Medios (101, 201) de empalme de piezas que constan al menos de un cordón (106,

206) de soldadura realizado por transparencia y destinado a solidarizar al menos dos piezas (2, 4) entre sí, disponiendo cada cordón (106, 206) de soldadura de un extremo (114, 214) de inicio de cordón así como de un extremo (126, 226) de final de cordón, caracterizados porque al menos un cordón (106, 206) de soldadura presenta cada uno de sus extremos (114, 214, 126, 226) de inicio y de final de cordón en una zona interna (117, 125, 231) delimitada por una línea cerrada (116, 124, 230) definida por dicho cordón de soldadura

Campo técnico

La presente invención se refiere, de forma general, a unos medios de empalme de piezas que constan al menos de un cordón de soldadura realizado por transparencia y destinado a solidarizar al menos dos piezas entre sí, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Por otra parte, la invención también se refiere a un procedimiento de empalme de piezas que implica la realización de este tipo de medios de empalme.

La invención encuentra una aplicación, en particular, en el campo del empalme de los elementos constitutivos de carrocerías de vehículos automóviles.

Estado de la técnica anterior

De forma habitual, se sabe que la realización de un cordón de soldadura por transparencia hace aparecer unos extremos de inicio y de final de cordón a la altura de los cuales se encuentran unas fisuras, que efectivamente se derivan del choque térmico al que se enfrentan al comenzar y al finalizar el proceso de soldadura, sea cual sea la técnica utilizada.

Además, también se conoce el hecho de que los extremos de inicio y de final de cordón, que presentan fisuras, son unas zonas en las que radican fuertes tensiones, cuando el conjunto soldado se ve sometido a exigencias mecánicas externas.

En consecuencia, en condiciones de fatiga, bajo tensiones mecánicas importantes, estos extremos de inicio y de final, focos de inicio de fractura, son las partes del cordón que ceden en primer lugar y que desencadenan la fractura del conjunto de este cordón de soldadura.

Para hacer frente a este inconveniente, se han propuesto varias soluciones en la técnica anterior.

Una primera solución representada en la figura 1 consiste, de forma global, en cerrar el cordón de soldadura sobre sí mismo, a la altura de una zona de inicio de cordón así como a la altura de una zona de final de cordón.

Como se puede ver en esta figura 1, las dos piezas 2 y 4 en forma de chapa están empalmadas por medio de un cordón de soldadura 6 realizado por transparencia, esto es que este cordón de soldadura 6 garantiza una unión mecánica rígida entre dos partes superpuestas que pertenecen respectivamente a las dos piezas 2 y 4. Este cordón 6 consta de una zona central rectilínea denominada zona útil 8, cuya longitud se considera como suficiente para poder garantizar una unión rígida entre las dos piezas superpuestas 2 y 4. Además, esta zona útil rectilínea 8 se prolonga mediante una zona de inicio de cordón 10, así como mediante una zona de final de cordón 12.

Como se ha mencionado anteriormente, es efectivamente a la altura de la zona de inicio de cordón 10 y de la zona de final de cordón 12 donde el cordón de soldadura 6 se cierra sobre sí mismo. En otras palabras, se observa que la zona de inicio de cordón 10 prolonga de forma rectilínea la zona útil 8, antes de curvarse y de volver en la dirección de esta zona 8 de tal modo que el extremo de inicio de cordón 14, que inicia la zona 10, se sitúa en la parte rectilínea de esta última, cercana a la zona útil 8. De este modo, la zona de inicio de cordón 10 está principalmente formada por una línea cerrada 16, en el sentido en que su extremo agrietado de inicio de cordón 14 está dispuesto en la parte rectilínea del cordón.

De esta forma, los efectos provocados por las exigencias mecánicas externas (representadas de manera esquemática por las flechas en la figura 1), sobre las fisuras 18 del extremo 14, se reducen claramente con respecto a los que se encuentran en la solución tradicional de cordón de soldadura no cerrado en sus extremos. En efecto, las exigencias se reparten por la totalidad de la zona de inicio de cordón 10 y, por lo tanto, alrededor de toda la línea cerrada 16, y ya no directa y exclusivamente sobre el extremo agrietado de inicio de cordón 14.

Por otra parte, se observa que en esta solución denominada de « bigote », la zona de final de cordón 12 se realiza claramente de la misma forma que la de la zona de inicio de cordón 10 que se ha expuesto anteriormente.

No obstante, se puntualiza que si bien esta solución permite aumentar la resistencia a la fatiga del conjunto soldado, no descarta sin embargo por completo los riesgos de fractura del cordón de soldadura iniciada desde los extremos agrietados de inicio y de final de cordón, por el efecto de las exigencias mecánicas externas.

Otra solución propuesta en la técnica anterior consiste en arrancar y parar el cordón de soldadura en unas zonas del conjunto no solicitadas mecánicamente. No obstante, esta solución está poco extendida en el sentido en que estas zonas específicas pueden estar muy alejadas de la zona que realmente necesita el cordón, e incluso ser inexistentes, y en cualquier caso muy difíciles de detectar. Además, cuando se adopta esta técnica, más allá de la necesidad de realizar un cordón de soldadura más largo de lo previsto, también pueden encontrarse algunas dificultades de acceso a estas zonas específicas, en particular cuando el conjunto soldado forma parte integrante de una carrocería de vehículo automóvil.

En la técnica anterior, una tercera posibilidad prevista ha sido fraccionar el cordón de soldadura en una pluralidad de porciones de cordón de menor longitud, dispuestas de forma espaciada las unas de las otras. En una configuración de este tipo, únicamente se solicitan las dos porciones de cordón situadas en los extremos. De este modo, cuando esta/estas porciones de cordón extremas ceden, es el turno para solicitar mecánicamente las porciones de cordón adyacentes, y así sucesivamente.

Para ello, se advierte que si bien esta solución permite en efecto mejorar la resistencia en condiciones de fatiga a las exigencias mecánicas externas con respecto a un cordón de soldadura único, sin embargo solo es aplicable a uniones de grandes longitudes, y genera de forma ineludible una disminución de la resistencia estática.

Por último, una última propuesta de la técnica anterior ha consistido en interponer, entre unas porciones de cordón consecutivas y en los extremos de la unión, unos medios de fijación de tipo remache. De este modo, las porciones de cordón de la unión rígida que se obtiene permiten la resistencia estática del conjunto de piezas soldadas entre sí, mientras que los remaches están provistos para resguardar los extremos de inicio y de final de cada porción de cordón, focos de inicio de fractura, y para liberarse de este modo de las exigencias mecánicas externas en condiciones de fatiga.

Aunque esta solución se revela satisfactoria en términos de resistencia mecánica procurada al conjunto soldado, hace necesario no obstante acudir al empleo de técnicas de empalme diversas, lo que se traduce de forma directa en un aumento de los tiempos y de los costes de fabricación.

Se advierte que todas las soluciones que se han propuesto hasta ahora describen uniones no cerradas, esto es uniones formadas por un cordón de soldadura que dispone de dos extremos claramente alejados el uno del otro y no unidos entre sí, como se ha ilustrado en el caso de la primera solución propuesta en la técnica anterior. No obstante, los problemas anteriormente enumerados y relativos a estas soluciones se encuentran en los casos en los que las uniones deseadas deben estar cerradas, esto es cuando el cordón de soldadura dispone de dos extremos claramente próximos, e incluso que se confunden, y en cualquier caso unidos entre sí. En este sentido, este caso de unión cerrada se encuentra en particular cuando el cordón de soldadura realizado por transparencia adopta la forma de un cordón circular, y por lo tanto la de una línea cerrada. En una configuración de este tipo, los extremos agrietados de inicio y de final de cordón se encuentran en el interior mismo de la línea cerrada que forma la parte útil del cordón, los riesgos de fractura de este cordón iniciado desde estos extremos agrietados, por el efecto de las exigencias mecánicas externas, también son, en consecuencia, relativamente elevados.

Descripción de la invención

La invención tiene, por lo tanto, como objetivo proponer unos medios de empalme de piezas que constan al menos de un cordón de soldadura realizado por transparencia y destinado a solidarizar al menos dos piezas entre sí, estos medios dando solución al menos de forma parcial a los inconvenientes anteriormente mencionados relativos a las realizaciones de la técnica anterior.

Por otra parte, la invención también tiene como objetivo presentar un procedimiento... [Seguir leyendo]

1. Medios (101, 201) de empalme de piezas que constan al menos de un cordón (106, 206) de soldadura realizado por transparencia y destinado a solidarizar al menos dos piezas (2, 4) entre sí, disponiendo cada cordón (106, 206) de soldadura de un extremo (114, 214) de inicio de cordón así como de un extremo (126, 226) de final de cordón, caracterizados porque al menos un cordón (106, 206) de soldadura presenta cada uno de sus extremos (114, 214, 126, 226) de inicio y de final de cordón en una zona interna (117, 125, 231) delimitada por una línea cerrada (116, 124, 230) definida por dicho cordón de soldadura.

2. Medios (101) de empalme de piezas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque al menos un cordón (106) de soldadura dispone de una zona de inicio de cordón (110) que comienza por su extremo (114) de inicio de cordón, así como de una zona (112) de final de cordón que se acaba por su extremo de final de cordón (126), y porque al menos una de las zonas (110, 112) de inicio y de final de cordón dibuja una línea cerrada (116, 124) que delimita una zona interna (117, 125) en la que se sitúa su extremo (114, 126) de inicio/final de cordón asociado.

3. Medios de empalme (101) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizados porque para al menos un cordón

(106) de soldadura, las zonas de inicio y de final de cordón (110, 112) están dispuestas fuera de una zona útil (8) de este cordón (106) de soldadura.

4. Medios de empalme (101) de piezas de acuerdo con una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizados porque para al menos un cordón (106) de soldadura, cada línea cerrada (116, 124) adopta prácticamente la forma de un círculo.

5. Medios de empalme (201) de piezas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque al menos un cordón (206) de soldadura dibuja una línea cerrada única (230) que forma una zona útil de este cordón (206) de soldadura, y porque al menos uno de los extremos de inicio y de final (214, 226) de este cordón (206) de soldadura se sitúa en la zona interna (231) delimitada por esta línea cerrada única (230).

6. Procedimiento de empalme de piezas que consta de una etapa de realización por transparencia de al menos un cordón (106, 206) de soldadura destinado a solidarizar al menos dos piezas (2, 4) entre sí, cada cordón (106, 206) de soldadura disponiendo de un extremo (114, 214) de inicio de cordón así como de un extremo (126, 226) de final de cordón, caracterizado porque esta etapa de realización por transparencia de al menos un cordón de soldadura se pone en práctica de tal modo que dicho cordón (106, 206) de soldadura presenta cada uno de sus extremos (114, 214, 126, 226) de inicio y de final de cordón en una zona interna (117, 125, 231) delimitada por una línea cerrada (116, 124, 230) definida por dicho cordón de soldadura.