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CARPINTERÍA METÁLICA

La demanda profesional cualificados en carpintería metálica y pvc es cada vez mayor, debido a que, en la actualidad se ha convertido en una especialidad muy utilizada en el acondicionamiento de hogares y oficinas. Esto se debe a que actual mente los materiales empleados en este tipo de carpintería se han convertido en habituales en los cerramientos de terrazas, ventanas, puertas mamparas, etc., debido a su calidad y confort, convirtiéndose los especialistas en su utilización en profesionales muy demandados. Materiales más habituales en la carpintería metálica:

En los trabajos más habituales de carpintería metálica se utilizan el acero (acero de carbono, aleados, de bajas aleaciones ultra-resistentes, inoxidables, de herramientas).

La carpintería metálica es una especialidad imprescindible en el acondicionamiento de toda edificacion. Comprende todos los elementos metálicos que no cumplen función estructural o resistente; podemos considerar: puertas y rejas, ventanas, escaleras, barandas, etc. Entre las ventajas de la carpintería metálica podemos citar su durabilidad, el bajo costo de mantenimiento y las dimensiones reducidas del perfil.

El termino acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0.03% y el 2.14 % en masa de su compasión, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2.14% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas, sino que deben de ser moldeadas. No se debe de confundir el acero con el hierro, que es un metal duro y relativamente dúctil.

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Según el modo de trabajarlos  Acero moldeado.  Acero laminado Según la composición y la estructura  Aceros ordinarios.  Aceros aleados o especiales

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Las clasificaciones normalizadas de aceros como la AISI, ASTM y UNS, establecen valores mínimos o máximos para cada tipo de elemento. Estos elementos se agregan para obtener unas características determinadas como templabilidad, resistencia mecánica, dureza, tenacidad, resistencia al desgaste, soldabilidad o maquinabilidad. A continuación, se listan algunos de los efectos de los elementos aleantes en el acero: Níquel: es un elemento gammageno permitiendo una estructura austenítica a temperatura ambiente, que aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El níquel se utiliza mucho para producir acero inoxidable, porque aumenta la resistencia a la corrosión. Cromo: Forma carburos muy duros y comunica al acero mayor dureza, resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo o aleado con otros elementos, mejora la resistencia a la corrosión. Se usa en aceros inoxidables, aceros para herramientas y refractarios. También se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, etc. Aluminio: Se usa en algunos aceros de nitruración al Cr-Al-Mo de alta dureza en concentraciones cercanas al 1% y en porcentajes inferiores al 0,008% como desoxidante en aceros de alta aleación.

El acero que se utiliza para la construcción de estructuras metálicas y obras públicas, se obtiene a través de la laminación de acero en una serie de perfiles normalizados. El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación. Estos cilindros van formando el perfil deseado hasta conseguir las medidas que se requieran. Las dimensiones de las secciones conseguidas de esta forma no se ajustan a las tolerancias requeridas y por eso muchas veces los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar sus dimensiones a la tolerancia requerida. a) Perfiles Laminados en Caliente (LAC): Los perfiles laminados se producen a partir de la laminación en caliente de palanquillas hasta darle la conformación deseada. Entre sus características destaca su uniformidad estructural pues no presentan soldaduras o costuras y tienen un bajo nivel de acumulación de tensiones residuales localizadas. b) Perfiles Laminados en Frío (LAF): Los perfiles conformados en frío o doblados se obtienen por la conformación de planchas planas en forma de chapas o flejes sin cambiar su temperatura. El proceso se puede hacer mediante plegado, en cuyo caso su longitud está limitada por el largo de la plegadora, (usualmente de entre 3.000 y 6.000mm) 6.00 0mm) y los espesores mayores se sitúan alrededor de los 12mm, también dependiendo de la potencia de la plegadora. Se producen usualmente en secciones tipo “U”, “C” (o canal atiesado), “L”. A diferencia de los tubos,  esta

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familia de perfiles conformados suele denominarse también como perfiles abiertos. c) Perfiles electro soldados: Una alternativa frecuentemente utilizada para enfrentar las limitaciones de disponibilidad de perfiles laminados y responder a exigencias de diseño específicas es la producción de perfiles soldados, fabricados a partir de planchas planas de acero que son sometidas a corte, armado y soldadura. La fabricación de perfiles tubulares de sección redonda, cuadrada o rectangular, tanto para transporte de fluidos, gases o para efectos estructurales. La forja es el proceso que modifica la forma de los metales por deformación plástica cuando se somete al acero a una presión o a una serie continuada de impactos. La forja generalmente se realiza a altas temperaturas porque así se mejora la calidad metalúrgica y las propiedades mecánicas del acero. El sentido de la forja de piezas de acero es reducir al máximo posible la cantidad de material que debe eliminarse de las piezas en sus procesos de mecanizado. En la forja por estampación la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa, compuesta por dos matrices que tienen grabada la forma de la pieza que se desea conseguir.

La corrosión es un proceso espontáneo y continuo que afecta a un material  –en este caso el acero como una serie de alteraciones físico químicas por la acción de agentes naturales. Oxidación galvánica Todos los metales tienen su propio potencial de oxidación, que es la capacidad de entregar o liberar electrones. Mientras mayor sea este potencial de oxidación, tanto más electronegativo es un metal y, a la inversa, cuanto más electropositivo es un metal, menor es su potencial de oxidación (son los que conocemos como metales nobles). Estas propiedades de los metales están definidas en la Serie Galvánica. La condición inicial para que se produzca la oxidación del hierro es la presencia de agua y oxígeno. En general, las estrategias para enfrentar el riesgo de corrosión de una estructura de acero se pueden clasificar como sigue: MEJORAR LA RESISTENCIA A LA CORROSION DEL ACERO En lo principal consiste en proteger el acero mediante la aplicación de una capa protectora de otro metal más resistente (como zinc o zinc y aluminio) mediante procesos por inmersión en caliente. Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes: Cincado: tratamiento superficial antioxidante por proceso electrolítico o mecánico al que se somete a diferentes componentes metálicos. Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y embellecer. Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero. UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

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Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación. Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería. Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.

El acero corrugado, varilla corrugada o tetracero es una clase de acero laminado diseñado especialmente para construir elementos estructurales de  concreto armado. Se trata de barras de acero que presentan resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el concreto, y poseen una gran ductilidad, la cual permite que las barras se puedan cortar y doblar con mayor facilidad.

El Acero Galvanizado por inmersión en caliente es un producto que combina las características de resistencia mecánica del Acero y la resistencia a la corrosión generada por el zinc. Propiedades del Acero Galvanizado: o o

Resistencia a la abrasión Resistencia a la corrosión

El acero al carbono, también conocido como acero de construcción, constituye una proporción importante de los aceros producidos en las plantas siderúrgicas. De esta forma se los separa respecto a los aceros inoxidables, a los aceros para herramientas, a los aceros para usos eléctricos o a los aceros para electrodomésticos o partes no estructurales de vehículos de transporte.

El Acero estructural es es uno de los materiales básicos utilizados en la construcción de estructuras, tales como edificios industriales y comerciales, puentes y muelles. Se produce en una amplia gama de formas y grados, lo que permite una gran flexibilidad en su uso. Es relativamente barato de fabricar y es el material más fuerte y más versátil disponible para la industria de la construcción.

Acero de gran resistencia que desarrolla una capa de óxido al ser expuesto a la lluvia y humedad, y que se adhiere al elemento metálico principal y lo protege de la corrosión posterior.

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El Acero Corten es un tipo de acero realizado con una composición química que hace que su oxidación tenga unas características particulares que protegen la pieza realizada con este material frente a la corrosión atmosférica sin perder prácticamente sus características mecánicas.

Los aceros inoxidables forman una familia de materiales con una serie de propiedades especiales. Su superficie está protegida por una capa de óxido de cromo que se forma por la reacción del cromo con el oxígeno de la atmósfera, lo que hace que los aceros inoxidables no tengan que añadir protección contra la corrosión. En caso de producirse un daño, esta capa, ante la presencia del oxígeno, se repara inmediatamente. Como se informa en este folleto, esta capa protectora se puede modificar mediante un proceso químico con el fin de producir colores metálicos permanentes. Los aceros inoxidables se adaptan perfecta- mente a aplicaciones en el campo de la construcción. Se deforman y sueldan con facilidad. ACABADO ESMERILLADOS Y ABRILLANTADOS Se puede minimizar la cantidad adicional de procesos de acabado si, desde el principio, se elige el acabado de laminación más parecido al acabado final deseado. Los acabados aplicados tendrán una relación directa con la apariencia superficial y la transformación medioambiental del material, por lo que hay que tener cuidado al elegirlos. Los acabados abrillantados y pulidos mecánica- mente implican el uso de unos materiales abrasivos que cortan realmente la superficie del metal en determinado grado. consistente, conviene acordar con el contratista una especificación del pulido que pueda incluir la rugosidad Ra y los criterios de inspección. Se deberían realizar muestras de referencia para acordar la norma y ayudar a todas las partes.

Los acabados obtenidos mecánicamente pueden incluir cintas de pulido húmedas (esmeril graso) o secas (esmeril con trapos o cepillos de fibra), que proporcionan mucho lustre, poca rugosidad y un acabado sedoso. Los acabados húmedos son más lisos y pueden ser más consistentes que los secos. Sin embargo, el coste es algo más elevado y UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

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puede haber un requerimiento mínimo para el suministro. Los fabricantes poseen muestras en las que se pueden observar la gama de acabados disponibles. ACABADOS GRABADOS: Los acabados grabados se obtienen laminando las bobinas con rodillos previamente grabados con dibujos. Este proceso endurece la chapa realmente y permite lograr espeso- res más finos, con el consiguiente ahorro y reducción del peso total. Son ideales, sobre todo, para revestimientos de grandes áreas planas, donde se reducen considerablemente las distorsiones ópticas de la superficie. Hay dos tipos principales de laminados: Grabado en un lado, donde el reverso es plano clasificado como 2M y grabado en los dos lados, donde el estampado se imprime por el reverso clasificado como 2W.

APLICACIONES EN ACABADOS DEL ACERO INOXIDABLE

MAMPARAS SANITARIAS

PERGOLAS

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REJAS Y PUERTA

ESCALERAS

TERRAZAS

CELOSIAS

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CERRAMIENTOS

VENTANAS

La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción electroquímica, la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, de la salinidad del entorno en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en cuestión. SOLUCIONES:

La solución más efectiva para evitar este tipo de patología es aplicar unos recubrimientos adecuados y verificar que en la ejecución de los mismos se han seguido las pautas del proyecto. En otro caso, se facilita la acción del oxígeno sobre las estructuras metálicas y todo el proceso de carbonatación. En caso de que las estructuras metálicas hayan perdido su capacidad de soporte, debe aplicarse una solución que suponga una recuperación de las mismas ya sea mediante la substitución de la pieza que ha sufrido el daño o mediante un sistema de ayuda a la pieza afectada. Otra solución son los baños de zinc, se hace en talleres especiales recubrimientos de zinc al acero para impedir que la humedad y la oxidación penetren en él.

Especificaremos los tipos de patologías no solamente del acero sino también sino del aluminio, cobre Básicamente, la oxidación es la reacción de un material con el ambiente, pero en ausencia de líquido. Es la reacción de un material con el oxígeno. El producto de la reacción es un óxido. Si ese óxido es estable, se va a formar una capa en la superficie. Es decir que el material aumenta su peso y volumen. En muchos materiales, a temperatura ambiente, este proceso es muy lento y no ocasiona problemas, pero sí a temperaturas altas. Es un problema importante.

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Corrosión también es la reacción de un material con su ambiente pero en presencia de una solución líquida. Basta solamente con la humedad ambiental por ejemplo, que forma en los materiales una pequeña capa. Hay muchos tipos de corrosión. En el caso de los metales, el metal pasa a su estado oxidado y se disuelve en la solución (en el líquido que se dio la reacción) es decir que se va perdiendo material.

Como ocurre la corrosión: Para el caso del fierro y del Acero, que son los materiales de construcción mas comunes, el proceso de corrosión considera la formación de pequeñas pilas galvánicas en toda la superficie expuesta, presentándose un flujo de electrones de las zonas anódicas donde se disuelve el fierro hacia las zonas catódicas donde se desprende hidrogeno o se forman iones hidroxilo (álcali); para cerrar el circuito eléctrico se requiere la presencia de un electrolito proporcionado por el medio. El siguiente diagrama muestra esta situación.

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Las zonas anódicas y catódicas son ocasionadas por diferencias en la estructura cristalina, restos de escoria y oxido en general, así como a diferencias de composición en la superficie de los Aceros comerciales. De acuerdo con la figura anterior, además de los procesos en el metal tienen un papel preponderante la cantidad de oxigeno presente y la conductividad eléctrica del medio. Como controlar la corrosión A la fecha se cuenta con varios métodos que han resultado ser los mas prácticos para controlar la corrosión del Acero, cuya selección para cada caso depender de las condiciones del medio y de factores técnico - económicos. Estos métodos pueden  justificarse a través de un análisis del mecanismo de corrosión mostrado en la figura, en la siguiente forma: o

El proceso de corrosión del Acero considera un flujo de electrones que abandonan la superficie metálica con la consecuente disolución del Acero en forma de iones Fe++. Durante la protección catódica a través de un circuito eléctrico externo o sistema de nodos de sacrificio, se imprime corriente a la superficie metálica invirtiendo el sentido del flujo de electrones y evitando así la disolución del fierro. Este método se utiliza preferentemente en tuberías y estructuras enterradas o sumergidas. o

. Este método considera el uso de pequeñas cantidades de compuestos orgánicos o inorgánicos capaces de formar una película o barrera adherente en la superficie del Acero por atracción eléctrica o por una reacción, evitando el acceso de los agentes corrosivos. Estos compuestos se caracterizan por las altas cargas eléctricas en los extremos de sus moléculas capaces de ser atraídas por la superficie a proteger; desafortunadamente esta atracción no es permanente siendo necesarios una dosificación constante en el medio. Este método se utiliza preferentemente en donde existen medios fluidos de recirculación.

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. Este método al igual que el anterior considera la formación de una barrera que impida en lo posible el acceso de los agentes corrosivos a la superficie metálica; no obstante, la barrera es formada a partir de la aplicación de una dispersión liquida de una resina y un pigmento, con eliminación posterior del solvente, obteniéndose una película sólida adherida a la superficie metálica. Su durabilidad está condicionada a la resistencia que presente esta película al medio agresivo. Su uso está muy generalizado en la protección de estructuras e instalaciones aéreas o sumergidas. El uso de recubrimientos anticorrosivos para la protección de instalaciones industriales constituye una de las prácticas más comunes en el control de corrosión, tanto por su versatilidad de uso como por su bajo costo relativo. A la fecha se han desarrollado gran diversidad de recubrimientos caracterizados fundamentalmente por el tipo de resina y pigmento utilizados en su formulación; generalmente un aumento de eficiencia va aunada a un aumento de costo, por lo que, la selección del

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