Al leer el título de este artículo: máquinas de soldar inversoras vs de transformador, le puede parecer que estábamos muy aburridos un domingo por la tarde y que nos pusimos a pensar en la solución a un problema ya resuelto.
Pero lo cierto es que hasta el momento existe una pregunta constante entre los soldadores profesionales en torno a los pros y los contras de estos dos sistemas. Un sistema ha estado allí durante décadas, y el otro parece el gallo nuevo del corral.
Una pregunta constante
Básicamente, este debate entre máquinas de soldar inversoras vs de transformador es una cuestión de adherirse a una tradición o unirse a la innovación. Dado que las máquinas de soldar de transformadores existen desde siempre, algunos expertos consideran que debemos seguir usándolas, porque de lo contrario, sería decir adiós a la confiabilidad.
Por otro lado, algunos usuarios ven en las máquinas de soldar inversoras la solución a todos sus problemas. Están asombrados con todas las funciones que brindan estos equipos con solo presionar un botón. De hecho, los modelos más nuevos ofrecen algunas funciones que pueden mejorar los resultados hasta el punto de que un operador promedio puede producir soldadura similares a los que hacen los trabajadores altamente calificados.
En algún momento, los fabricantes de equipos de soldadura intentaron construir una máquina que combinara las ventajas de cada tecnología, tanto transformadores como inversores. Intentaban unir lo mejor de dos mundos, pero fracasaron. El producto final era demasiado complicado y demasiado caro. Entonces, eso nos deja hoy todavía buscando la respuesta perfecta a nuestro acalorado debate entre las máquinas de soldar inversoras y las de transformador.
¿Podemos decir que las inversoras se están apoderando del mercado de las máquinas de soldar hoy en día? Pues fíjese en esto: de todo el catálogo actual de Miller Welds (con cientos de máquinas) solo 4 son de transformador. La tendencia es clara, pero todavía hay espacio para las conocidas máquinas de transformadores.
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Qué son las máquinas de soldar de transformador
Las máquinas de soldar de transformador son los equipos de soldadura tradicionales desde sus inicios, hace cien años. Se les considera el caballo de batalla de la industria. Estas máquinas de soldadura suelen ser de servicio pesado, requieren electricidad de la red y se usan ampliamente para aplicaciones de soldadura industrial pesada o como equipos estacionarios en talleres de soldadura.
La tecnología del transformador toma una corriente de alto voltaje y bajo amperaje y la invierte en una corriente de bajo voltaje y alto amperaje. De esta forma, una entrada de AC de alto voltaje (como 110 V, 220 V, 380 V, etc.) con una corriente de bajo amperaje (como 30 A, 40 A, 60 A, etc.) se convierte en 17 V-45 V a 200 A – 600 A.
Un poco de historia
La soldadura es una actividad industrial desde el siglo XIX. Al principio, solo se podía soldar con gas. En la década de 1920 se inventaron las primeras máquinas soldadoras de tipo transformador, cuando descubrieron que los transformadores también podían usarse para producir un arco de soldadura. Desde ese momento hasta la actualidad, las máquinas de soldadura de transformadores han sufrido una serie de mejoras para el control del arco. Esta investigación y desarrollo trajo también la necesidad de crear electrodos de soldadura por arco revestidos, que todavía usamos hoy.
La Primera Guerra Mundial fue un punto de inflexión para la soldadura, por la necesidad de producir barcos y tanques, construidos casi en su totalidad con metales. Antes, unir dos láminas de metal solo era posible mediante remaches y soldadura con gas.
En el período comprendido entre 1920 y 1930, las máquinas de soldadura de transformadores se hicieron populares debido a la extensión del tejido eléctrico. Ell Empire Building, cuya construcción se inició en 1930, utilizando únicamente máquinas soldadoras de transformadores es un ejemplo de lo que ahora podía lograrse con las máquinas de soldadura.
Los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial trajeron mucho desarrollo a la soldadura, debido a la necesidad de fabricación y construcción. Sorprendentemente, durante unos 50 años, la tecnología utilizada para soldar no cambió. Esto nos habla de la durabilidad y confiabilidad a lo largo de los años de las máquinas de soldar de transformadores.
Qué son las máquinas de soldar inversoras
En la otra esquina de este cuadrilátero aparece la prometedora máquina de soldadura inversora. Las inversoras son máquinas de soldar que utilizan tecnología moderna para mejorar la eficiencia. De hecho, la mayoría también cuentan con transformador, pero utilizan componentes electrónicos de estado sólido para reducir su tamaño y aumentar su potencia.
Las máquinas de soldar inversoras funcionan aumentando la frecuencia de entrada de energía de 50 Hz a algún punto entre 20.000 y 100.000 Hz. Utilizan interruptores electrónicos, que encienden y apagan la energía hasta 1 millón de veces por segundo. Esta alta frecuencia energiza el núcleo 100.000 veces por segundo en lugar de 60 veces por segundo, como es habitual en las unidades de transformadores, lo que permite que el inversor aumente significativamente la frecuencia AC.
Por lo general, incluyen funciones digitales (por medio de hardware y software) para controlar la estabilidad del arco, el flujo de gas de protección, la frecuencia, el amperaje inicial y final, el ancho del cono del arco, el balance de AC, el perfil del cordón, el retroceso del cable, la inductancia, así como otras variables de soldadura.
Las inversoras son máquinas de soldar compactas, ligeras, versátiles y eficientes. Por lo general, pueden manejar varios procesos de soldadura, con la ayuda de componentes electrónicos y software. También pueden soldar una variedad de materiales, incluidos acero inoxidable y acero al carbono.
Una historia diferente
Las inversoras cobraron vida debido al auge de la electrónica y las aplicaciones relacionadas con el software tan común en la década de 1980. Esa década fue algo experimental para las máquinas de soldar inversoras, que comenzaron a comercializarse fuertemente en la década de 1990.
Sin embargo, su comienzo no fue tan fácil. Las inversoras dieron muchos problemas a los fabricantes al principio cuando algunos de ellas se quemaban en medio de una operación. Fue difícil eliminar ese recuerdo y aumentar la confianza en las inversoras. Además, los primeros modelos eran muy caros, debido a los componentes electrónicos y la fabricación especializada. Durante muchos años, el panorama fue oscuro para las máquinas de soldar inversoras. Esa historia comenzó a cambiar en la década de los 2000.
A partir de esos años, los fabricantes han encontrado formas de seguir mejorando las máquinas de soldar inversoras. Mediante la adición de piezas electrónicas de estado sólido y software, han aumentado la cantidad de funciones de las que son capaces estos dispositivos. Se han agregado algunos avances en materia de seguridad (VDR) y protección contra el medio ambiente para producir equipos más resistentes, capaces de funcionar sin problemas en las peores condiciones de trabajo.
Qué es el IGBT
No podemos hablar de los fundamentos de las máquinas de soldar inversoras sin mencionar el IGBT. Este acrónimo significa transistores bipolares de puerta aislada, en inglés. Son una tecnología de tres terminales basada en semiconductores que se utiliza para la conmutación de energía eléctrica de alta eficiencia. Se utilizan para sintetizar formas de onda complejas
Los IGBT no estaban presentes al comienzo de la producción de máquinas de soldar inversoras. En ese momento usaban sistemas MOSFET, pero estos demostraron no ser lo suficientemente eficientes para manejar altos voltajes, produciendo fallas tempranas en muchas unidades. Los IGBT han venido para quedarse y hoy en día están presentes no solo en equipos de soldadura sino también en todo tipo de dispositivos electrónicos.
Inversoras vs de transformador: Vida útil del equipo
Si alguien tiene más de 100 años haciendo lo mismo, seguro que es un experto en eso. Bueno, los fabricantes de soldadura han estado construyendo máquinas de soldar de transformador durante más de 100 años. Durante todo este tiempo las máquinas de soldar de transformador han pasado por una serie de actualizaciones y mejoras que han dado como resultado un equipo muy robusto y duradero.
Muchas máquinas de soldar de transformador duran varias décadas. En algunas plantas de fabricación se pueden encontrar unidades de unos 50 años, todavía en uso. Si está pensando en dejar como herencia un equipo para sus hijos o nietos, una máquina de soldar de transformador podría ser la indicada.
Por supuesto, dado que las máquinas soldar de transformador existen desde hace 100 años y las inversoras solo 30, es un poco injusta la comparación.
Algo que todavía va en contra de la durabilidad de las máquinas de soldar inversoras son las condiciones ambientales que se encuentran al aire libre. Algunos factores como la humedad, el polvo, etc. pueden afectar los componentes internos de la máquina, aumentando la probabilidad de falla y reduciendo su vida útil.
En los últimos años se ha visto una mayor vida útil de los equipos de soldar inversores. Aún así, solo el tiempo dirá si serán capaces de vencer a las “todo terreno” y duraderas máquinas de soldar de transformador. Sí, las de transformador ganan este punto.
Inversoras vs de transformador: Confiabilidad
Si le pregunta a alguien qué característica valora más en su automóvil, la confiabilidad es la respuesta más dada. En cuanto a las máquinas de soldar no es diferente.
Ahora, la confiabilidad tiene una mayor importancia dependiendo del uso que le vaya a dar a esa máquina de soldar. ¿Es un aficionado al que eventualmente le gustaría soldar algo? ¿O eres dueño de un taller metalúrgico que suelda día tras día? Como puede ver, la confiabilidad que necesita del equipo varía.
En términos generales queremos poder utilizar el equipo siempre que lo necesitemos. Por lo tanto, la confiabilidad es un factor importante, sin lugar a dudas. En esta área, las máquinas de soldar de transformador existen desde hace 100 años. Han sido actualizados y mejorados por los fabricantes, al producto que tenemos hoy. Muchos talleres disponen de soldadoras de transformadores que sueldan día tras día, sin paradas, y mantenimiento básico. Ese podría ser el significado de confiabilidad.
Dado que las máquinas de soldar inversoras tienen solo 30 años en el mercado, podemos decir que todavía es un producto en desarrollo. Hemos visto un aumento en la confiabilidad de estos equipos a lo largo de los años. Pero es pronto para decir que le ganaron a las de transformador en este punto.
Las máquinas de soldar de transformador ganan esta ronda.
Inversoras vs de transformador: Multifunciones
Aquí hay un claro ganador: las máquinas de soldar inversoras. Las máquinas de soldar de transformador brindan funciones útiles esenciales a través de métodos mecánicos, pero las inversoras las superan en número debido a los componentes electrónicos y el software que tienen.
En una máquina de soldar inversora básica se pueden tener varios procesos de soldadura disponibles. Solo como ejemplo: una inversora AC TIG puede generar diferentes formas de onda como triangulares, cuadradas y suaves, mientras que las de transformador se limitan a una onda sinusoidal simple. Otra posibilidad en inverters es la capacidad de realizar TIG pulsado, ideal cuando se suelda metal delgado.
Hablando de los procesos, en una máquina de soldar inversora bastante pequeña, en realidad portátil, se puede tener TIG CA/CC, MMA, MIG y núcleo fundente disponibles con entradas de doble voltaje. Algo así como una navaja suiza, ¿verdad?
Se lo advertí: Las inversoras son un claro ganador aquí.
Inversoras vs de transformador: Costos
Los costos nunca son fáciles de definir. Al calcular los costos en este debate entre las inversoras vs de transformador, debemos dividirlos en al menos 3 aspectos:
- El costo de adquirir el equipo
- Los costos relacionados con el uso del equipo
- Los costos relacionados con el mantenimiento, las reparaciones y el tiempo de inactividad
El costo de adquirir el equipo es una brecha que se ha ido cerrando durante los últimos 20 años. Como dijimos antes, cuando se lanzaron recientemente, las máquinas de soldar inversoras eran muy costosas. Con el tiempo los componentes electrónicos utilizados para su fabricación fueron bajando sus precios, lo que dio como resultado equipos inversores más baratos y con más funciones. Hoy en dia se puede decir que el costo de adquirir cualquiera de los sistemas es casi el mismo.
Los costos relacionados con el uso del equipo apuntan al consumo de energía. Dado que las máquinas de soldar inversoras son más eficientes, la mayoría de los expertos coinciden en un ahorro de energía de alrededor del 10-20%. Cuando hablamos de fabricación industrial, este porcentaje aparentemente pequeño puede representar miles de dólares.
El mantenimiento, las reparaciones y el tiempo de inactividad son costos discutibles. Por un lado, es un hecho que las máquinas de soldar de transformador casi no requieren mantenimiento y, a pesar de eso, pueden durar mucho tiempo en lugares de trabajo difíciles, mientras que las máquinas de soldar inversoras son propensas a fallar si se enfrentan a condiciones difíciles.
También es cierto que las máquinas de soldar inversoras utilizan costosos componentes electrónicos que, cuando fallan, generan costosas reparaciones, debido a los repuestos y mano de obra especializada. Sin embargo, si la inversora se maneja adecuadamente y se mantiene en condiciones ideales, las posibilidades de que el equipo necesite una reparación son muy bajas.
Teniendo en cuenta todos estos 3 puntos, vemos claramente que las máquinas de soldar inversoras ganan en el lado de los costos.
Inversoras vs de transformador: Otras diferencias
Hasta ahora hemos considerado 4 diferencias clave en este debate entre las soldadoras inversoras vs de transformador. Pero hay más puntos para discutir. Revisemos ahora cómo estos 2 sistemas difieren entre sí en cuanto a rendimiento, entorno de soldadura y eficiencia.
Inversoras vs de transformador: Rendimiento
El rendimiento de una máquina de soldar se relaciona con qué tan bien realiza su trabajo. El punto principal de una máquina de soldar es mantener un arco estable. A lo largo de los años, el desarrollo de las máquinas de soldar de transformador ha llegado a un punto en el que podemos decir que proporcionan un arco razonablemente estable. No obstante, no pueden modificar el arco en tiempo real, por lo que son propensos a las fluctuaciones de voltaje del arco, a la explosión del arco, etc.
Esta situación es aún más difícil si la máquina de soldar está conectada a una fuente de alimentación «sucia» o inestable. A veces, cuando se suelda al aire libre, es posible que se necesite conectar la máquina de soldar a un generador. En ese caso, el voltaje de salida puede fluctuar. Tradicionalmente, las máquinas de soldar de transformador funcionan bien en ese entorno.
Las inversoras más recientes incluyen corrección del factor de potencia o PFC, una función que compensa automáticamente las sobretensiones y proporciona la tensión adecuada a la inversora. Las máquinas de soldar inversoras compatibles con generadores también incluyen condensadores de alto voltaje para evitar daños por corrientes inestables.
En este mismo aspecto, las inversoras cuentan con el IGBT que contiene un microcontrolador interno que controla (pues, eso es exactamente lo que hace un microcontrolador) sobre el arco en tiempo real. De esta forma, se proporciona al arco una tensión constante y fiable que, por cierto, permite que la máquina realice más funciones.
Aquí también se tiene en cuenta la operación posterior a la soldadura. Muchos profesionales opinan que cuando se utilizan máquinas de soldar inversoras, la limpieza es menor, la penetración es más uniforme y el perfil del cordón es más consistente.
De nuevo, en este punto, las máquinas de soldar inversoras se llevan el trofeo.
Inversoras vs de transformador: Entorno de soldadura
Cuando hablamos de poner a prueba algún equipo en el entorno, inmediatamente pensamos en las condiciones más duras posibles, así como los fabricantes de automóviles prueban sus vehículos en el desierto y otros terrenos muy difíciles.
Durante décadas, las máquinas de soldar de transformador han soportado las peores condiciones y han funcionado bien. Sinceramente, no podemos decir lo mismo de las inversoras, que son más vulnerables a la humedad, el viento, el polvo y el mal manejo por parte de los operadores.
Démosle la medalla aquí a las máquinas de soldar de transformador. Se la merecen.
Inversoras vs de transformador: Eficiencia
En este punto yo no apostaría por las máquinas de soldar de transformador. Déjame explicarle por qué.
Las inversoras utilizan en promedio la mitad de los amperios que necesitan los transformadores para obtener la misma cantidad de voltios. Con solo afirmar esto, podemos ver la ventaja de las maquinas de soldar inversoras.
Hoy en día, la mayoría de los equipos de soldar inversores son capaces de funcionar tanto con alimentación de AC/DC, como de doble voltaje, lo que significa que puede utilizar una fuente de alimentación de 110 V/220 V. Esto permite usarlos en casas, donde en muchos países la corriente es solo de 110V.
Además, el ciclo de trabajo debe tenerse en cuenta cuando se habla de eficiencia. La mayoría de las máquinas de soldar inversoras tienen una salida máxima del 60 % del ciclo de trabajo, mientras que este valor está limitado al 20-30 % en el caso de las máquinas de soldar de transformador.
El calor generado por la operación juega un papel importante aquí. Si bien es cierto que las máquinas inversoras se calientan más rápido que las de transformador, tienen componentes internos para disipar ese calor y como son más pequeñas, se enfrían más rápido. Por lo tanto, las inversoras están listas para funcionar nuevamente en un corto período de tiempo.
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Entonces, ¿cuáles son mejores, las inversoras o las de transformador?
No hay una respuesta firme y directa a esta pregunta porque como ha leído, cada sistema tiene pros y contras. Por lo tanto, la respuesta real solo puede proporcionarla usted, en función de lo que hace. La siguiente tabla puede ayudarte a decidir, según sus circunstancias.
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