Cuánto sobreespesor dejar en una estructura soldada antes de mecanizarla
La soldadura mueve el metal. Cada unión se contrae al enfriarse, y un bastidor que estaba plano en la mesa de armado no lo está cuando sale de ella. Es normal, y se diseña teniéndolo en cuenta, no evitándolo. La pieza que se mecaniza nunca es exactamente la pieza que se dibujó, y el plano debe indicar a qué estado se aplica cada cota.
Empiece por el sobreespesor
El sobreespesor de mecanizado es el material adicional que se deja en una cara para que la herramienta pueda limpiarla cuando todo se ha movido.
Si deja demasiado poco, la cara limpia en una esquina y en la otra sigue mostrando proyecciones de soldadura y cascarilla de laminación. Si deja demasiado, habrá duplicado el tiempo de mecanizado y quizá cortado dentro de una soldadura que necesitaba.
Como punto de partida:
| Elemento | Sobreespesor típico |
|---|---|
| Cara mecanizada en una pieza corta y rígida | 3 mm |
| Cara mecanizada en una pieza larga o poco arriostrada | 5 a 6 mm, a veces más |
| Alojamiento para mandrinado en línea | Unos 3 mm sobre el radio |
| Cara que se rectificará después del mecanizado | Añadir 0,3 a 0,5 mm adicionales |
Son puntos de partida, no reglas. La cifra real depende de la longitud de la pieza, de la cantidad de material de aporte, de lo embridadas que estén las uniones y de si la pieza se someterá a alivio de tensiones. Un buen taller le dirá que quiere más en una cara y menos en otra, y esa respuesta vale más que la tabla.
Separe las tolerancias
Ponga dos sistemas de tolerancias en el plano e indique cuál se aplica en cada sitio.
La estructura soldada se ajusta normalmente a una norma de tolerancias generales para construcciones soldadas. ISO 13920 establece las clases A a D para dimensiones lineales y angulares y las clases E a H para rectitud, planitud y paralelismo. La combinación de la clase B y la clase F es habitual y sensata para bastidores de máquina.
Los elementos mecanizados llevan entonces una tolerancia de plano normal, tomada de una norma general como ISO 2768 o indicada directamente en el elemento.
Escribir una única tolerancia general estrecha para todo el plano es el camino más rápido hacia una cotización llena de suposiciones, porque el taller tiene que poner precio a lo imposible o adivinar lo que usted quería decir.
Sitúe las referencias donde una máquina pueda alcanzarlas
Elija caras de referencia que se vayan a mecanizar y sobre las que pueda apoyarse un utillaje. Tres comprobaciones prácticas:
- ¿Puede la pieza apoyarse en la cara de referencia sin bascular, o necesita calzos que se convertirán a su vez en un error?
- ¿Se puede alcanzar la referencia una vez que la pieza está en la máquina, o el husillo tendría que atravesar la pieza para tocarla?
- ¿Se mecaniza la cara de referencia en el mismo amarre que los elementos referidos a ella? Si no es así, ha introducido un segundo amarre en la cadena de tolerancias.
Indique cuándo se aplica cada cota
Un plano de bancada de máquina que dice «planitud 0,05 mm» sin indicar el estado invita a dos cotizaciones diferentes. La planitud de una cara mecanizada se obtiene después del mecanizado, y solo se mantiene si la pieza se sometió antes a alivio de tensiones. Escriba el estado en el plano, por ejemplo «después del alivio de tensiones y el mecanizado de acabado», para que la pieza se inspeccione igual que se cotizó.
Lo mismo se aplica a la alineación de los alojamientos. Unos alojamientos mandrinados en línea en un solo amarre después del alivio de tensiones son un trabajo distinto de unos alojamientos mandrinados antes del alivio de tensiones, y el segundo ni siquiera es un trabajo viable.
La secuencia, en resumen
Para la mayoría de las estructuras soldadas mecanizadas, la secuencia que funciona es: cortar y preparar, armar y puntear, soldar según una secuencia planificada, inspeccionar las soldaduras, aliviar tensiones, desbastar si hay mucho sobreespesor, mecanizar el acabado y, por último, aplicar el recubrimiento con las caras mecanizadas enmascaradas.
Pasar el alivio de tensiones o el galvanizado a después del mecanizado son los dos cambios que con más frecuencia acaban en una pieza que midió bien en el taller y mal en su planta.
Qué comprobar antes de enviar el plano
- El sobreespesor de mecanizado está indicado, no se da por supuesto.
- La tolerancia de la estructura soldada y la de mecanizado están separadas y ambas nombradas.
- Las referencias están en caras que se van a mecanizar.
- Cada tolerancia geométrica indica a qué estado se aplica.
- La nota de acabado indica qué caras se enmascaran.
Cinco líneas en un plano, y eliminan la mayoría de las preguntas que un taller, de otro modo, cotizaría como riesgo.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto sobreespesor de mecanizado debo dejar en una estructura soldada?
Un punto de partida habitual es de 3 a 6 mm en caras y unos 3 mm sobre el radio de un alojamiento, y más en secciones largas o delgadas que probablemente se muevan. La cifra correcta depende de la longitud de la pieza, de cuánta soldadura lleva y de si se somete a alivio de tensiones, así que conviene acordarla con el taller en lugar de copiar un valor por defecto.
¿Puedo poner una única tolerancia general en un plano de estructura soldada?
No de forma útil. La estructura soldada y los elementos mecanizados necesitan tolerancias separadas, porque se obtienen con procesos distintos y con capacidades distintas. ISO 13920 cubre las tolerancias generales para construcciones soldadas y una tolerancia de plano normal, como ISO 2768, cubre los elementos mecanizados.
¿La referencia debe estar en una cara soldada o en una cara mecanizada?
En una cara mecanizada siempre que sea posible. Una referencia sobre una superficie en estado de soldadura se desplaza con la distorsión, y cada elemento referido a ella se desplaza también. Elija caras de referencia que se vayan a mecanizar y sobre las que un utillaje pueda apoyarse físicamente.
¿Necesita una cotización para esta pieza?
Envíe el plano. Le ponemos en contacto con hasta 3 talleres que la sueldan y mecanizan en sus instalaciones, y respondemos en un plazo de 24 horas hábiles.
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