En clase seguramente habrás comprobado y calculado la dilatación lineal que experimenta un cuerpo de cierto material de longitud determinada al someterlo a un aumento de temperatura. Básicamente este fenómeno es la dilatación lineal.
Por lo general cuando el profesor explica la dilatación lineal, utiliza como
ejemplo la dilatación de los raíles de la vía del tren, y nos hablará de las juntas de dilatación que antiguamente había entre raíl y raíl. Tal vez si el profesor está entrado en años, recuerde el soniquete que hacían los trenes al avanzar sobre dichas juntas de dilatación. Estas juntas de dilatación entre ellos, producía el característico traqueteo de los ferrocarriles, con traviesas de madera tratada para evitar la putrefacción.
Sin embargo la realidad actual es diferente, pues en las vías del tren
no se aprecian las juntas de dilatación.....
¿cómo se solventa el problema de la dilatación lineal?
Técnicamente hablando las juntas entre raíles se denominan también junturas. Actualmente para la unión de carriles entre sí, en el caso del ferrocarril, puede hacerse mediante juntas atornilladas a los carriles a unir o mediante
soldaduras aluminotérmicas: se trata de una soldadura que confiere una dureza en la zona de unión similar a la del resto del raíl, recomendada para la unión de raíles que han de estar sometidos a cargas dinámicas. Pero su preparación es dificultosa: hay que realizar los moldes, soportarlos, preparar la zona, verter el material, quitar rebabas, etc.
La
soldadura aluminotérmica es un procedimiento de
soldadura utilizado en
railes de
vías férreas. Se basa en el proceso, fuertemente exotérmico, de reducción del
óxido de hierro por el
aluminio, según la fórmula
- Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe + calor
Desarrollada por DELACHAUX en 1902, esta soldadura se realiza mediante un molde refractario colocado en los extremos de los carriles a unir, dentro del cual se vierte el acero fundido producto de la reacción, la cual se inicia con un fósforo.
El óxido de hierro y el aluminio, finamente molidos, (-esta mezcla es vendida bajo el nombre comercial de Thermit como fuente de calor para soldar-) provienen de la porción de soldadura, la cual se dispone dentro de un crisol situado encima de los carriles a soldar. Una vez alcanzada la temperatura adecuada, del orden de los 2000 °C, se produce el destape del crisol mediante un fusible situado en la base, y el colado del metal fundido, que llena el molde.
Una vez iniciada la reacción el proceso es muy rápido y el material fundido fluye dentro del molde de manera estudiada, quedando el acero entre los extremos a soldar y vertiendo la escoria de corindón en una cubeta. Tras el vertido se espera un lapso especificado por el fabricante de la porción de soldadura y se procede a romper el molde y cortar las rebabas, mediante trancha o cortamazarota, para luego realizar el pulido de la superficie de rodadura del carril.
Cuando se sitúan los moldes para la soldadura los huecos se rellenan con una pasta selladora, diseñada especialmente para soportar la temperatura, y así evitar fugas.
Departamento de Física y Química del IES "Antonio María Calero"
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