto y para situaciones de temperatura y humedad. Hay varios tipos de equipo protector para la cara y los ojos. Los cascos de los soldadores son una protección especial contra el salpicado de metales fundidos, y contra la radiación producida por las operaciones de soldado.

4.14 Ropa y equipo de protección de seguridad.

Fig. 4.15 Caretas de protección.


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Estos cascos deben ser fabricados con materiales que aíslen contra el calor y la electricidad y que no ardan fácilmente (las pantallas metálicas no son convenientes, ya que se calientan al absorber la radiación infrarroja de las operaciones de soldado). Las pantallas deben cubrir en su totalidad la cara por ambos lados, para que las orejas estén también protegidas (Fig. 4.16).

Generalmente la ventana del casco va por el exterior, pues está diseñada para acomodar los lentes de filtro sin necesidad de quitarse el casco (véase los tonos de los lentes de filtro utilizables en las gafas de soldador, que aparecen en los anexos). Se aconseja usar una protección de cristal adicional en los lentes de filtro más costosos, para protegerlos contra erosiones y daños graves. Esta protección de cristal puede ser cambiada cuando su superficie llegue a estar tan marcada que moleste al usuario. En las operaciones tales como la soldadura fuerte, en las que hay peligro de salpicaduras del metal, pero no riesgos de radiación de calor, puede utilizarse una protección con una ventana de rejilla de alambre (capuchón), en lugar de los materiales transparentes comunes (Fig. 4.17). La rejilla de alambre facilita una ventilación mucho mejor en las operaciones calientes y húmedas, reduciendo la posibilidad del empañado. Las especificaciones para las pantallas de alambre obligan a emplear tejidos 28, 30 ó 36 puntos, con alambre de un diámetro de 0.03 a 0.04 cm. (0.0012 a 0.017 pulg.).

Fig. 4.17 Capuchón para soldar.

Fig. 4.16 Diferentes protecciones que se utilizan para luz ultravioleta.


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Los capuchones protegen la cara y los ojos en situaciones altamente especializadas. El capuchón está hecho de materiales resistentes dada la situación que presente el riesgo, fijándose una ventana en la parte delantera del capuchón a través de la cual puede ver su usuario. Las operaciones que comprenden el manejo de productos químicos altamente cáusticos, ó la exposición a un elevado calor, tal como en el servicio contra incendios, obliga a emplear otras protecciones que no empleen rejillas. En ciertas ocupaciones exigen que los trabajadores utilicen cascos protectores, estos pueden ser diseñados especialmente para reducir la posibilidad de lesiones por herramientas u otros objetos que caigan desde lo alto, ó en el caso de operadores cuyo trabajo hace indispensable que sus cabezas estén relativamente cerca de partes giratorias de máquinas. Esta protección para la cabeza evita que el cabello ó mechones de éste se pongan en contacto y sean atrapados por las partes giratorias, lo cual puede producir lesiones muy severas. Es conveniente que la protección de la cabeza sea confortable (este debe ser razonable en su diseño) y asegurarse que sea utilizada, además de estar fabricada de materiales no inflamables ó a prueba del fuego (Fig. 4.18). Al escoger un casco rígido es conveniente que éste cuente con un saliente a lo largo de toda su circunferencia (por razón de la protección adicional para el cuello, la cara y los ojos, que así se logra). En ciertos casos en que el trabajador tenga que operar en lugares reducidos, este reborde puede ser molesto. Sin embargo, puede lograrse un arreglo satisfactorio utilizando los cascos rígidos que estén provistos de una visera independiente.

Los cascos protectores utilizados por los trabajadores que pueden tener contacto en

la parte alta de la cabeza con material eléctrico vivo deben estar hechos de productos no conductores. La banda y la cuna situadas dentro del sombrero deben ser fácilmente separables, para permitir su limpieza y sustitución. La limpieza debe hacerse por lo menos una vez al mes, lavando con agua caliente jabonosa u otro detergente, secando cuidadosamente. Es conveniente que los cascos rígidos sean tan ligeros como resulte posible, preferiblemente que pesen menos de 0.45 kg. (1lb), para el casco completo.

Separación mínima de 2.5 a 3 cm. de la cabeza para amortiguación de golpes y ventilación

Protección adicional del casco rígido

Fig. 4.18 Casco de protección.


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Existen gorras protectoras para las mujeres con cabello largo que trabajan cerca de la soldadura ó de máquinas con partes giratorias (situadas relativamente cerca de la cabeza), las cuales presentan el peligro de que su cabello pueda ser quemado, atrapado ó enrollado en dichos lugares, causado por la electricidad estática que se produce por el mismo . Por tal razón es necesario que todas las personas con cabello largo que trabajen en dichos lugares ó procesos utilicen una gorra especialmente diseñada además de su casco (los cubre cabezas tales como redecillas, bandas y turbantes que en general no cierren completamente todos los extremos del cabello, no se consideran como una protección satisfactoria al respecto). Se prefiere que este tipo de casos sea equipado con un protector adecuado para que cubra el cabello de la persona por completo además de avisarle que no se ponga en contacto demasiado estrecho con el equipo.

4.7.2 PROTECCIÓN PARA LOS OJOS.

En soldadura se cuenta con equipo específico para la protección de los ojos contra la posibilidad de que sean golpeados por objetos duros y pequeños, expuestos a chispas ó escorias, a vapores irritantes y rociados de líquidos irritantes, a la exposición de energía radiante, tal como los rayos ultravioleta ó rayos X, producidos por el arco eléctrico que se producen en operaciones como soldadura eléctrica. En general, el equipo protector de los ojos debe acoplarse cómodamente y ofrecer una protección a los ojos de acuerdo con las recomendaciones de la NOM-114-STPS-1994. De acuerdo con estas especificaciones los fabricantes producen sus propios diseños.

Por ejemplo la protección contra partículas volátiles hace indispensable que el equipo de protección de los ojos se ajuste estrechamente alrededor de la cavidad ó cuenca del ojo, pero teniendo orificios de ventilación en lugares adecuados para evitar que las gafas se empañen. Otros métodos para disponer de la ventilación de las gafas varían; en un caso podrá emplearse una rejilla de alambre en lugar de un lente de cristal, por la mayor capacidad de ventilación que se obtiene; sin embargo, si la exposición es de vapores irritantes será necesario que el dispositivo de protección no solamente siente bien alrededor de la cuenca del ojo, sino que habrá de estar completamente cerrado, para que los vapores en el aire no hagan contacto con el mismo (Fig. 4.19).

Fig. 4.19 Mampara de protección.


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El equipo protector de los ojos deberá ser no corrosivo, fácil de limpiar, y en muchos casos no inflamable, y la parte transparente, deberá ofrecer el campo de visión más amplio posible cuando se este soldando, sin distorsión apreciable ó efecto de prisma para no afectar al trabajador.

Cuando resulte necesario que un trabajador use cristales correctores es aconsejable que el equipo protector de los ojos se suministre con lentes correctores, cortados según la prescripción que necesite el usuario. Pueden obtenerse gafas para protección de los ojos que se acomodan sobre el tipo normal de lentes en uso, pero en tal caso es necesario que las gafas protectoras cuenten con surcos lo suficientemente profundos como para ajustarse cómodamente sobre los cristales de prescripción. Esto puede afectar la sensación de comodidad del usuario y restringir en forma considerable su campo de visión.

El equipo para proteger los ojos contra materiales volátiles debe estar provisto con lentes de acuerdo con las recomendaciones de la norma correspondiente, en cuanto a la resistencia al impacto de los lentes y otros requisitos. En ciertas operaciones, tales como el soldado ó el cortar con piedras para esmerilar, los lentes protectores pueden resultar rayados. Para evitar que la superficie endurecida de los cristales de seguridad sufra y mantener su visibilidad confiable a un nivel elevado, es conveniente colocar una cobertura formada por lentes de cristal delgado ó de plástico, sobre la superficie exterior de los cristales endurecidos de seguridad.

Estos lentes protectores tienen la ventaja de ser fácilmente reemplazados cuando

quedan rayados ya que resulta difícil ver a través de ellos, pero su costo es considerablemente menor que el de los lentes de seguridad y son rápidamente reparables. A partir de la II Guerra Mundial se ha ido mencionando que existió un gran aumento en el empleo de plásticos transparentes para la protección de los ojos y la cara (caretas), ante una variedad de exposiciones, incluyendo también las que tienen riesgos de impacto. El equipo plástico protector de los ojos ha tenido éxito, sin embargo, con frecuencia hay una gran variedad en lo que se refiere a los productos de plástico para resistir impactos. En pruebas a este respecto la resistencia del plástico está en función del espesor de la sección transversal y el área de la muestra, así como de la composición del material. Un procedimiento razonable al escoger equipo protector de los ojos, en plásticos, consiste en seleccionar el equipo hecho y vendido por fabricantes y distribuidores dignos de confianza, y utilizarlo en la forma que ellos recomiendan, téngase en cuenta también que los plásticos no son resistentes al roce, y con rapidez quedan rayados en el curso de su empleo normal. Algún equipo protector de los ojos, en plástico, es por lo tanto, recubierto con una resina resistente al roce, que ofrece a este respecto mejores resultados en cuanto a su uso. En los casos en que se usen los plásticos para proteger los ojos contra los agentes químicos, los materiales plásticos pueden mostrar una reacción superficial a ciertos productos químicos, pero invariablemente detendrán con éxito las salpicaduras ó chispas y darán a los ojos la protección deseada.


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En situaciones de operación en las que los ojos están expuestos a salpicaduras de materiales calientes, el plástico puede resultar en cierta forma superior al vidrio.

Los materiales plásticos pueden ser fabricados para transmitir la luz tan satisfactoriamente como los lentes de cristal. Sin embargo, los protectores de los ojos en lámina plástica curvada pueden presentar efectos prismáticos inconvenientes. Las personas que usan lentes mientras trabajan con la soldadura y en muchos ambientes que tienen condiciones de humedad (en espacios confinados), pueden tener la dificultad y la molestia del empañado de los lentes, por el calor excesivo que genera la persona cuando esta trabajando. También se deben de diseñar las gafas de manera que llegue el máximo de ventilación al interior de cada lente, el empañado puede ser aplazado ó reducido en cierta medida por el uso de compuestos anti-empañado que el usuario extiende en la parte interior de los lentes. Para la protección contra el resplandor y la energía radiante, tal como en el caso de la luz ultravioleta, es necesario utilizar lentes de filtro. El equipo para los ojos debe estar provisto con una pantalla opaca, con objeto de reducir la posibilidad que la luz sea transmitida a los ojos a través de los lados de los lentes ó por la parte posterior de estos (Fig. 4.20).

Es allí donde las condiciones son tales que se someten al riesgo de materiales que salpiquen, ó de partículas en vuelo, además de la luminosidad visible y la energía radiante, deberán utilizarse gafas tipo copa, para trabajo pesado con lentes de seguridad de filtro templado.

Hay una gran variedad de equipo disponible para la protección de los ojos, cada uno de los cuales poseen ciertas ventajas para una aplicación adecuada. La tabla 4-1 relaciona los tipos de equipo protector de los ojos y se describe las características y usos de cada uno de ellos, así como el número de sombras ó filtros correspondientes utilizados para cada proceso.

Fig. 4.20 Cascos que se utilizan para la luz ultravioleta.


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TABLA 4.2 TIPOS DE PROTECCIÓN PARA LOS OJOS.

TIPO

DESCRIPCIÓN

Gafas

Copas de forma anatómica, que se mantienen cerca de la cuenca del ojo mediante una banda elástica.

Gafas de tapadera (Plástico)

Cubierta de plástico transparente que queda situada a una cierta distancia de los ojos permitiendo así al usuario el empleo de gafas correctoras, ó filtros, por debajo de la protección; resistente al impacto y a la erosión adecuadas para el trabajo de esmerilado, pulido, y otras operaciones ligeras que pueden dar lugar a que vuelen pequeñas partículas. Puede conseguirse plástico de color para su uso en operaciones donde la luz del sol es muy fuerte, ó donde hay un exceso de iluminación.

Antirresplandor – energía radiante

Protegen contra el resplandor, los rayos de luz molestos, chispas volantes, y escamas –utilizadas en las siguientes operaciones, soldadura y corte con acetileno, corte con oxiacetileno, soldadura, arco eléctrico y operaciones en horno con hogar abierto, soldadura eléctrica por arco, y soldadura por arco de carbón. Los lentes son elegidos según las operaciones a realizar en la forma que sigue: Tonos 3 y 4 estos lentes de filtro protegen contra el resplandor de la luz del sol,

el agua, el piso de las carreteras, los techos, la arena, etc. Así como contra la luz procedente de operaciones cercanas de soldadura y corte, y también del vertido de metales en trabajo de horno. Tono 5, utilizado en las operaciones de corte y soldado con gas ligero y para las operaciones de soldadura por punto eléctrico. Tono 6, utilizado para las operaciones de corte con gas, soldado medio con gas,

y para soldado con arco hasta 30 amperes. Tono 8, utilizado en el soldado pesado con gas, y para el soldado y corte con arco cuando se utilizan más de 30, pero sin llegar a exceder 75 amperes. Tono 10, para soldadura de arco y para corte, cuando se utilizan más de 75, pero sin exceder 200 amperes. Tono 12, utilizado para soldadura y corte con arco donde se usan más de 200, pero son exceder 400 amperes. Tono 14, para soldadura y cortado con arco donde se excedan los 400 amperes.


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CONTINUACIÓN.... TABLA 4.2 TIPO DE PROTECCIÓN PARA LOS OJOS

Lentes para Agentes Químicos

Construidas con materiales resistentes a la corrosión, y en los que se utilizan lentes resistentes al impacto, utilizando pantallas laterales con ventilación indirecta; protegen contra el salpicado y el riesgo en cualquier dirección, utilizadas en operaciones tales como el manejo de productos ácidos ó cáusticos, en la limpieza de metales con productos químicos, planchado, galvanizado, etc.

Lentes de Combinación

Cuenta con dos juegos de lentes, uno de los cuales protege contra el resplandor, y el otro contra el impacto. Los lentes contra el impacto están montados directamente sobre las copas de las gafas, en tanto que los lentes contra el resplandor tienen bisagras que les permiten ser levantados ó bajados según se desee. Son utilizados en los trabajos de soldado y fundición.

Gafas para el Polvo

Construidas con pantallas laterales especiales para ventilación y salvaguardar los ojos en todas direcciones contra los polvos y las pequeñas partículas volantes. Utilizadas en el trabajo en madera, desincrustación, molido de metales, y procesos de corte, donde se generen polvos.

Gafas sostenidas en la cabeza

Diseñados para la comodidad de soldadores, esmeriladores, cortadores y otros cuyo trabajo hace necesario quitarse con frecuencia la protección de los ojos para realizar inspecciones. Las copas de las gafas cuelgan de un brazo, articulado a una armadura de fibra que rodea la cabeza, y que puede ser rápidamente levantada ó bajada a voluntad. Se utilizan lentes, bien contra el impacto ó contra el exceso de luz, según las circunstancias.

Lentes para Vapores Químicos

Lentes que están moldeados en una armadura de goma que se acomoda al contorno de la parte superior de la cara. No cuentan con ventilación, y las gafas, por lo tanto, ofrecen protección contra gases, humos ó vapores: para reducir el empañado de los vidrios, este tipo está con frecuencia equipado con una copa de agua interconstruida para cada lente. El usuario elimina el empañado inclinando la cabeza, y haciendo que el agua caiga sobre los lentes. Utilizados para el manejo de ácidos, y para operaciones de soldadura de gas.

Lentes con la Rejilla de alambre

Los ojos están cubiertos y protegidos por una fuerte rejilla de alambre, que permite mucha mejor ventilación que una protección con perforaciones laterales, con lo cual se reduce el empañado de los lentes. Adecuados para evitar lesiones causadas por partículas volantes. Utilizados en las minas y lugares cerrados y en otras operaciones en donde hay una humedad extrema y temperaturas


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relativamente altas.

CONTINUACIÓN.... TABLA 4.2 TIPO DE PROTECCIÓN PARA LOS OJOS

Lentes protectores

1

2

Lentes de cristal ó plástico, colocados en armaduras suficientemente rígidas para mantener los lentes en la posición adecuada. Los lentes pueden ser elegidos de acuerdo con la necesidad de contar con resistencia al impacto, ó por su calidad antirresplandor, ó por ambas causas. Los lentes se mantienen frente a los ojos por medio de patas que se sitúan por encima y detrás de las orejas. Las gafas se apoyan sobre el puente de la nariz. Puede conseguirse una variedad de protecciones laterales, que dependerán de la clase de protección necesaria. Pueden igualmente obtenerse lentes de cristales endurecidos, tallados según prescripción. Cuando están adecuadamente colocadas, estas gafas pueden ser utilizadas en casi cualquier caso de los indicados antes para lentes, excepto en los casos en que se cuenta con la presencia de vapores procedentes de productos químicos.

4.7.3 PROTECCIÓN AUDITIVA. Los sonidos son escuchados cuando, en condiciones de presión atmosférica normal, se producen variaciones de una magnitud suficiente. Estas variaciones llegan al oído como diferencias de presión, y son transmitidas por el mecanismo auditivo al cerebro, en donde producen sensaciones. La protección contra los ruidos perjudiciales que excedan los niveles de exposición al ruido permitidos se realiza de preferencia reduciendo el ruido en su propia fuente. Esto exige, en general, la aplicación de ingeniería que elimine ó reduzca el sonido eliminando su causa, ó reduciendo los efectos de su transmisión, mediante barreras adecuadas al ruido. Aun cuando la mayor parte del sonido llega al oído interior a través del canal auditivo (conducción mediante el aire hacia el oído interior), y esta energía sonora puede ser bloqueada mediante un protector en la oreja, una parte importante del sonido puede ser transmitida al oído interior por los huesos de la cabeza (Fig. 4.21).

Colocación de tapones para los oídos

Fig.4.21 Protección para el ruido.


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Los dispositivos para la protección del oído no pueden reducir el sonido que llega al oído interior en más de 50 dB aproximadamente. En la práctica otros efectos pueden limitar todavía más dicha reducción; como por ejemplo, hay tres tipos generales de protectores del oído:

El tapón. Puede ser moldeado en hule suave, materiales plásticos duros, conformados para acomodarse al canal auditivo del usuario, ó con materiales moldeables que el usuario puede ajustar a sus propios canales auditivos. Pueden igualmente estar compuestos por metales y hules suaves, con unas válvulas diseñadas para cerrarse cuando la presión del sonido es

muy elevada (Fig. 4.22).

La almohadilla ó “dona”. Estos son dispositivos que se mantienen en posición sobre las

orejas por medio de bandas que cruzan la cabeza, y pueden estar fabricados en hule, kapok, ó con metal hule, con variaciones en su diseño para discriminar contra determinadas frecuencias sonoras (Fig.4.23)

El casco. En la actualidad se realizan pruebas para crear un casco (semejante a los de vuelo ó colisión) con una alta capacidad de reducción del ruido. Para una mayor efectividad contra niveles extraordinarios de ruido de alta intensidad puede ser necesario que cubra la cara, igual que el resto de la cabeza (Fig.4.24).

Un factor que afecta la eficacia de los dispositivos protectores del oído es la amplia variación en tamaño y forma del oído humano. Un mismo protector del oído puede tener formas muy diferentes de acuerdo con su uso en diferentes oídos. Una ventaja en el uso de los tapones para el oído, que puede parecer paradójica, consiste en que en presencia de altos niveles de ruido el usuario de un tapón mejora su comprensión de la palabra en presencia del ruido (Fig.4.25).

Fig. 4.22 Tapones de protección.

Fig. 4.23 Almohadilla de protección.

Fig.4.24 Casco con almohadilla.


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La reducción (atenuación) del ruido, lograda mediante un dispositivo para el oído, puede expresarse con relación a la frecuencia. En la figura 4.26 muestra una indicación de los niveles típicos de sonido en decibeles.

Sin embargo, la solución a cualquiera de los problemas que podrían asociarse con el ruido ocupacional no se encuentra en el uso de un dispositivo de protección para los oídos, necesariamente. Ahora aunque se han recopilado en laboratorios grandes cantidades de datos sobre las características de atenuación de los dispositivos para la protección de los oídos, la determinación de sí los datos se aplican a situaciones industriales ó no siempre dependerá del

establecimiento de mediciones hechas en un medio industrial.

Se considera importante recurrir a la supervisión médica para la adaptación de los tapones en los oídos, y para explicar su uso y cuidado. Los tipos permanentes de tapones son lavables e intransferibles. Una limpieza regular de los mismos es importante por razones de higiene. Los protectores que se contaminan, ó quedan recubiertos con cera endurecida, pueden causar incomodidad u ocasionar una infección al oído medio.

Sonidos

comunes Susurro Interior de recámara

Vecindario tranquilo

Aire acondicionado Transito urbano

Umbral de audibilidad

Apenas audible

Muy suave Suave Moderado Molesto

Muy molesto Excesivamente molesto

Tren Rueda de esmeril Remachadora Avioneta Avión

Fig. 4.26 Niveles típicos de sonido expresados en decibeles.

Fig.4.25 Protecciones para los oídos.


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En las ocupaciones en donde los niveles de ruido exceden las normas de la OSHA de la NOM-011-STPS-1993, no siempre puede resultar conveniente mantener un informe audiométrico de todos los empleados expuestos al ruido. Es preferible mejor que estos informes se inicien cuando el empleado empieza su trabajo en el departamento, repitiéndolo con intervalos de 30 días. Este informe permitirá una estrecha observación de la agudeza auditiva del personal, y facilitará la selección de aquellos trabajadores más susceptibles al ruido, para trasladarlos a otra ocupación y no se dañen su sistema auditivo.

4.7.4 PROTECCIÓN DE LOS DEDOS, MANOS Y BRAZOS.

Más de una tercera parte de las lesiones incapacitantes ocupacionales que se producen en México afectan principalmente a los dedos, las manos y los brazos, y su costo es más de un 20% de la compensación total y por la aparente vulnerabilidad de los dedos, las manos y los brazos, con frecuencia se necesita usar equipo protector. Los fabricantes ofrecen una amplia variedad de equipos, adecuados para muchas operaciones especializadas, pero el tipo más común es el guante, ó alguna adaptación del mismo, el amplio uso de los guantes protectores, ó de un equipo semejante, merece la consideración correspondiente a sus aplicaciones recomendadas.

En general deberá recordarse que los guantes no se aconsejan en el caso de operadores que trabajen en máquinas rotativas, porque hay la posibilidad que el guante sea cogido en las partes giratorias, forzando así la mano del trabajador al interior de la máquina. Los guantes deben ser seleccionados cuidadosamente para cada operación específica porque la protección que ofrece el producto no deberá lograrse con un aumento del riesgo que pudiera correr el trabajador. En los casos en que los guantes sean utilizados para proteger las manos de los trabajadores contra las soluciones químicas, dichos guantes deberán ser suficientemente largos como para subir muy por encima de la muñeca, pero habrán de ser diseñados para que el ensanchamiento superior no atrape algunas salpicaduras, introduciendo así en el guante. Los guantes de este tipo deben ajustarse con firmeza al antebrazo. Esto se aplica igualmente a los guantes de asbesto. Es aconsejable que las mangas queden colocadas por fuera de las manoplas de los guantes. Los guantes, las mangas y los mitones reforzados con tiras de metal a lo largo de la palma para obtener una mayor protección contra los objetos agudos, y un mejor medio para sostener los materiales que sean manejados, no deberán ser en ningún caso utilizados en el curso de operaciones en que se empleen aparatos eléctricos. Los guantes de hule constituyen a menudo un medio práctico para proteger las manos contra soluciones líquidas. Sin embargo, los compuestos derivados de productos del petróleo tienen un efecto deteriorante sobre el hule natural, y por lo tanto, es necesario elegir guantes fabricados de hule sintético; por ejemplo de neopreno (Fig. 4.27).


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Los soldadores, cortadores y personas que trabajan con equipo eléctrico de alta tensión, deben emplear guantes de hule especialmente hechos y probados para dichas actividades, como es el caso de la soldadura por arco eléctrico. El guante de hule se usa con frecuencia bajo un guante pesado de cuero, para salvaguardarlo de cortes, roces y picaduras que puedan reducir su efecto protector. Es absolutamente esencial contar con un programa de prueba e inspección de los guantes de hule y de aquellos productos que no reúnan con las especificaciones originales y que deberán ser descartados sin demora. Existe una amplia variedad de dispositivos protectores para los dedos, manos y brazos, así como sus usos y donde están resumidos en la tabla 4.3.

TABLA 4.3 TIPO DEL EQUIPO DE PROTECTOR DE DEDOS, MANOS Y BRAZOS.

TIPO

DESCRIPCIÓN

Dedales

Son protectores individuales de los dedos y/o del pulgar; que protegen contra el calor, los rebordes ásperos ó cortantes y las substancias irritantes en general. Los dedales pueden conseguirse fabricados en asbesto; en loneta resistente al fuego; en telas recubiertas resistentes al aceite, para los productos químicos estos deben de ser de cuero, con la superficie reforzada con alambre (grapas); en rejillas de alambre, ó en hules naturales ó sintéticos. El dedal ha probado ser útil especialmente en las operaciones en las que se utilizan herramientas con filo, tal como en el uso de esmerilado ó cortado, en las que el dedal de rejilla metálica es el tipo más comúnmente utilizado.

Guantes – con banda en la muñeca

Este ofrece una completa protección de la mano, y tiene una banda que se ajusta a la muñeca, evitando que los materiales se deslicen dentro del guante. Se utilizan distintos materiales para su fabricación, tales como el asbesto, la loneta resistente al fuego, tejido pesado, tejido recubierto para hacerlo impermeable, cuero, cuero impregnado con plomo, (para proteger a los técnicos industriales y a los soldadores de los rayos X), cuero reforzado con rejillas metálicas, rejilla metálica, plástico (para proteger la piel de las manos contra los irritantes, evitando la corrosión de las partes metálicas como consecuencia del sudor de las manos), hule impregnado con plomo (que ofrece protección a la energía radiante, equivalente a 0.5 milímetros de pantalla de plomo), y hules naturales ó sintéticos. Según sea el material utilizado, los guantes ofrecen protección para las operaciones según como se indica en el caso de los dedales, excepto que en este caso toda la mano queda protegida.

Fig. 4.27 Guantes de neopreno.


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Guantes de protección con asbesto.

Es un guante, que protege la parte baja del antebrazo y la mano, contra el calor radiante y las llamas y chispas; utilizado para quienes trabajan con metales fundidos, hornos y fuegos, como en la soldadura fuerte.

Guantes con Tela protectora

Son guantes basándose en lana, de fieltro ó de algodón reforzado con cuero, hule ó parches de cuero sujetos con grapas de acero; utilizadas para proteger contra los cortes y rozaduras.

CONTINUACIÓN... TABLA 4.3 TIPO DEL EQUIPO DE PROTECTOR DE DEDOS, MANOS Y BRAZOS.

Mangas con Fibras resistentes

Esta protección es en forma de manga que está fabricada con un material de fibra reforzada y que por lo regular estas son hechas de algodón y materiales muy resistentes, generalmente se utilizan para protegerse contra chispas, electricidad, objetos ásperos y golpes ligeros.

Mangas de carnaza

Es una manga fabricada en cuero ó carnaza, es utilizada para evitar que el polvo, la suciedad y el metal caliente entren a los guantes del trabajador; se le utiliza sobre la manopla del guante, y también se usa para proteger el antebrazo inferior contra cortes, rozaduras y golpes ligeros. En ciertas ocupaciones es necesario reforzar el cuero, adhiriendo grapas ó tiras de acero a la superficie exterior. Estas mangas de protección son usadas por quienes manejan materiales calientes, los que trabajan en fundiciones, y otros trabajadores expuestos a cortes, golpes ó salpicaduras de metal que puedan lesionar el antebrazo.

Guantes con Metal

Este guante esta hecho de metal ligero, es utilizado por los trabajadores dedicados a operaciones pesadas, tales como el levantamiento ó esmerilado de materiales que pueden cortar, raspar, ó magullar el antebrazo.

Guantes De Plástico

Manga hecha para resistir la penetración del agua, aceite, y ciertos productos químicos. Puede ser utilizada en trabajo general, para evitar que las manoplas y mangas normales sean atrapadas por partes móviles de maquinaria, y como protección contra el salpicado de soluciones irritantes.


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Mangas de metal

Una protección que va desde la muñeca hasta encima del codo (y en algunos casos hasta el hombro), generalmente provisto de dispositivos para asegurar un buen cierre en cada uno de sus extremos. Estas mangas están hechas de los mismos materiales antes descritos para las manoplas de protección (excepto en lo que se refiere al uso del metal, aun cuando se dispone de mangas hechas de rejilla metálica), y tienen aplicaciones semejantes.

CONTINUACIÓN... TABLA 4.3 TIPO DEL EQUIPO DE PROTECTOR DE DEDOS, MANOS Y BRAZOS.

Mitones (especie de guante que solo cubre la muñeca y la palma de la mano)

Los mitones son usados de preferencia por los trabajadores, en lugar de los guantes, en aquellas operaciones en donde la destreza de los dedos no es necesaria. Los mitones son fabricados de los mismos materiales que antes se indicó en el caso de los guantes, y se emplean generalmente en el mismo tipo de ocupaciones. Hay disponibles algunas modificaciones del mitón normal, tales como mitones con un dedo libre, los que permiten el uso del pulgar y el índice, en tanto que el resto de los dedos está cubierto con una sola protección, permitiendo así cierta destreza en el uso del índice y retener las características fundamentales del mitón.

Manoplas

Las manoplas están formadas por una pieza completa de material protector cuya superficie es lo bastante amplia como para cubrir el lado de la palma de la mano. Hay disponibles distintos diseños, variando en el procedimiento de unir la manopla a la mano del trabajador. Estas manoplas son utilizadas cuando el contacto directo con objetos muy calientes, afilados ó ásperos son de los principales riesgos. Las manoplas están hechas básicamente con los mismos materiales de fabricación que se indican antes en el caso de los guantes, y pueden ser usadas en las mismas ocupaciones que se indican para cada uno de los tipos de material.

4.7.5 PROTECCIÓN PARA TOBILLOS Y PIES.

La protección normal de los pies utilizada en la industria es el zapato “de seguridad”, con puntera metálica. Sus especificaciones correspondientes a este zapato han sido recomendadas por el American National Standard Institute y por México bajo la norma NOM-113-STPS-1994, para calzado de protección. Dichas normas especifican un zapato de construcción fuerte y sólida, con protección de acero en la parte de los dedos, y provista de rebordes que se apoyen


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en la suela del zapato. Estos deben resistir una carga estática y una carga en impacto, de acuerdo con el procedimiento de prueba prescrito (Fig. 4.28).

Los zapatos con puntas de seguridad metálicas son fabricados para una amplia variedad de situaciones de trabajo. Por ejemplo, un supervisor de un departamento puede seleccionar un tipo “elegante” de zapatos de seguridad, que resultará difícil diferenciar de cualquier otro zapato bien hecho, en tanto que los trabajadores en una fundición pueden tener zapatos especiales que se ajustan perfectamente por encima del tobillo, pero que pueden ser eliminados rápidamente para proteger al usuario contra la posibilidad de una quemadura por metal que pueda entrar en el zapato.

Otros tipos especializados incluyen los zapatos diseñados para reducir la posibilidad que se produzca electricidad estática en el usuario (zapatos conductores), zapatos hechos sin partes metálicas (contra chispas) y con suelas resistentes para reducir la posibilidad que pueda producirse una chispa cuando el usuario camina sobre una superficie abrasiva, así también zapatos no conductores que protegen al usuario mediante un suela de aislamiento eléctrico hacia la tierra. (Fig. 4.29).

En ciertas ocupaciones donde existe la posibilidad que caigan objetos, que son más pesados de lo estándar, y golpeen los dedos del pie, ó donde puedan caer materiales relativamente pesados sobre el empeine, es necesario que los trabajadores usen protectores para los pies. Estos están hechos de metal con un calibre grueso, con costillas, y cubren con metal corrugado el pie, desde la punta hasta el tobillo. Las especificaciones de estos protectores indican que deben resistir el impacto de un objeto de por lo menos 136 Kg. (300 lbs.) que caiga desde una altura de 30.5 cm (1 pie), cuando el reborde de la protección esté apoyado sobre una superficie firme y plana sin sufrir una deformación tal que el pie protegido pueda resultar lesionado.

TABLA. 4.4 TIPOS DE PROTECCIÓN PARA PIERNA, TOBILLO Y PIE.

Protección para la parte superior

Protección de acero (casquillo de

acero)

Fig. 4.29 Diferentes tipos de suela para diversos trabajos.

Suela resistente de impactos y cargas estáticas. (Ver Fig. 4.5.6 - b)

Fig. 4.28 Zapato de seguridad.


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TIPO DESCRIPCIÓN

Botas

Es una protección hasta la rodilla, tres cuartos, ó hasta la cadera, mediante botas de hule, utilizadas generalmente para proteger la parte inferior de las piernas contra la humedad continua ó contra los productos químicas y ácidos. En los casos en que exista la posibilidad que caigan objetos pesados sobre los pies, pueden conseguirse botas de hule con puntas protectoras de seguridad, las cuales son usadas en operaciones tales como minería y galvanoplastia. En operaciones donde se ocupa la grasa requiere de una bota de cuero pesada con suelas de madera es lo aconsejable; esta bota sube aproximadamente 15 pulgadas (38 cm) de la pierna; su suela de madera tiene la ventaja de ofrecer protección contra objetos agudos(por ejemplo, piezas de cristal, clavos, trozos de metal, etc.) y mantener seco el pie.

Zahones

Los zahones protegen la parte delantera de las piernas de los trabajadores. Se les fabrica en materiales especiales, adecuados para la operación de soldadura ó corte, y se mantienen unidos a las piernas por medio de un cinturón y unas correas que se atan en la parte trasera de la pierna.

CONTINUACIÓN ... TABLA. 4.4 TIPOS DE PROTECCIÓN PARA PIERNA, TOBILLO Y PIE

Zahones de Asbesto Los zahones de asbesto son utilizados por los trabajadores expuestos a chispas, metal caliente, llamas súbitas, y situaciones en que se experimenta mucho calor en la proximidad de las piernas (como en la soldadura por flama).

Loneta (resistente al fuego)

Aun cuando el riesgo de calor no es tan grande como en los casos en que se utilizan los zahones de asbesto, éstos pueden ser hechos de loneta resistente al fuego. En tareas tales como ensamblaje ligero, trabajo pesado y otros donde puede ser necesario utilizar zahones hechos de material cuero.

Tejidos (a prueba de productos químicos específicos).

Se cuenta con zahones de materiales plásticos, ó de tejidos tratados especialmente, para proteger contra una amplia variedad de compuestos (por ejemplo solventes, álcalis, ácidos, aceites y agua).

Zahones de cueros

Los zahones hechos de cuero pueden utilizarse en operaciones tales como soldado, operaciones con sacabocados y perforadores, manejo de materiales ásperos, pulimentado, esmerilados ó en cualquier otra situación en que se produzcan chispas, salpicadura de metales calientes, partículas volantes, ó exista el riesgo de objetos ásperos ó agudos que puedan golpear las extremidades inferiores.

Protecciones Para:

Hay diversos tipos de protección especial para el pie, la espinilla, el talón y el tobillo.


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El pie

Protección en acero que cubre los dedos de los pies y la parte alta del propio pie. No utilizados durante todo el día de trabajo sino únicamente cuando se este soldando ó cortando. Esta protección tiene como meta la defensa contra la caída de objetos pesados que puedan aplastar perforar ó raspar los dedos de los pies, ó su empeine. Debido a que esta protección se acopla a la parte alta del zapato sin apoyarse sobre él, existe un espació de aire por debajo de ella. Por esta razón la protección del pie es particularmente útil en los trabajos en que se produce mucho calor, como en las fundiciones ó soldadura por flama; el espacio de aire sirve para aislar el zapato contra el calor que es absorbido y retenido por la guarda metálica.

El Pie y Empeine

Este tipo de protección es en cierta medida el mismo que la protección del pie, pero cuenta con una protección metálica para el empeine y los tobillos. Se utiliza en ocupaciones similares a aquéllas en que se protege el pie, pero estos tiene la ventaja suplementaria de proteger a la espinilla contra golpes y lesiones.

El Talón y tobillo

Una pantalla metálica protectora, diseñada para extenderse hacia atrás por cada uno de los lados del zapato, alrededor del talón, evitando que este último sea golpeado por equipo para el manejo de materiales, u objetos pesados.

CONTINUACIÓN ... TABLA. 4.5.6. TIPOS DE PROTECCIÓN PARA PIERNA, TOBILLO Y PIE

Los dedos y Espinilla

Generalmente son hechas de material pesado de fibra, adaptadas a la forma de la parte delantera de la pierna, y con correas para quedar sujetos a ésta. Son usadas generalmente por los trabajadores que manejan materiales metálicos, los que operan máquinas pesadas, y en los trabajos de empaque de materiales pesados, y su propósito es proteger contra astillas voladoras, impactos pesados, chispas calientes, y objetos agudos.

Para lo tobillos y piernas (Polainas)

Las polainas ofrecen una protección completa (todo alrededor) de la pierna, según su longitud. Se les puede conseguir en estilos que llegan hasta la rodilla ó hasta la cintura. Las polainas hasta la cintura cierran completamente las piernas hasta la ingle, y generalmente ofrecen protección frontal hasta la cintura, sin llegar a cubrir el abdomen inferior. Las dos piernas van generalmente separadas, pero pueden ser unidas en la ingle. Las polainas pueden hacerse de los mismos materiales utilizados en el caso de los zahones, y son empleadas la mayoría de las veces en el mismo tipo de operaciones.

Para la seguridad de los dedos del pie

Zapatos que cuentan con puntera de acero rígido, para ayudar a prevenir las lesiones a los dedos de los pies ocasionadas por objetos que caen, aplastamiento, etc. Están disponibles en una amplia variedad de estilos (zapatos tanto para vestir como para trabajo), y están diseñados específicamente para operaciones con riesgos potenciales.


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Para protegerse de cargas estáticas

Es un zapato de seguridad, con la especificación adicional de poder descargar sin peligro a tierra, las cargas de electricidad estática que puedan crearse en la persona de la que los utiliza cuando se desplaza de un lado a otro. Este tipo de zapato es usado por los trabajadores en las plantas de productos químicos en polvo, ó de explosivos, ó cuando trabajan en cualquier situación en que la atmósfera pueda contener una mezcla inflamable. Ya que la calidad conductora del calzado depende de un buen contacto eléctrico entre la planta del pie y la suela del zapato, la efectividad en la conductividad de estos zapatos no deben verse reducida mediante el uso equivocado de materiales aislante, tales como calcetines de seda ó lana, talco para los pies, ó permitiendo que la suela del zapato llegue a impregnarse de aceite. Diseñados para acoplarse exactamente al tobillo y cubrir totalmente el pie. Estos zapatos de seguridad se desliza sobre el pie, y se mantienen unidos a éste por medio de una expansión elástica incluida. Es utilizado por los trabajadores empleados en operaciones en que se manejan metales fundidos, evitando así que las chispas y las salpicaduras de los procesos ó compuestos fundidos lleguen a entrar al calzado.

Para prevenir choques eléctricos

Estos zapatos con punta de seguridad ayuda a prevenir contra el choque eléctrico; es utilizado por trabajadores que pueden ponerse en contacto con objetos electrizados, tales como alambres y rieles. Los zapatos están hechos sin parte metálica alguna, excepto la punta de seguridad, la cual está perfectamente aislada mediante una suela de hule aislante.

4.7.6 PROTECCIÓN DEL SISTEMA RESPIRATORIO.

Son en los procesos industriales donde se crean contaminantes atmosféricos que llegan a ser peligrosos para la salud de los trabajadores, es por eso que la primera consideración que debe de hacerse es la de aplicar siempre medidas de ingeniería de seguridad para controlar los contaminantes. En algunos casos, como son en las dos situaciones que se indican a continuación, las medidas de ingeniería no son prácticas, y los trabajadores habrá, por lo tanto, de recibir un equipo protector respiratorio personal debido a que muchos agentes riesgosos afectan la salud del individuo.

Las situaciones de emergencia son donde el personal está expuesto a concentraciones de contaminantes que tienen un efecto rápido y peligroso sobre la vida ó la salud durante cortos periodos, lo que exige emplear dispositivos de protección que den una completa salvaguarda respiratoria, en la que se incluya protección adicional en caso de que se produzca una falla en el dispositivo en el momento en que el trabajador se encuentra expuesto a la atmósfera peligrosa por los procesos de soldadura (Fig. 4.30).


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Las situaciones de no emergencia, estas corresponden en general a las operaciones normales ó de rutina que exponen a los trabajadores a la atmósfera cuando ésta no presenta un peligro rápido y grave contra la vida ó la salud, pero que puede producir enfermedades crónicas, incomodidad muy marcada, ó pueden resultar en daños permanentes físicos e incluso la muerte después de exposiciones repetidas ó prolongadas; por ejemplo, en las soldaduras de gas ó llama (Fig. 4.31).

Pueden conseguirse dispositivos protectores de la respiración para situaciones de emergencia y de no emergencia. Los dispositivos protectores de la respiración deben tener la aprobación de la Administración de la Seguridad y Salud Ocupacionales, excepto cuando son utilizados en las minas, en donde resulta necesaria la aprobación de la Administración de la Seguridad y la Salud en las Minas (MSHA) de E.U. Al adquirir tales equipos debe tenerse la seguridad de que el fabricante cumpla con los requisitos para la situación de riesgo en que van a ser utilizados y que la ventilación sea adecuada para trabajar (consultar la NOM-016-STPS-1993).

4.7.6.1 Selección de dispositivos protectores de la respiración.

Los fabricantes ofrecen una amplia variedad de tipos de equipos protectores de la respiración. Cada tipo es adecuado para una ó varias aplicaciones, siendo, por tanto, necesario contar con un método adecuado para seleccionar el tipo de dispositivo que va a ser utilizado. Un procedimiento recomendado para decidir cuál es le tipo adecuado podría ser el siguiente: 1. ¿Cuál es el nombre del proceso contra el que hay que protegerse?

2. ¿Cuáles son sus propiedades de contaminación químicas, físicas y toxicológicas?

3. ¿Es inmediatamente peligroso para la vida (situaciones de emergencia), ó lesiona

Fig.4.30 Respirador para situaciones de emergencia.

Fig. 4.31 Respirador para situaciones de no emergencia.


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únicamente después de una exposición prolongada y continua del proceso (situaciones de no emergencia)?

4. ¿Cuáles son los factores limitadores en las tareas del proceso que han de ser realizadas por el personal? (p.ej. deben los trabajadores tener libertad en sus movimientos);y durante ¿Cuánto tiempo ha de ser utilizado por día el equipo de soldadura ó corte)?

5. Después de tomar en cuenta todos los factores, seleccione el tipo ó tipos de respiradores que satisfagan las necesidades.

4.7.6.2 Adecuación del equipo respiratorio en varias aplicaciones.

Unos cuantos principios generales deben tenerse en cuenta al efectuar la selección de un dispositivo respiratorio. Los respiradores con cartuchos químicos son adecuados únicamente en atmósferas que no son inmediatamente peligrosas para la vida, y que contengan un porcentaje de contaminantes que no exceda del 0.1 por ciento por volumen. A continuación los respiradores no deben ser utilizados para los contaminantes con estas características:

a) Que sean extremadamente venenosos en muy pequeñas concentraciones (por ejemplo, cianuro de hidrógeno).

b) Que no sean absorbidos con efectividad por procedimientos químicos (por ejemplo: monóxido de carbono).

c) Que no sean fácilmente identificables por su olor (por ejemplo: cloruro de metilo ó sulfuro de hidrógeno).

d) Que sean irritantes para los ojos (por ejemplo: dióxido de azufre).

Las máscaras contra gases del tipo del bote de hojalata deben ser limitadas al uso en atmósferas que no tengan deficiencia en oxígeno, ó en donde los contaminantes tóxicos no excedan un 2% en concentración (3% en el caso del amoniaco) por volumen.

4.7.6.3 Dispositivos protectores para respirar.

Los respiradores con cartuchos químicos pueden ser considerados como máscaras de gas de baja capacidad. Están formados por una máscara que se acopla a la boca y a la nariz del usuario, y a la que está directamente unido un pequeño filtro reemplazable (formado por un cartucho químico).Estos respiradores están dedicados a un empleo en situaciones de no emergencia, y en atmósferas que puedan ser respiradas sin protección, aunque en tal caso causen incomodidad ó envenenamiento crónico cuando sea respiradas durante periodos prolongados ó repetidos de por lo menos siete horas por día. No deben ser


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utilizados en atmósferas que contengan más del 0.1 por ciento del contaminante por volumen (Fig. 4.32).

Los empleos comunes de este tipo de equipo protector de la respiración se hace en ocupaciones en que se produce una exposición a vapores peligrosos tales como es el caso de soldadura por revestimiento, por rociada, desengrasado, limpieza en seco de polvos, y en donde pueda encontrarse una concentración baja de gases, tal como el caso de la soldadura MIG y TIG. La máscara de gas en general está formada por una máscara que se acopla sobre los ojos, la nariz y la boca, y que está conectada mediante un tubo flexible a un bote de hojalata que contiene el absorbente químico que protege contra un determinado vapor ó gas, ó grupo de vapores ó gases. El dispositivo se emplea básicamente en situaciones de emergencia (Fig. 4.33)

Además del color distintivo estándar especificado, los botes deberán de tener letreros legibles con los números aprobados por la MSHA y la NIOSH. También deberá indicar los vapores ó gases de los cuales protege. Con el fin de identificar sin riesgo cada máscara de gas para su empleo en el caso de la exposición para el que ha sido proyectada, se ha establecido un código de color por el Instituto Americano de Normas Nacionales, código que es utilizado por todos los fabricantes. Contaminantes atmosféricos de los que deben

protegerse Color Asignado Número

centroide de color

Nombre centroide de color

Gases ácidos blanco 263 blanco

Fig. 4.32 Respirador con cartuchos.

Fig. 4.33 Dispositivo para absorber vapores ó gases químicos.


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Vapores orgánicos negro 267 negro

Gases de amoniaco verde 139 verde vivo

Gases de monóxido de carbono azul 178 azul fuerte

Gases ácidos y vapores orgánicos amarillo 82 amarillo vivo

Gases ácidos, amoníaco y vapores

Orgánicos

pardo

75

pardo amarillo

oscuro

Gases ácidos, amoníaco, monóxido de carbono y

vapores orgánicos

rojo

11

rojo vivo

Otros vapores y gases no indicados

Arriba

oliva

106

oliva claro

Materiales radioactivos (excepto

tritium y gases nobles.

púrpura

218

púrpura fuerte

Polvos, humos y neblinas (aparte los materiales

radiactivos).

naranja

48

naranja vivo

Tabla 4.5. Identificación de máscaras de protección mediante colores.

Es posible obtener máscaras de gases para la protección contra cualquiera de los gases ó vapores peligrosos conocidos (Tabla 4.5), actualmente en uso en operaciones industriales de soldadura. Sin embargo, no deben usarse máscaras contra gas en los lugares en que las concentraciones de contaminantes exceden al 2% por volumen en el caso de los gases ácidos, vapores orgánicos ó monóxido de carbono, y 3% por volumen en el caso del amoniaco. No deben ser utilizados durante más de dos horas en total, y debe recordarse que las máscaras de gas no ofrecen protección en atmósferas que tengan deficiencia de oxígeno. Las latas pueden ser sustituidas cuando el usuario observe que entra contaminante por el tubo de respiración. Una vez que la lata ha sido abierta, aun cuando haya sido usada durante dos horas solamente, deberá ser sustituida al final de los doce meses, debido al cambio químico que se produce en aquel tiempo, el cual reduce la eficacia de los productos químicos. Sin embargo, el almacenado de las latas para máscaras de gas con sus sellos superiores e inferior intacto puede prolongarse durante cierto número de años.

Para el almacenaje deberá escogerse un lugar fresco, pero es aconsejable que para

cada uno de los tipos de latas almacenadas sean seleccionadas unas cuantas, pasados dos ó tras años, comprobándolas para observar si presentan resistencia a la respiración (en un lugar libre de gases), descartándolas se el usuario experimenta dificultades al respirar. Las máscaras de gas son utilizadas en operaciones en las que se manejan productos químicos volátiles ó gaseosos, al hacer reparaciones de emergencia, por ejemplo, en procesos de soldadura, en el trabajo contra incendios, la fumigación, y cuando se trabaja cerca de contenedores de productos químicos venenosos. Debe recordarse que las


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máscaras de gas no deben ser utilizadas en tanques, alcantarillas u otros lugares en los que pueda haber deficiencia de oxígeno. Los respiradores de filtro mecánico son dispositivos de no emergencia, utilizados para proteger al usuario filtrando una parte de los contaminantes a medida que se respira. El dispositivo por lo común está formado por una máscara que cubre la boca y la nariz, y a la cual se une un elemento de filtro en forma de bolsa, cilindro, ó disco, dispuesto de tal manera que el aire que va a ser respirado debe pasar a través de la sustancia filtrante. (En algunos casos el respirador puede tener una máscara que cubra los ojos además de la nariz y la boca, el tubo de respiración se une por un extremo a la máscara y por el otro se conecta a un filtro que se lleva sobre el pecho). Estos respiradores no dan protección contra gases y vapores. Eliminan los contaminantes contenidos en el aire bajo la forma de partículas de materia, atrapándolas físicamente, ó mediante atracción electrostática, a medida que el aire pasa a través del filtro al ser respirado. La eficacia del filtro está determinada por la cantidad de contaminante que logra pasar a través del mismo.

A medida que se utiliza el filtro, se retiene en él una cantidad creciente de contaminantes, que ayuda a bloquear cantidades adicionales que en condiciones ordinarias hubieran pasado a través de un filtro limpio ó nuevo hacia la zona de respiración del usuario.

Aun cuando la eficiencia del filtro aumentará en cierta medida según es utilizado,

también ocurre que el aumento de contaminantes atrapados por el filtro incrementa su resistencia a la respiración. El filtro debe por lo tanto, ser descartado cuando la respiración se hace forzosa ó incómoda. Los respiradores de filtro mecánico (llamados con frecuencia respiradores dispersadores) son clasificados por la oficina de Minas y NIOSH de acuerdo con los contaminantes para los cuales ofrecen protección, en la forma que sigue:

Respiradores de humo, los que protegen contra humos que no son evidentemente más tóxicos que el plomo.

Respiradores de neblina, utilizados en los casos en que hay ácido crómico ó neblinas dañinas que produzcan neumoconiosis(enfermedad pulmonar debida a substancias inhaladas).

Respiradores de polvo, los que protegen contra los polvos que causan neumoconiosis, tales como el asbesto y la sílice libre, y polvos perjudiciales tales como el carbón, harina, yeso, madera, aluminio, cal y cemento; polvos tóxicos que no sean evidentemente más tóxicos que el plomo, tales como manganeso, plomo, arsénico, cromo, selenio, cadmio, vanadio y sus compuestos. Cada respirador debe contar con una etiqueta ó certificado de aprobación de la OSHA, en el que se describan los materiales para los cuales el respirador ofrece la protección aprobada.


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Aparatos respiradores autónomos, son los que permiten al usuario moverse con independencia de cualquier fuente exterior de aire, donde el aparato suministra oxígeno, bien sea mediante aire comprimido, ó cilindros de oxígeno, ó por acciones químicas en la lata unida al aparato. Este equipo es usado generalmente en situaciones de emergencia, y puede ser operado durante periodos que vayan de media a dos horas. Protegen en situaciones en que se encuentran gases, vapores, polvos, humos, emanaciones, y neblinas en concentraciones que son toleradas por la piel en atmósferas deficientes en oxígeno. Por ser autónomos los mecanismos que producen oxígeno éste es el único tipo de equipo que suministra una protección completa, con el fin de permitir al usuario desplazarse a distancia considerable de una fuente de aire respirable. Se le utiliza generalmente en operaciones tales como el combate de fuegos en buques y minas, y en otras situaciones de emergencia, como cuando es necesario entrar a tanques no ventilados.

Sin embargo, deben mantenerse presentes ciertas medidas de precaución. La operación del aparato es razonablemente complicada, y por lo tanto, es necesario que el usuario reciba un entrenamiento especial antes de permitírsele su uso en situaciones de emergencia. Es también necesario asegurarse que el dispositivo no es utilizado en atmósferas en las que haya una alta concentración de gases tales como el ácido cianhídrico, que es absorbido a través de la piel.

La máscara con tubo y con soplador, es un aparato formado por una máscara,

firmemente acoplada a la cara, que cubre los ojos, la nariz y la boca, y está unida a un tubo de gran diámetro y de paredes resistentes, de tal forma que no pueda ser aplastado. Está equipado en el otro extremo con un soplador movido a mano ó mecánicamente, el cual suministra aire respirable al usuario de la máscara. Debido al peso del tubo éste es soportado por un arnés, al cual se une igualmente una cuerda utilizada para el salvamento del usuario si así resulta necesario.

La seguridad de este equipo radica en la construcción del soplador, y en que el tubo tenga un diámetro lo suficientemente grande como para que el usuario pueda aspirar aire aún cuando el soplador deje de funcionar. El dispositivo es útil en situaciones de emergencia y de no emergencia, ya que ofrece una protección total contra todas las emanaciones, polvos, neblinas, humos, gases y vapores, y es el más simple y el mas seguro de los respiradores a utilizar en situaciones muy peligrosas. Sin embargo, su aplicabilidad está limitada porque el usuario no puede marchar a más de 150 pies, ó 46 metros, (longitud máxima aprobada para este dispositivo por la OSHA) contados desde un lugar donde se encuentra aire respirable.

La máscara con tubería y sin soplador es semejante al dispositivo antes mencionado en

el inciso E). La diferencia principal consiste en que la longitud del tubo es menor, y en la ausencia del soplador. Consta por lo tanto, de un simple tubo de aire que va desde un lugar en que se disponga de aire adecuado, hasta la máscara que usa el que lo emplea. La máscara puede cubrir completamente los ojos, nariz y boca del usuario, ó solamente la nariz y la boca. Por la escasa longitud del tubo este aparato es considerado como un


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dispositivo de no emergencia que puede ser utilizado en cualquier atmósfera contaminada.

Respiradores con tubo de aire (casco, capuchón y máscara) dispositivos que suministran aire al usuario mediante una manguera de alta presión unida a una fuente de aire no contaminado. La fuente generalmente se obtiene de una tubería de aire comprimido, con una válvula en la manguera para reducir la presión. Es preferible incluir un filtro en la manguera (entre la línea de aire comprimido y el respirador), para eliminar las neblinas de aceite ó agua, los vapores de agua, ó cualquier partícula de materia que pueda encontrarse en el aire comprimido. (Nota: los compresores lubricados en su interior hacen necesario tomar precauciones contra un sobrecalentamiento, ya que el aceite sobrecalentado puede desintegrarse, formando monóxido de carbono. En los casos en que el suministro para este tipo de respiradores se toma de un tubo de aire comprimido, con frecuencia se instala una alarma contra la presencia de monóxido de carbono en el sistema de suministro de aire. Pueden conseguirse elementos para el suministro de aire a baja presión que no presentan este riesgo). Los respiradores con manguera de aire son utilizados en casos en que están presentes polvos, emanaciones, neblinas, humos, gases y vapores, pero únicamente habrá de ser utilizados en situaciones de no emergencia.

4.7.6.4 Elementos de un programa óptimo para el sistema respiratorio.

Las Regulaciones Generales sobre Seguridad y Salud en la Industria de la OSHA, parte 1910.134, especifican que:

En el control de aquellas enfermedades ocupacionales provocadas por la inhalación de aire contaminado con polvos, brumas, humos, neblinas, gases, plumas de humo, atomizadores ó vapores dañinos, el objetivo principal consiste en prevenir la contaminación atmosférica. Esto se tratará de lograr hasta donde sea posible a través de medidas de control de ingeniería aceptadas (por ejemplo, el encierro ó confinamiento de la operación con ventilación general ó local y la sustitución de materiales por otros menos tóxicos).

Cuando no se dispongan de controles de ingeniería efectivos ó mientras éstos se instituyen, se utilizarán respiradores adecuados conforme a los siguientes requisitos.

Los respiradores serán proporcionados por el patrón cuando se necesite dicho equipo para proteger la salud de los trabajadores. El patrón proporcionará los respiradores que sean aplicables y adecuados para el fin perseguido.

Se espera que el trabajador utilice equipo según las instrucciones y capacitación

recibidas (Fig. 4.34).


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El patrón es responsable del establecimiento y mantenimiento de un programa de protección para el sistema respiratorio de los trabajadores que incluirá los requisitos que se describen a continuación. Se considera que éstos son los requisitos de un programa aceptable mínimo: 1. Se establecerán procedimientos de operación estándar por escrito que rijan la selección

y uso de respiradores. 2. Los respiradores se seleccionarán con base en los riesgos a los que esté expuesto el

trabajador 3. El usuario será instruido y capacitado en el uso adecuado de los respiradores y sus

limitaciones. 4. Donde resulte practicable, los respiradores deberán ser asignados a trabajadores

individuales para su uso exclusivo. 5. Los respiradores deberán limpiarse y desinfectarse con regularidad. Aquellas unidades

destinadas para el uso exclusivo de un trabajador deberán limpiarse tras cada día de uso, ó con mayor frecuencia de ser necesario. Los dispositivos usados por más de un trabajador serán limpiados y desinfectados por completo después de cada uso.

6. Los respiradores se guardarán en un lugar adecuado, limpio e higiénico. 7. Los respiradores que se utilicen de manera rutinaria serán inspeccionados durante el

proceso de limpieza y las partes deterioradas, (después de utilizarlo en algún proceso) si las hay, serán reemplazadas. Los respiradores para uso en casos de emergencia, como dispositivos autónomos, serán inspeccionados en forma absoluta cuando menos una vez por mes y después de cada uso.

8. Se mantendrá una vigilancia adecuada de las condiciones del área de trabajo y del

grado de exposición ó esfuerzo del trabajador. 9. Habrá inspección y evaluación regulares a fin de determinar la efectividad continuada

del programa.

Fig. 4.34 Respiradores esenciales de protección.


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10. A los trabajadores no se les deberán asignar tareas que hagan necesario usar respirador a menos que se haya determinado que son físicamente capaces para realizar el trabajo y utilizar el equipo. Se da por entendido que un médico determinará qué condiciones de salud y físicas resultan pertinentes. La condición médica del usuario del respirador deberá ser evaluada en forma periódica (por ejemplo, cada mes, cada seis meses y cada año).

11. Los respiradores aprobados ó aceptados se utilizarán cuando estén disponibles. Se

espera que el respirador equipado ofrezca la protección adecuada al sistema respiratorio en contra de los riesgos particulares para los cuales estén diseñado, de acuerdo con normas establecidas por autoridades competentes.

Los criterios anteriores son los requisitos de la OSHA para un programa aceptable mínimo y fueron adoptados de ANSI- Z88.2 (1969). Además de los requisitos mínimos antes citados, la OSHA ha incluido también un requisito de capacitación y educación bajo el párrafo e (de la parte 1910.134 de las regulaciones) intitulado “Uso de respiradores”; este señala en parte que: “Para lograr el uso seguro de cualquier respirador, es esencial que el usuario sea adecuadamente instruido en su selección, uso y mantenimiento. Los supervisores y los trabajadores serán instruidos por personas competentes”. La capacitación proporcionará al trabajador la posibilidad de usar el respirador, ajustárselo adecuadamente, probar su sello que hace contacto con el rostro, usarlo al aire libre para llegar a conocerlo a la perfección y finalmente usarlo en una atmósfera de prueba. Se espera que todos y cada uno de los usuarios de respiradores reciban instrucciones de ajuste, incluyendo demostraciones y prácticas en cuanto a la forma en que debe usarse el aparato, cómo ajustarlo y cómo determinar si se ajusta en forma adecuada. Los respiradores no serán usados cuando las condiciones impidan que el sello se ajuste perfectamente al rostro. Es decir, en dichas condiciones pueden ser un crecimiento de barba, quemaduras en los costados de la cara, un gorro que se proyecte debajo de la pieza de contacto con el rostro ó piezas de las gafas que queden sobre las sienes. También la falta de una ó ambas dentaduras postizas puede afectar el ajuste de la pieza de contacto. El esmero del trabajador para observar estos factores será evaluado por revisiones periódicas. Para garantizar la protección apropiada, el usuario del equipo debe revisar el ajuste de la pieza que tiene contacto con el rostro cada vez que él ó ella se coloquen el respirador. Esto se puede realizar siguiendo las instrucciones de ajuste del fabricante. Debe quedar claro con estos requisitos que el simple hecho de proporcionar respiradores a los trabajadores no basta para cumplir con las exigencias de la OSHA y que cualquier programa individual de protección respiratoria debe ser diseñado en forma individual para cada condición de trabajo en particular ver tabla 4.6. Y debe contener cuando menos ocho elementos básicos:

1. Administración 2.Conocimiento de los riesgos a que está expuesto el sistema respiratorio. 3. Evaluación de los riesgos al sistema respiratorio. 4 Control de los riesgos al sistema respiratorio. 5 Selección del equipo de protección respiratoria adecuado, lo que necesita un conocimiento de la toxicidad, la concentración máxima estimada, propiedades de advertencia, requisitos de movilidad, tipo de uso y deficiencia de oxígeno. 6. Capacitación. 7. Inspección, mantenimiento y reparación del equipo.8.Vigilancia médica


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TABLA 4.6 RESUMEN DE LOS EQUIPOS RESPIRATORIOS PARA DISTINTAS APLICACIONES.

TIPOS DE EQUIPOS RESPIRATORIO

VAPORES Y GASES TÓXICOS

POLVOS HUMOS NEBLINAS

Respirador: cartucho químico

Menos de 0.01% de concentración

_____

_____

______

Respirador: humo

______

_____

Concentra-ciones que se aproximen al

máximo permisible ó

menores

______

Respirador: para todo tipo de polvo

______

Concentraciones que se aproximen al máximo permitido ó

menores

______

______

Respirador: de polvo tóxico

_____


menores

_____

______

Respirador: polvos que produzcan incomodidad ó fibrosis

______


menores

_____

______

Máscara de gas Concentraciones de hasta 2% en el

aire

_____

_____

______


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TIPOS DE EQUIPOS

RESPIRATORIOS

(Continuación..)

VAPORES

Y GASES

TÓXICOS

POLVOS HUMOS NEBLINAS

Máscara con tubo de aire y soplador

Concentraciones de 0.1% y superiores

Altas concentraciones

Altas concentra-ciones


Máscara con tubo de aire pero sin soplador

Concentraciones de 0.1% y superiores




Respirador de tubería

Concentraciones hasta 2%




Capuchón con tubería Concentraciones inferiores al 0.1%

Para todas las concentraciones de

polvo que produzcan molestias y fibrosis; baja concentración de polvos tóxicos

Concentra-ciones que se acerquen al

máximo permitido

Concentraciones que se

acerquen al máximo

permitido


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El incumplimiento de estos requisitos degeneraría en una falta sujeta a citatorio bajo

la legislación estatal y federal vigente. Con respecto a programas de protección del sistema respiratorio que se deberán vincular con su Norma correspondiente.

4.8 ERGONOMÍA EN LOS PROCESOS.

La ergonomía es una tecnología actualmente muy utilizada que ayuda a la evaluación del diseño de un producto y asegurar el confort (comodidad) de acuerdo a las capacidades de las personas y de las comunicaciones en el sistema hombre-máquina, es decir, que la comunicación entre hombre y máquina sea más agradable para realizar cualquier actividad.

En este sentido el ambiente hombre-maquina tiene un impacto significativo no solo sobre la actuación del operario y del supervisor, sino también sobre la confiabilidad del proceso. Los factores ambientales principales que influyen en la productividad del personal y en la confiabilidad del proceso comprenden el ambiente visual, los ruidos, las vibraciones, la temperatura del ambiente y los fundamentos de la fisiología del trabajo.

4.8.1. ERGONOMÍA VISUAL, SONORA Y AMBIENTAL.

Para el caso del ambiente visual es necesario tener una visión adecuada donde los

criterios principales son la cantidad de luz ó iluminación, el contraste entre los alrededores inmediatos, la tarea específica a ejecutar ya sea en este sentido la soldadura ó el corte y la existencia ó ausencia de deslumbramiento.

A continuación se muestra en la Fig. 4.35 para saber las áreas visuales efectivas

correspondientes a un trabajador de tipo promedio tomando en cuenta el movimiento (articulación) de la cabeza.


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En la Fig. 4.36 se puede ver la diferencia de trabajo útil que se tiene cuando se

cuenta con una mejor iluminación.

Con lo que respecta al ruido desde el punto de vista del analista práctico, ruido es

todo sonido no deseado. Entonces el sonido podríamos definir en función de la frecuencia,

Fig.4.36 Representación esquemática comparativa entre la iluminación y energía humana.

Fig. 4.35 Áreas visuales efectivas correspondientes al trabajador promedio.


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que determina su tono y calidad, y de la amplitud de ondas, que determina su intensidad. Esas frecuencias audibles ó perceptibles del ser humano varían desde aproximadamente 20 a 20,000 ciclos por segundo, donde ciclos por segundo se denomina como “herzt “, abreviado Hz.

La tabla 4.7 se da una indicación de los niveles de ruido permisibles máximos en un

período de trabajo.

DURACIÓN POR DÍA (horas)

NIVEL DE SONIDO, RESPUESTA LENTA

EN dbA*

8 90 6 92 4 95 3 97 2 100

1 ½ 102 1 105

½ 110 ¼ ó menos 115

Nota: * Medida en la escala A de un medidor de sonido estándar como respuesta lenta.

Para esto existe un aparato que es capaz de medir la intensidad del sonido por medio

de un decibelímetro expresando la intensidad en decibeles (dB) y en cuanto mayor sea la amplitud de las ondas sonoras, tanto mayor será la presión de sonido que se registra en la escala de decibeles (sonido molesto). Por eso, se necesita tener un control de ruido para que el operario trabaje en condiciones óptimas.

Mientras que por otra parte, la vibración puede causar efectos nocivos en el

comportamiento humano. Las vibraciones de alta amplitud y frecuencia baja tienen efectos especialmente perjudiciales sobre los órganos y los tejidos del cuerpo. Los parámetros para el control de la vibración son la frecuencia, la amplitud, velocidad, aceleración y rapidez de aceleración (jerk).

En cuanto a la temperatura del ambiente, el ser humano es capaz de funcionar

eficientemente dentro de un intervalo de condiciones térmicas “normales”, siempre y cuando no quede sometido a temperaturas que se consideran fuera de ellas, de lo contrario, su comportamiento se modificará y tendrá fatiga al realizar alguna tarea. Para esto existen tres tipos de temperaturas en el ambiente de trabajo.

a) La temperatura ambiente.- Es la temperatura experimentada por una persona en

un ambiente dado. Esta temperatura es el resultado del intercambio de calor por convección, conducción térmica a través de pisos ó herramientas calientes; intercambio por radiación en muros, pisos y plafones, y radiación solar que se trasmita ó refleje hacia el ocupante del recinto de trabajo a través de áreas transparentes ó semitransparentes.

Tabla 4.7 Niveles de sonido permitido por horas.


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b) La temperatura efectiva.- Es un índice determinado, que incluye la temperatura, el movimiento del aire y la humedad. El intervalo normal es de 18.3°C (65°F) hasta 22.8°C (73°F) con una humedad relativa de 20% a 60%.

Por supuesto, la carga de trabajo (en este caso soldadura), la ropa portada por el

trabajador y el calor radiante de la soldadura, afectan la sensación de comodidad del individuo dentro del intervalo normal de temperatura efectiva ó de la zona de comodidad térmica.

c) La temperatura operativa.- Es la temperatura del cuerpo del trabajador y se

determina por los efectos acumulativos de todas las fuentes y receptores de calor. Para que un individuo mantenga la temperatura aceptable en la piel

aproximadamente de 32°C (90°F), es necesaria una eliminación de calor congruente con las necesidades de temperatura operativa.

Para esto si el ambiente es del tipo de calor seco, donde la fuente principal de calor

es radiadora, entonces el problema es fundamentalmente de ganancia de calor, de lo cual se resuelve reduciendo la carga térmica.

Pero si el ambiente es de calor húmedo, el problema depende de la pérdida de calor,

y su mejor solución es por ventilación y deshumidificación del aire del ambiente. El encargado debe advertir que el ascenso máximo en la temperatura del cuerpo

debe ser aproximadamente de 1°C, pues las condiciones que originen un cambio mayor pueden resultar en fatiga por el calor excesivo. Para estimar el tiempo que una persona puede estar expuesta a un cierto ambiente de calor, es necesario estimar ó medir la carga de calor sobre el ambiente y la persona. Cuando se tomen mediciones de ambiente en la persona, se deben utilizar tres características principales que son, el pulso ó ritmo cardiaco, consumo de oxígeno y temperatura del cuerpo.

En los fundamentos de la fisiología del trabajo, es importante que el encargado de

seguridad u otra persona afín posean un buen conocimiento a fin de diseñar una estación de trabajo que dé por resultado una alta productividad en un lapso donde intervienen diferentes trabajadores. Para esto los aspectos significativos a tomar esta la edad, sexo, conocimientos generales, experiencia, características físicas y mentales, y el estado de salud.

4.8.2 TRABAJO REALIZADO POR TRABAJADORES DE PIE

Siempre que sea posible se debe evitar permanecer en pie trabajando durante largos períodos de tiempo. El permanecer mucho tiempo de pie puede provocar dolores de espalda, inflamación de las piernas, problemas de circulación sanguínea, llagas en los pies y cansancio muscular. A continuación figuran algunas directrices que se deben seguir si no se puede evitar el trabajo de pie:


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Si un trabajo debe realizarse de pie, se debe facilitar al trabajador un asiento ó taburete para que pueda sentarse a intervalos periódicos.

Los trabajadores deben poder trabajar con los brazos a lo largo del cuerpo y sin tener que encorvarse ni girar la espalda excesivamente.

La superficie de trabajo debe ser ajustable a las distintas alturas de los trabajadores y las distintas tareas que deban realizar.

Si la superficie de trabajo no es ajustable, hay que facilitar un pedestal para elevar la superficie de trabajo a los trabajadores más altos. A los más bajos, se les debe facilitar una plataforma para elevar su altura de trabajo.

Se debe facilitar un escabel para ayudar a reducir la presión sobre la espalda y para que el trabajador pueda cambiar de postura. Trasladar peso de vez en cuando disminuye la presión sobre las piernas y la espalda.

En el suelo debe haber una estera para que el trabajador no tenga que estar en pie sobre una superficie dura. Si el suelo es de cemento ó metal, se puede tapar para que absorba los choques. El suelo debe estar limpio, liso y no ser resbaladizo.

Los trabajadores deben llevar zapatos con empeine reforzado y tacos bajos cuando trabajen de pie.

Debe haber espacio bastante en el suelo y para las rodillas a fin de que el trabajador pueda cambiar de postura mientras trabaja.

El trabajador no debe tener que estirarse para realizar sus tareas. Así pues, el trabajo deberá ser realizado a una distancia de 8 a 12 pulgadas (20 a 30 centímetros) frente al cuerpo.

En la Fig. 4.37 se muestra las distancias que un operario de pie promedio necesita para trabajar de forma cómoda.

Espacio libre vertical

Límite, 203 cm

Altura óptima

de las manos

105 cm

Altura de los objetos

que se manejan, 18cm

Altura sobre los

Pies, 10cm

Profundidad horizontal para

los pies, 13 cm

NIVEL DE PISO

Fig. 4.37 Dimensiones recomendadas para un sitio de trabajo en pie.

Altura de la

Superficie de

Trabajo de

90 a 100cm

Espacio

libre

para las

rodillas

15cm


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4.8.3. EL DISEÑO DE LOS PUESTOS DE TRABAJO.

Es importante diseñar los puestos de trabajo teniendo en cuenta los factores

humanos. Los puestos de trabajo bien diseñados tienen en cuenta las características mentales y físicas del trabajador y sus condiciones de salud y seguridad. La manera en que se diseña un puesto de trabajo determina si será variado ó repetitivo, si permitirá al trabajador estar cómodo ó le obligará a adoptar posiciones forzadas y si entraña tareas interesantes ó estimulantes ó bien monótonas y aburridas. A continuación se exponen algunos factores ergonómicos que habrá que tener en cuenta al diseñar ó rediseñar puestos de trabajo:

Tipos de tareas que hay que realizar; Cómo hay que realizarlas; Cuántas tareas hay que realizar; El orden en que hay que realizarlas; El tipo de equipo necesario para efectuarlas.

Además, un puesto de trabajo bien diseñado debe hacer lo siguiente: Permitir al trabajador modificar la posición del cuerpo; Incluir distintas tareas que estimulen mentalmente; Dejar cierta latitud al trabajador para que adopte decisiones, a fin de que pueda variar

las actividades laborales según sus necesidades personales, hábitos de trabajo y entorno laboral;

Dar al trabajador la sensación de que realiza algo útil; Facilitar formación adecuada para que el trabajador aprenda qué tareas debe realizar

y cómo hacerlas; Facilitar horarios de trabajo y descanso adecuados gracias a los cuales el trabajador

tenga tiempo bastante para efectuar las tareas y descansar; Dejar un período de ajuste a las nuevas tareas, sobre todo si requieren gran esfuerzo

físico, a fin de que el trabajador se acostumbre gradualmente a su labor.

4.8.4 LA FUNCIÓN DEL ENCARGADO DE ERGONOMIA.

Como delegado de salud y seguridad, usted puede desempeñar una importante

función velando para que se aplique la ergonomía en el lugar de trabajo. Para esto puede designar a un encargado de ergonomía para que se diseñen ó adapten los equipos a los trabajadores y hacer los puestos de trabajo más funcionales ayudando a evitar distintos problemas de salud musco-esqueléticos provocados por las malas condiciones de trabajo. La finalidad de la ergonomía es hallar la manera de que el puesto de trabajo se adapte al trabajador, en lugar de obligar al trabajador a adaptarse al puesto de trabajo.


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Al tratar de eliminar ó evitar problemas que pueda haber por no aplicarse los principios de la ergonomía, formule las siguientes preguntas que pueden ayudarle a identificar la causa del problema: ¿Cómo se adapta el trabajador a su labor, sus herramientas y su puesto de trabajo? ¿Cuánto tiempo y qué esfuerzo le dedica el trabajador a una tarea concreta? ¿Cuán repetitiva es la tarea?

Trate de colaborar con el sindicato, la dirección y los trabajadores para aplicar cambios ergonómicos en el lugar de trabajo. Utilice las encuestas de salud y la lista de control de los apéndices al final de este módulo para identificar las zonas de su lugar de trabajo en que hay problemas. A continuación, puede empezar usted a determinar prioridades y colaborar con los distintos grupos para elaborar soluciones. En muchos casos, tendrá que pensar la manera de mejorar una situación existente, pues, por ejemplo, no podrá permitirse el lujo de adquirir nuevo equipo diseñado conforme a criterios ergonómicos. Es esencial que los trabajadores a los que afectarán los cambios ergonómicos de poca importancia ó capitales intervengan en las deliberaciones antes de que se apliquen los cambios. Su aportación puede ser muy útil para determinar los cambios necesarios y adecuados, pues conocen su trabajo mejor que nadie. Los seis puntos siguientes constituyen una estrategia que usted, en su condición de delegado de salud y seguridad, puede aplicar para ayudar a los trabajadores a efectuar mejoras ergonómicas en el lugar de trabajo.

4.8.5 ESTRATEGIAS PARA APLICAR MEJORAS ERGONÓMICAS

A. Entrar en contacto con otros trabajadores

Distribuir hojas de información ó folletos en el trabajo.

Escuchar lo que otras personas tienen que decir acerca de las cuestiones relativas a la ergonomía.

Escribir los nombres y zonas de trabajo de las personas que experimentan síntomas que puede sospecharse que están provocados por la inaplicación de los principios de la ergonomía.

B. Recoger información para identificar las zonas con problemas

C. Estudiar las zonas en las que se sospecha que hay un problema

Recorrer las zonas con problemas y analizar las tareas laborales.

Empezar a pensar en soluciones, por ejemplo, elevar las mesas, que el trabajo se efectúe por rotación, etc.

D. Recoger recomendaciones de:

Los trabajadores afectados;

Los trabajadores de mantenimiento y reparación;


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El departamento sindical de salud y seguridad (si existe);

Otros especialistas en salud y seguridad.

E. Impulsar los cambios necesarios.

El apoyo de los trabajadores (más la pertinente documentación) le alentará a usted para conseguir con la dirección que en los convenios colectivos se tenga en cuenta la salud y seguridad, se atiendan las quejas u otros acuerdos.

F. Comunicar con los trabajadores.

La comunicación en ambos sentidos es importante para fomentar y mantener la solidaridad dentro del sindicato. Y con todo lo acontecido, se da las condiciones de seguridad e higiene soldadura y

corte, sirviendo como base para los trabajadores que estén asociados con la misma. Y no con esto se pretende dar una guía ó un manual para la soldadura práctica en el trabajo, de hecho el contenido de esta tesis lo que nos importa más es que las industrias apliquen las normas de seguridad en los procesos y que se use este documento como base fundamental para las áreas de trabajo, evitando a lo máximo los accidentes ó peligros que se suscitan a diario, garantizado resguardar siempre la integridad personal.


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CONCLUSIONES

De acuerdo al basamento teórico de la presente investigación, refiriéndose que si hay

ausencia de la seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se utilice la soldadura o corte, nos hace estar conscientes de que algo no está bien y eso puede llegar a ser peligroso. Por lo tanto es de suma importancia tener en cuenta que la seguridad e higiene juega un papel muy importante en los centros de trabajo.

Por lo cual se me hace relevante destacar que haya seguridad y normalización

enfocado a los procesos de soldadura y corte. Pues en un futuro habrá maneras para que las funciones de planeación, organización, coordinación e implementación, que son la esencia de la administración ó gerencia de seguridad, tendrán que ser empleadas con el mayor dominio posible si es que ha de conservarse el progreso hacia el cumplimiento del objetivo de la seguridad e higiene, y evitar al máximo los riesgos en los centros de trabajo donde se empleen los procesos de soldadura y corte.

Las implicaciones para realizar dichas acciones o requerimientos óptimos en los

centros de trabajo serán:

Colaborar en la capacitación de los procesos de soldadura y corte, tanto al patrón como al trabajador.

Asistir a las capacitaciones técnicas de seguridad e higiene de carácter general con periodos 3, 6 ó 12 meses para su mejor comprensión y realización de las mismas

Realizarse exámenes médicos cada año ó según se requiera para tener un historial clínico del personal.

Proporcionar equipo, materiales y protección personal en buen estado; adecuados para la realización de dichos procesos.

Tener áreas de trabajo bien ventiladas y acondicionadas para trabajar en condiciones óptimas, así como, indicar las limitaciones del área de trabajo con colores de seguridad.

Participar en campañas de prevención de seguridad e higiene, donde abarque las enfermedades generales, profesionales y accidentes ocupacionales.

Orientar e informar de los posibles riesgos que están expuestos al utilizar procesos de soldadura y corte, mediante documentos y/o etiquetas de advertencia.

Tener estadísticas de morbilidad y mortalidad a consecuencia de los riesgos o accidentes producidos durante el trabajo requerido, teniendo un mejor control de ellos.

Participar en campañas para la salud e higiene a base de carteles, periódicos murales, proyección de películas, boletines, pláticas, etc.

Hacer brigadas para la preparación o adiestramiento de los primeros auxilios correspondientes al campo de la soldadura y corte.

Elaborar lay-out de los centros de trabajo para facilitar las rutas de evacuación y también llegar más pronto al punto donde suceda el accidente, auxiliando en situaciones de emergencia.


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Diseñar ambientes más ergonómicos y funcionales para realizar el trabajo.

Involucrar y colaborar con el sindicato, la dirección y los trabajadores para aplicar cambios significativos en los centros de trabajo, aplicando más estrategias de seguridad e higiene; adecuados a los procesos de soldadura y corte.

Motivar e incentivar al personal en la aportación de ideas; así mismo, como cuando cumple con las reglas de seguridad e higiene establecidas en su trabajo. Finalmente la seguridad e higiene son indispensables no sólo para los procesos de

soldadura y corte, sino para la sociedad en su conjunto. Cuando la maquinaria, los aparatos y los sistemas laborales trabajan bien y de manera segura es porque cumplen una serie de normas y reglamentaciones. Ya que estas nos facilitan el comercio internacional, proporcionan a los gobiernos las bases técnicas para legislar de una forma homologa la salud, la seguridad y el ambiente. Que al final con lleva a tener una confiabilidad de exportar y vender sus servicios en donde sea.

Por eso es conveniente que de manera conjunta y continua se vayan mejorando las

estrategias o requerimientos de seguridad e higiene para los centros de trabajo de soldadura y corte para que obviamente se cumplan.


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ANEXO 1

NORMAS PARA CALIFICAR LA SOLDADURA

Estructuras de edificios, puentes Califica: A.W.S. D1.1-79 Tanques de almacenamiento no sometido a presión Equipos de proceso en la petroquímica Calificación: A.P.I. 650 Y 620 Tanques sometidos a presión pero no sometidos a fuego. Califica: A.S.M.E. Sec. VIII Div. 1 y 2 Calderas de potencia como las de Cleaver Brooks Califica: A.S.M.E. Sec. 1 Tuberías de oleoductos y gasoductos o conducción de combustibles. Calificación de soldadores Califica: A.P.I 1104 Tuberías de presión de cualquier diámetro en plantas termoeléctricas, petroquímicas ó gasoductos. Califica: A.N.S.I. 8-31.1 Tuberías de hidroeléctricas (de gran diámetro) Califica: A.S.M.E. Sec. VIII Calificación de soldadores y procedimientos de soldadura. En recipientes a presión Califica: A.S.M.E. Sec. VIII En estructuras Califica: A.S.M.E. D1.1-79 Y B30 -77


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ANEXO 2

ORGANIZACIONES Y SOCIEDADES INVOLUCRADAS CON LAS NORMAS QUE RIGEN LA SOLDADURA

A.A. Aluminum Association Domicilio: 750 Third Avenue, New York, N.Y. 100017 U.S.A. La sociedad de aluminio, está formada por un grupo de fabricantes de aluminio que se dedican a incrementar la investigación y desarrollo sobre este material, así como a proveer información técnica, estadística y comercial. A.A.R. Association of American Railroads Domicilio: 1920 L. Street, N.W. Washington D.C. 20036 Es una sociedad de las diversas compañías ferrocarrileras de los Estados Unidos de Norteamérica. Estudia especificaciones y hace publicaciones sobre el material rodante, material, soldaduras y calificación de soldadores. A.A.S.H.T. American Association of State Highway Transportation domicilio: Suite 341, National Predd Building, Washington D.C. 20045, U.S.A. La sociedad americana de Transporte por Carreteras Interestatales está dedicada, entre otras cosas a desarrollar diversas normas y especificaciones en equipo de transporte. A.B.S. American Bureau of Shipping Domicilio: 45 Broad Street, New York, N.Y. 1004 U.S.A. La Oficina Americana de Embarcaciones se considera una sociedad civil con fines no lucrativos y sus códigos y normas se usan para clasificar construcciones navales, así como las características de la soldadura naval. A.F.S. American ´Foundry Men’s Society Domicilio: Golf and Wolf Roads, Des Plains, Illinois 60016, U.S.A Esta, es una sociedad técnica, dedicada a la investigación y desarrollo de la fundición así como a la educación y la tecnología.


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A.I.A. Aerospace Industries Association of America Domicilio: 1725 De Sales Street, N.W. Washington D.C. 20036 U.S.A. La Asociación de Industrias Aeroespaciales de América, es una Asociación Nacional de los Estados Unidos de Norteamérica, en que están incluidas compañías dedicadas al desarrollo, investigación y fabricación de sistemas aeroespaciales, misiles y vehículos astronáuticos, así como a motores y unidades de propulsión y equipos relacionados a este objetivo. A.I.S.C. American Institute of Steel Construction Domicilio: 1221 Avenue of the Americas, New York N.Y. 10020 U.S.A. El Instituto americano de las Construcciones de Acero es una sociedad dedicada a los fabricantes y constructores de estructuras de acero a quienes proporciona información para el diseño y normas concernientes a éstas. A.I.S.I. American Iron and Steel Institute Domicilio: 1000 Sixteenth Street N.W. Washington D.C. 20036, U.S.A. Sociedad dedicada a los fabricantes de fierro y acero, proporcionando estadísticas de la producción del acero, así como manuales y publicaciones referentes al fierro y el acero. A.N.S.I American National Standards Institute Domicilio: 1430 Broadway, New York, N.Y. 10018, U.S.A. Conocido como el Instituto de normas de los Estados Unidos de América, es una organización no lucrativa, dedicada a la publicación de normas, en cooperación con sociedades de Ingeniería, comerciales y otras sociedades gubernamentales afines, como son:

U.S.A.S.I. United States o American Standards Institute

A.S.A. American Standard Association A.P.I. American Petroleum Institute El Instituto Americano del Petróleo es una sociedad dedicada a la investigación y desarrollo de todo lo relacionado con el petróleo, publicando normas y especificaciones como las relacionadas con la soldadura en oleoductos, tanques de almacenamiento, etc. A.R.E.A. American Railway Engineering Association Domicilio: 59 East van Buren Street, Chicago Illinois 60605 La sociedad Americana de Ingenieros Ferrocarrileros, es una sociedad de ingenieros que, a través de comités, desarrolla normas que se aplican a los ferrocarriles.


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A.S.M. American Society for Metals Domicilio: Metals Park, Ohio 44073 U.S.A. La Sociedad Americana para Metales, es una sociedad técnica dedicada a la investigación, desarrollo, tecnología, educación y publicaciones técnicas y libros sobre los metales y materiales así como una amplia información y diseminación de tecnología. A.S.M.E. American Society of Mechanical Engineers Domicilio: 345 East, 47 Street, New York N.Y. 10017 U.S.A. La Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos, ha desarrollado, entre otros, los códigos y normas para fabricación de recipientes a presión y calderas, así como la clasificación de soldaduras (sección IX de dicho código) A.S.N.T. American Society for Nondestructive Testing, Inc. Domicilio. 3200 Riverside Drive, Columbus, Ohio 43221, U.S.A. La Sociedad Americana para pruebas no Destructivas es una asociación con fines científicos y educacionales no lucrativos, en torno al uso y desarrollo de métodos y sistemas para efectuar pruebas no destructivas encaminadas a controlar la calidad y confiabilidad de un producto. A.S.Q.C. American Society for Quality Control, Inc. Domicilio: 161 West, Wisconsin Avenue, Milwaukee Wisconsin, 53203; U.S.A La sociedad American para control de calidad está formada por Ingenieros que buscan promover el interés en el conocimiento y avance de las ciencias y de las aplicaciones industriales para mejorar la producción de cualquier producto mediante el control de su calidad. A.S.T.M. American Society of Testing and Materials Domicilio: 1916 Race Street, Philadelphia, Pennsylvania 19103, U.S.A. La Sociedad Americana de Pruebas de Materiales es una asociación técnica y científica que desarrolla normas para efectuar pruebas de materiales sistemas y productos internacionalmente. A.W.I. Australian Welding Institute Domicilio: 2nd Floor, Eagle house, 118 Alfred Street Milsons point N.S.W. Australia 2062. El Instituto Australiano de Soldadura, es semejante al A.W.S. y se dedica a estudiar y difundir normas y especificaciones de soldaduras americanas y europeas. A.W.S. American Welding Society Domicilio: 2501 N.W., 7th Street, Miami Florida 33125 U.S.A.


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La Sociedad Americana de Soldadura, se dedica a desarrollar y difundir, sin fines lucrativos, la ciencia de la soldadura y ha hecho varias publicaciones, así como códigos y normas concernientes a la soldadura. A.W.W.A. American Water Works Association Domicilio: 6666 West Quincy Avenue Denver, Colorado 80235 U.S.A. La Sociedad American de Trabajos del Agua, da servicios a fabricantes y compañías que trabajan con agua y ha publicado varias normas. B.S.I. British Standards Institution Domicilio: 2 Park Street, London England. El Instituto Británico de normas es una sociedad no lucrativa cuyo objetivo principal es el de coordinar a los fabricante y usuarios para incrementar la calidad de sus productos mediante el uso de especificaciones y normas aplicándolas a los sistemas de ingeniería y a los lineamientos de materiales. C.D.A. Cooper Development Association Domicilio: 57 tn floors, Chrysler building, 405 Lexington Avenue, New York, N.Y. 1001 U.S.A. Es una organización de comerciantes y fabricantes de cobre que estudia las especificaciones y normas del cobre y sus aleaciones y se encarga de su difusión por medio de publicaciones. C.G.A. Compressed Gas Association Domicilio: 500 Fifth Avenue, New York, N.Y. 10036 U.S.A. La Sociedad de Gases Comprimidos, es una organización no lucrativa cuyos miembros estudian las aplicaciones y regulaciones concernientes al envasado y compresión de los gases industriales, entre estos los usados en soldadura. C.O.N.A.C.Y.T. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología Domicilio: Av. Insurgentes Sur No. 1667, Zona Postal 20 Tlalpan México D.F. Es una organización de carácter nacional dedicada a la investigación de las ciencias y la técnica, así como a la educación y a la difusión a través de publicaciones periódicas y libros, así como captar y estudiar técnicas de otros países. C.S.A. Canadian Standards Association Domicilio: 178 Rexdale Boulevard, Rexdale Ontario Canadá M9W-1R3 La Asociación Canadiense de normas agrupa a diversos comités técnicos con objeto de proporcionar normas a la industria canadiense mediante publicaciones. C.W.B. Canadian Welding Bureau Domicilio: 254 Meston Street, Toronto Ontario Canadá M45-1A9


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Esta es una división del C.S.A. cuya finalidad es proporcionar y facilitar todos los códigos, especificaciones y normas existentes a los ingenieros, diseñadores, fabricantes, soldadores y técnicos así como a oficinas o departamentos gubernamentales en trabajos que se relaciones con la soldadura, máquinas y todo aquello que gire alrededor de la soldadura. C.W.D.I. Canadian Welding Development Institute (Institute Canadian de Developmente de la Soudere) Domicilio: 254 Meston Street, Toronto Ontario Canadá M45-1A9 El Instituto Canadiense para el Desarrollo de la Soldadura, es una organización dedicada a la investigación y desarrollo de la soldadura, así como a la educación sobre todo entre la población de habla francesa. C.W.S. Canadian Welding Society Inc. Domicilio: 6 Milvan Drive, Weston Ontario Canadá M9L-1Z2 La Sociedad Nacional de Soldadura de Alemania Occidental, se dedica a desarrollar especificaciones y normas bajo normas D.I.N. y funciona a semejanza de la A.W.S. I.I.W. International Institute of Welding Domicilio: 1430 Broadway, New York, N.Y. 10018 U.S.A. El Instituto Internacional de Soldadura, es una división del A.N.S.I. dedicada a establecer contacto con otras sociedades u organizaciones dedicadas en otros países a la tecnología de la soldadura y a dar asistencia técnica a nivel internacional sobre especificaciones y normas de soldadura. I.M.P. Instituto Mexicano del Petróleo Domicilio: Eje Central Lázaro Cárdenas No. 152 Z.P. 14 México, D.F. Esta es una organización dedicada al desarrollo de las ciencias y la tecnología, alrededor del petróleo y sus derivados, principalmente, así como a la educación y a las publicaciones técnicas y científicas y a la investigación y experimentación. I.S.O. International Organization for Standardization Domicilio: Conocido - París Francia. Esta es una federación mundial de los Institutos dedicados a las normas de la soldadura. J.I.S. Japanese Industrial Standards Domicilio: 1-24-Okasaka 4-Chome Minato-Ku Tokio 107, Japón.


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La sociedad japonesa de normas se dedica, sin fines de lucro, a difundir las especificaciones y normas sobre soldadura y metales al igual que fabricaciones mecánicas, de ingeniería y técnica, a los fabricantes diseñadores e ingenieros del Japón, mediante publicaciones técnicas muy amplias que abarcan todo lo concerniente al ramo. Lloyd’s Register of Shipping Trust Corp. Inc. Domicilio: 71 Fenchurch Street, London EC3M, 4BS England. Esta sociedad tiene como finalidad atender en todas sus necesidades a los dueños de embarcaciones mercantes o sociedades dedicadas a la navegación marítima, proporcionando seguros, especificaciones y normas de fabricación de metales, soldaduras, aparatos de navegación y de todo aquello que gire en torno a los barcos y productos de navegación. N.E.M.A. National Electrical Manufacturers Association Domicilio: 470 Atlantic Avenue, Boston, Massachsetts, 02210, U.S.A. La Asociación Nacional de protección contra el Fuego, es una sociedad Organizada, para investigar, desarrollar y promover el uso de métodos científicos y tecnológicos para prevenir y combatir el fuego y ha publicado el Código nacional Eléctrico, en el cual hay una sección que está dedicada a la seguridad en las instalaciones y máquinas dedicadas a soldadura. N.W.S.A. National Welding Supply Association Domicilio: 1900 Arch Street, Philadelphia, Pennsylvania, 19103, U.S.A. Es una sociedad de distribuidores y proveedores de soldadura y aplica normas nacionales de U.S.A. P.F.I. Pipe Fabrication Institute Domicilio: 1326 Freeport, Pittsburgh, Pennsylvania, 15238, U.S.A. El Instituto de Fabricaciones de Tubería es un Instituto dedicado a proporcionar normas y características a los fabricantes de tubería en U.S.A. (Los fabricantes pertenecen a este Instituto). P.L.C.A. Pipe Line Contractor Domicilio: 2800 Republic Bank Building, Dallas, Texas, 75202. U.S.A. La Asociación de Constructores de Tubería de Línea es una sociedad fundada por contratistas que construyen tuberías subterráneas y usan especificaciones y normas nacionales de U.S.A., tanto en los materiales como en los sistemas de soldadura y especialmente en líneas de tubería a través de la nación.


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R.W.M.A. Resistance Welder Manufacturer Association Domicilio: 1900 Arch Street, Philadelphia, Pennsylvania, 19103, U.S.A.

La Asociación de Fabricantes de Equipos y Materiales del Sistema de Soldadura por resistencia es una organización que ha establecido las normas para trabajar con este sistema, así como procedimientos del mismo y proporciona información sobre la materia. S.A.E. Society of Automotive Engineers, Inc. Domicilio: 400 Commonwealth Drive, Warrendale, Pennsylvania 15086, U.S.A.

La Sociedad de Ingenieros Automotrices es una organización dedicada a promover el arte, la tecnología, las ciencias y las normas y prácticas de diseño y construcción en relación con automóviles, mecanismos autopropulsados y todo lo concerniente al ramo, incluida la soldadura. S.F.S.A. Steel Founder’s Society of America Domicilio: 20611 Center Ridge Road, Rocky River, Ohio 44116, U.S.A.

La Sociedad de Fabricantes de fundidores de Acero está constituida por compañías fundidoras y publican boletines técnicos, el manual de vaciado de los aceros (STEEL CASTING HANDBOOL y el magazine de desarrollo de los aceros vaciados (JOURNAL OF STEEL CASTING RESEARCH). U.L. Underwriters Laboratories, Inc. Domicilio: 207 East Ohio Street, Chicago, Illinois, 60611, U.S.A.

Los Laboratorios Bajo normas Incorporadas, son una organización no lucrativa, opera laboratorios para realizar pruebas y exámenes minuciosos de las características y calidad de artefactos, dispositivos, sistemas y materiales. Publican normas para trabajar con seguridad, sopletes, reguladores, medidores, generadores de acetileno y equipo que trabaje con gases para la soldadura como el oxiacetilénico; también sobre transformadores para la soldadura eléctrica de arco y para muchos otros sistemas. W.I. Welding Institute. Domicilio: Abington Hall, Cambridge, Inglaterra.

El Instituto de soldadura, está dedicado a promover el intercambio tecnológico y desarrollar personal técnico por medio de seminarios, reuniones técnicas, publicaciones, biblioteca y un servicio de información profesional. Proporciona cursos técnicos en su escuela de soldadura profesional y tiene una división en su escuela de investigación de la soldadura y desarrollo tecnológico. W.R.C. Welding Research Council Domicilio: 345 E. 47th Street, New York, N.Y., 10017 U.S.A. El consejo de Desarrollo e Investigación de la soldadura es una organización no lucrativa, cuyo objetivo es promover la formación de organismos que cooperen entre si para desarrollar los sistemas del trabajo y tecnología en el campo de la soldadura.


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ANEXO 3

IDENTIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS. Todos los electrodos son marcados de acuerdo con el nombre comercial que les asigna el fabricante, en muchos casos sin seguir ciertas reglas por lo que resulta difícil hacer comparaciones entre electrodos de distintas marcas. Sin embargo; con el objeto de uniformidad en la identificación de los electrodos, la AWS y la ASTM, han establecido una serie de requerimientos así como normas de designación. De esta forma, los electrodos de distintos fabricantes que estén dentro de las clasificaciones establecidas por estas instituciones, se puede esperar que reúnan características similares de soldadura. En esta clasificación, a cada electrodo se le asigna una serie de símbolos específicos para su identificación; de acuerdo a sus propiedades constitutivas, a sus aplicaciones, condiciones propias del trabajo y proceso a utilizar. Por ejemplo, en la designación de los electrodos para la soldadura por arco se tiene el siguiente símbolo con sus indicaciones respectivas.

CLASIFICACIÓN DE ELECTRODOS REVESTIDOS EN EL PROCESO POR ARCO “SMAW”

E – 6 0 1 0

DIGITO SIGNIFICADO EJEMPLO

E Electrodo para soldeo por arco.

Primeros dos o Primeros tres.

Resistencia mínima a la tensión. (lb/pul

2)

E-60XX = 60 000 lb/pul2

E-110XX = 110 000 lb/pul2

Penúltimo Posiciones de soldeo para el que es apto el electrodo

E-XX1X= Todas las Posiciones. E-XX2X= En horizontal y cornisa. E-XX3X= En horizontal.

Ultima Características especificas Como revestimiento, Calidad de soldadura, Exigencias eléctricas y Poder de penetración.

VER LA TABLA QUE SÉ DA ACONTINUACIÓN.

Otras características del electrodo.

Posición de la soldadura. Resistencia a la tracción

Electrodo para Soldadura por arco.


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SIGNIFICADO DE LA ÚLTIMA CIFRA

CUARTA CIFRA REVESTIMIENTO CORRIENTE DE

SOLDADURA PROPIEDADES DE

SOLDADURA

0 Celulosa con silicato sódico.

CDPI -Penetración profunda -Cordón plano o cóncavo -fusión rápida

1 Celulosa con Silicato potásico

CA ó CDPI -Penetración profunda -Cordón plano o cóncavo -fusión rápida

2 Rutilo con Sales de sodio

CA ó CDPD -Penetración media -Cordón convexo -Gota fría

3 Rutilo con Sales de potasio

CA, CDPD ó CDPI

-Penetración media -Cordón convexo -Gota fría

4 Rutilo con Polvo de hierro

CA, CDPD ó CDPI

-Penetración media -Gran velocidad de aporte.

5 Básico con Sales de sodio

CDPI -Penetración moderada -Cordón convexo -Soldadura de aceros con bajo C y alto S.

6 Básico con Sales de potasio

CA ó CDPI -Penetración moderada -Cordón convexo -Soldadura de aceros con alto C y alto S.

7 Con polvo y óxidos De Hierro

CA, CDPD ó CDPI

-Penetración media -Cordones planos -Gran aportación

8 Básico con Polvo de hierro

CA ó CDPI -Penetración media o ligera. -Cordón convexo --Gran aportación.


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CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS RECUBIERTOS CON BAJA ALEACIÓN.

E – 9 0 1 8-B3

OTRAS CARACTERÍSTICAS DEL ELECTRODO.

DIGITO TIPO DE RECUBRIMIENTO CORRIENTE

0 SODIO CELULOSA CDPI

1 POTACIO CELULOSA CA ó CDPI

2 SODIO TITANIO CA ó CDPI

3 POTASIO TITANIO CA ó CDPI

4 TITANIO POLVO FIERRO CA ó CDPI

5 SODIO BAJO HIDROGENO CA ó CDPI

6 POTACIO BAJO HIDROGENO CDPI

7 OXIDO DE FIERRO POLVO DE FIERRO CA ó CDPI

8 BAJO HIDROGENO POLVO DE FIERRO CA ó CDPI

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL DEPÓSITO DE SOLDADURA.

SUFIJO C Mn Si Ni Cr Mo Va

A1 0.12 1.0* 0.8* ----- ---- 0.4 – 0.65 ----

B1 0.12 0.9 0.6 – 0.8 ----- 0.4 – 0.65 0.4 – 0.65 ----

B2L 0.05 0.9 0.8 – 1* ----- 1 – 1.5 0.4 – 0.65 ----

B2 0.12 0.9 0.6 – 0.9 ----- 1 – 1.5 0.4 – 0.65 ----

B3L 0.05 0.9 0.8 – 1* ----- 2 – 2.5 0.9 – 1.2 ----

B3 0.12 0.9 0.6 – 0.8* ----- 2 – 2.5 0.9 – 1.2 ----

B4L .05 0.9 1 ----- 1.75– 2.25 0.4 – 0.65 ----

B5 0.07– 0.05 0.4 – 0.7 0.3 – 0.6 ----- 0.5 – 0.6 1 – 1.25 0.05

C1 0.12 1.2 0.6 – 0.8* 1 – 2.75 ---- ---- ----

C2 0.12 1.2 0.6 – 0.8* 3 – 3.75 ---- ---- ----

C3 0.12 0.4 – 1.25 0.8 0.8 – 1.1 0.15 0.35 0.05

D1 0.12 1.25– 1.75 0.6 – 0.8* ----- ----- 0.25-0.45 ----

D2 0.15 1.65– 2 0.6 – 0.8* ----- ----- 0.25-0.45 ----

G ---- 1 min. 0.8 min. 0.5 min. 0.3 min. 0.2 min. 0.1 min.

M* 0.1 0.6 –2.25* 0.6 – 0.8 1.4 – 2.5* 1.5 – 1.5* 0.25– 0.55 0.05

Electrodo para

Soldadura por arco

Resistencia a la tracción Otras características del electrodo

Composición estándar del depósito

Posición 1.- Toda posición. 2.- Plano y horizontal.


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CLASIFICACIÓN DE MICROALAMBRE SÓLIDO PARA ACERO AL BAJO CARBONO EN LOS PROCESOS MIG “GMAW” Y TIG “GTAW”.

ER 7 0 S- 3

CLASIFICACIÓN DE MICROALAMBRES PARA BAJA ALEACIÓN EN PROCESOS MIG Y TIG.

ER 8 0 S- D2

Alambre

CLASIFICACIÓN DEL ALAMBRE TUBULAR CON GAS O SIN GAS PARA PROCESO MIG

CON DOBLE PROTECCIÓN

E- 7 1 T- 1 E- 7 0 T- 4

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL MICROALAMBRE.

CLASIF. AWS

GAS PROTECTOR

COMPOSICIÓN QUIMICA C Mn Si P S Ni Mo Cu OTRO

ER70S-2 CO2 ó MEZCLAS 0.7 0.9 -1.4 0.4 -0.7 .025 .035 ---- --- 0.5 Ti, Zr Al

ER70S-3 CO2 ó MEZCLAS .06-.15 0.9 -1.4 .45 -0.7 .025 .035 ---- --- 0.5 ----

ER70S-4 CO2 ó MEZCLAS .07- .15 1 – 1.5 .65 -.85 .025 .035 ---- ---- 0.5 ----

ER70S-5 CO2 ó MEZCLAS .07- .15 .9 – 1.4 .3 - .6 .025 .035 ---- ---- 0.5

ER70S-6 CO2 ó MEZCLAS .07- .15 1.4 -1.85 .8 – 1.15 .025 .035 ---- ---- 0.5 ----

ER70S-7 CO2 ó MEZCLAS .07- .15 1.5 – 2 .5 - .8 .025 .035 ---- ---- 0.5 ----

ER70S-D2 CO2 ó MEZCLAS .07- .15 1.6 – 2.1 .5 - .8 .025 .025 .15 .4 -.6 0.5 ----

Alambre electrodo para TIG.

Resistencia a la tracción

Composición química o varilla

para el depósito

Sólido.

Alambre electrodo para TIG Composición química o varilla para el depósito.

Resistencia a la tracción Sólido.

Tubular

Electrodo

Resistencia a la tensión

Composición química del depósito

Requiere protección gaseosa

Electrodo Resistencia a la tensión

Tubular

Composición química del depósito

No requiere protección de gas.


UNIDAD AZCAPOTZALCO


BIBLIOGRAFÍA

AUTOR: JOSEPH W. GIACHINO Y WILLIAM WEEEKS TECNICA Y PRÁCTICA EN LA SOLDADURA EDITORIAL: REVERTE S.A. MÉXICO, 1993. AUTOR: GRIMALDI-SIMONSDS LA SEGURIDAD INDUSTRIAL EDITORIAL ALFAOMEGA AUTOR: LA ASOCIACIÓN MEXICANA DE HIGIENE Y SEGURIDAD EL SUPERVISOR DE SEGURIDAD VOLUMEN XXXVIII AUTOR: C.A. DE LA VEGA M. CONTROL DE CALIDAD EN LA SOLDADURA INDUSTRIAL EDITORIAL MARCOMBO S.A. AUTOR: PETROLEOS MEXICANOS REGLAS BASICAS PARA LA SELECCION Y USO DE LOS EQUIPOS DE PROTECCIÓN BOLETIN DE SEGURIDAD INDUSTRIAL AUTOR: VARIOS SOLDADURA EDITORIAL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL AUTOR: HENRY HORWITZ SOLDADURA APLICACIONES Y PRÁCTICA EDITORIAL ALFAOMEGA AUTOR: AWS WELDING HANDBOOK (Volumén II) EDITORIAL AWS RECOMMENDED PRACTICES FOR PLASMA ARC CUTTING AMERICAN WELDING SOCIETY BULLETIN No. C5.2-83 E.U “SAFETY IN WELDING AND CUTTING” AMERICAN WELDING SOCIETY


UNIDAD AZCAPOTZALCO


ANSI Z49.1 E.U 1990.

INTERNET

http:// www.osha.com http:// www.niosh.com http:// www.aws.com http:// www.nom.gob.mx http:// www.stps.gob.mx http:// www.stps.gob.mx/312/312_0045 http:// www.oit.org.mx

http:// www.ilo.org/normes http:// www.cdc.gov/niosh/nora http:// www.cenam.mx

La Agenda Nacional de Investigación Ocupacional (National Occupational Research Agenda ó NORA) es un programa de colaboración cuyo objetivo es estimular la investigación innovadora y mejorar las prácticas laborales. Creada en 1996, NORA se ha convertido en un marco de trabajo que guía la investigación sobre salud y seguridad ocupacionales en el país. Varios grupos colaboran para identificar los asuntos más críticos en el lugar de trabajo. Los socios colaboran de manera conjunta para establecer metas, objetivos y un plan de trabajo para abordar estos asuntos.

http://www.osha.com/

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