PROCESOS DE SOLDADURA ELÉCTRICA PARA METALES
Cualquier proceso de soldadura no es otra cosa que pegar o unir dos partes de cualquier material, mediante fundición del mismo o por aporte de un tercer material de características similares.
En este caso, nos centraremos en los procesos de soldadura eléctrica para metales, dichos procesos han venido evolucionando conforme al crecimiento de la industria y a los avances tecnológicos aplicados a los equipos de soldadura. Permitiendo crear procesos cada vez más eficientes y amigables con el usuario.
Reseña Historica
La idea de la soldadura por arco eléctrico, a veces llamada soldadura electrógena, fue propuesta a principios del siglo XIX por el científico inglés Humprey Davy pero ya en 1885 dos investigadores rusos consiguieron soldar con electrodos de carbono.
Cuatro años más tarde fue patentado un proceso de soldadura con varilla metálica. Sin embargo, este procedimiento no tomó importancia en el ámbito industrial hasta que el sueco Oscar Kjellberg inventó, en 1904, el electrodo recubierto. Su uso masivo comenzó alrededor de los años 1950.
Procesos
Entre los procesos de soldadura eléctrica para metales podemos destacar dos grupos fundamentales
Se produce mediante un arco eléctrico entre la pieza y el electrodo de alambre o tungsteno utilizado. Este proceso requiere siempre de un material fundente conocido como revestimiento en procesos de soldadura con barra, núcleo fundente o un gas inerte para procesos de soldadura MIG o TIG los cuales especificaremos mas adelante.
Soldadura de punto o resistencia
La soldadura de punto se produce mediante un cortocircuito seco entre dos piezas metálicas con cargas eléctricas opuestas. Estos procesos generalmente no requieren aporte ni material fundente. Entre estos tipos de soldadura tenemos procesos como soldadura de punto, soldadores de pernos por descarga de capacitores, desabolladores o sacatacos utilizados principalmente en la industria automotriz.
Soldadura por eléctrodo revestido
Con las siglas en inglés Shielded metal arc welding (SMAW) Arco manual por electrodo revestido o’ manual metal arc (MMA). El proceso de soldadura por barra revestida se podría considerar el más convencional de soldadura por arco, y consiste en la unión de dos metales mediante un arco eléctrico (Descarga que se forma entre dos electrodos sometidos a una diferencia de potencial y colocados en una atmosfera gaseosa). En palabras mas coloquiales es el fenómeno que se produce al acercar dos metales con potenciales diferentes, a una distancia específica para la conducción. En este proceso el aire es la atmosfera gaseosa y la intensidad del arco está dada por la intensidad de corriente eléctrica suministrada al proceso.
Para este proceso una de las características especiales es el uso de un revestimiento de material fundente, el que recubre el electrodo, la cual se usa para evitar la pérdida de propiedades del metal al contacto con el aire a temperatura de fundición, Esto se logra creando una escoria que funciona como capa protectora, mientras la temperatura del proceso es estable.
La soldadura por arco revestido a pesar de ser uno de los procesos más antiguos conocidos, sigue siendo uno de los más utilizados en instalaciones, pequeños talleres y refacciones gracias a su versatilidad, sencillez y bajo costo.
Soldadura MIG MAG
La soldadura MIG/MAG (Metal Inert Gas o Metal Active Gas, dependiendo del gas que se inyecte) también denominada GMAW (Gas Metal Arc Welding o «soldadura a gas y arco metálico»), es un proceso de soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible. El arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y las piezas a unir, quedando este protegido de la atmósfera circundante por un gas inerte (soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG).
La soldadura MIG/MAG es intrínsecamente más productiva que la soldadura MMA donde se pierde productividad cada vez que se produce una parada para reponer el electrodo consumido. El uso de hilos sólidos y tubulares han aumentado la eficiencia de este tipo de soldadura hasta el 80%-95%.
En este proceso el electrodo en forma de hilo cargado eléctricamente sale por la antorcha aplicador directamente contra la pieza, produciendo el arco eléctrico que permite su fundición.
En este proceso el fundente es un gas inerte en el caso del MIG, o un gas activo en el caso de MAG, este gas crea una atmosfera que rodea el hilo electrodo protegiéndolo mientras este se funde, lo que permite mayor estabilidad en el proceso. Este tipo de soldadura no produce escoria lo cual es muy importante en para muchos tipos de producción al optimizar el tiempo de trabajo.
Soldadura TIG
La soldadura TIG (del inglés tungsten inert gas) se caracteriza por el uso de un electrodo permanente el cual produce el arco eléctrico, pero no es fundido durante el proceso, este electrodo generalmente este hecho de tungsteno, un material con una temperatura de fundición muy alta cercana 3410 °C.
Este proceso puede ser utilizado con precisión en materiales ferrosos como el acero y no ferrosos como el aluminio, puede utilizarse fundiendo directamente el material a unir o mediante el aporte de un tercer material o varilla de aporte proceso conocido como soldadura aportada.
En cuanto al gas protector o fundente, se utilizan gases inertes como el Argón o el Helio, los cuales son aplicados mediante una tobera que recubre el electrodo de tungsteno generando una atmosfera protectora.
Cabe resaltar que para el proceso de soldadura TIG se utiliza generalmente una corriente continua DC inversa, aplicando el potencial negativo al electrodo de tungsteno y el potencial positivo a la pieza o pinza.
Otra forma de soldar mediante TIG es mediante el uso de una señal alterna a alta frecuencia(HF), este proceso es mucho más eficiente y un arco más estable permite un mayor nivel de precisión.
Este proceso suele utilizarse principalmente con materiales como el aluminio, latón, acero inoxidable entre otros.
Soldadura de punto eléctrico
Este proceso se basa principalmente en la aplicación de una descarga eléctrica, con una Intensidad de corriente muy alta entre las piezas a unir produciendo así la fundición de las mismas mediante la resistencia eléctrica del mismo material al paso de la corriente.
Para realizar este proceso se aplica una presión considerable a los materiales a soldar solapados entre sí, el periodo de tiempo de exposición a la descarga eléctrica y presión aplicadas determina el grado de fundición de las piezas.
Una de las ventajas de este tipo de soldadura es que, a pesar de consumir alta cantidad de energía, es muy simple y rápido, ideal para procesos en serie y soldado de láminas y materiales de baja resistencia, por otra parte, no requiere aporte alguno ya que las piezas mismas a soldar son fundidas entre sí.
Soldadura por descarga de capacitores
Es un tipo especial de soldadura de punto utilizado principalmente para unir pernos a un material fijo y consiste en aplicar una descarga eléctrica almacenada en un banco de capacitores entre las piezas a soldar, esto realiza el fundido de las mismas justo en la superficie de contacto.
La descarga de los capacitores permite un alto grado de precisión ya que permite seleccionar la energía suministrada, además una vez realizada la descarga el equipo deja de consumir corriente evitando el alto consumo eléctrico.
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