La soldadura TIG es un tema que suscita interés de una buena cantidad de profesionales. Es probablemente el proceso de soldadura más utilizado cuando se trata de acabados de calidad.
Tanto si nunca ha oído hablar de la soldadura TIG como si es un profesional en este proceso, esperamos que encuentre útil la información que hemos colocado este artículo. Comencemos con lo básico.
¿Qué significa TIG?
TIG significa Tungsten Inert Gas y es un proceso de soldadura también conocido como GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Este tipo de proceso de soldadura utiliza un electrodo no consumible (hecho de tungsteno) para producir la soldadura, suministrando corriente al arco de soldadura. Se considera un proceso de soldadura por fusión.
El gas inerte (generalmente argón o helio) tiene el propósito de proteger tanto el área de soldadura como el electrodo de la oxidación y la contaminación atmosférica. El gas inerte también tiene que enfriar la soldadura. En la mayoría de los casos, se requieren algunos metales de aporte.
Cuando se suelda TIG, el operador maneja la antorcha con una mano mientras introduce la varilla de aporte en el charco de soldadura con la otra. Es muy importante mantener el electrodo de tungsteno separado de la pieza de trabajo. Si el electrodo alguna vez toca la pieza de trabajo, se notará un sonido y un color diferente, lo que prueba que el electrodo se ha contaminado. Si eso sucede, la soldadura debe detenerse y el electrodo debe limpiarse antes de comenzar de nuevo.
Dado que el electrodo no toca la pieza de trabajo, el arco puede permanecer estable y la soldadura resultante suele ser estética. En cualquier caso, el electrodo de tungsteno se desgastará con el tiempo, por lo que al final, también debe considerarse un consumible.
La máquina de soldadura TIG puede utilizar corriente continua (DC) o corriente alterna (AC), que depende del metal a soldar.
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La historia del proceso de soldadura TIG
En 1890 Charles Coffin, de Detroit, Michigan, patentó un proceso de soldadura utilizando un gas inerte, pero aun así, en el caso de los metales no ferrosos, las soldaduras resultaron de mala calidad debido a la porosidad. Unos años más tarde, en la década de 1930, se empezaron a utilizar gases inertes embotellados para proteger la zona de soldadura de la contaminación. Esto dio como resultado el proceso de corriente continua con protección de gas que es la base para el TIG actual. Surgió como una solución para la soldadura de magnesio en la industria aeronáutica.
En un principio, este proceso se denominó Heliarc porque Russell Meredith, uno de sus desarrolladores, utilizó un electrodo de tungsteno y helio como gas de protección. Hoy en día, este nombre rara vez se usa, ya que el argón o una mezcla de argón se usa principalmente como gas de protección.
A pesar de que se desarrollaron nuevas antorchas enfriadas por aire y agua, el electrodo de tungsteno tendía a sobrecalentarse y, a veces, incluso a derretirse, dejando partículas en el charco de soldadura. Para solucionar esto, se invirtió la polaridad del electrodo de positiva a negativa. Esto resolvió el problema pero hizo que el proceso fuera inadecuado para materiales no ferrosos.
Posteriormente, cuando se dispuso de máquinas de corriente alterna, se estabilizó el arco de soldadura y se pudieron realizar soldaduras de aluminio y magnesio de calidad.
En 1953 se inventó el proceso de soldadura por arco de plasma (PAW, basado en TIG), pero hasta ahora sigue siendo un método principalmente automatizado. Al igual que con cualquier otro proceso, la soldadura TIG ha seguido evolucionando y hoy en día existe una gama de variaciones disponibles, como corriente pulsada, alambre caliente y más.
Cómo han evolucionado las máquinas de soldar TIG en las últimas décadas
Al igual que ha sucedido con cualquier otro proceso de soldadura, las fuentes de energía TIG han evolucionado significativamente en los últimos años. Inicialmente, todos ellos eran equipos de soldadura basados en transformadas que eran realmente voluminosos y pesados. Actualmente, las máquinas de soldar inversoras son dominantes en el espectro TIG.
Las primeras máquinas de soldar TIG usaban helio como gas de protección y las antorchas solían calentarse demasiado rápido. Algunos desarrollos en las antorchas fueron realizados por la División Linde de Union Carbide, propietaria de la patente.
Posteriormente, CK Worldwide continuó realizando mejoras en las antorchas y también produjo muchos otros accesorios, como pulidores de tungsteno y kits ahorradores de gas, completando las necesidades de este proceso de soldadura.
Entonces, Weldcraft decidió invertir en la reparación y desarrollo de antorchas. Sus mejoras trajeron más seguridad y alargaron la vida útil de las antorchas. En la década de 1970, Miller introdujo la función de forma de onda cuadrada, que brindaba más control.
En la década de 1990, siguiendo la tendencia, comenzaron a construir máquinas de soldadura TIG con placas de circuito. Nacieron las soldadoras inversoras. Hoy en día, casi todos los profesionales de la soldadura TIG utilizan una inversora para hacer realizar sus trabajos.
Uno de los desarrollos más recientes en soldadura TIG es la función de pulso. Muchas máquinas de soldar TIG ahora incluyen esta función. Esta función de pulso reduce el efecto del calor sobre los materiales, lo que permite soldar chapas muy finas.
¿Cómo se aplica el proceso de soldadura TIG?
En el proceso de soldadura TIG, tenemos al menos 4 factores clave: El electrodo de tungsteno, la antorcha de soldadura, el metal de aporte y el gas de protección. Repasemos cada uno de estos.
El electrodo de tungsteno
El gas tungsteno es el encargado de dirigir el arco eléctrico al charco de soldadura. El calor no es un problema para el electrodo de tungsteno, porque su temperatura de fusión es de 3422°C o 6191.6 °F. De hecho, un electrodo más caliente funcionaría mejor porque produciría un arco más estable.
En la mayoría de los casos, el electrodo está hecho de tungsteno en un 99%. El resto podría ser un óxido metálico añadido para aumentar la eficiencia y la emisividad electrónica del electrodo. Esto significa que hay muchos tipos de electrodos de tungsteno y debe elegir el adecuado para el metal que va a soldar.
Otra ventaja del electrodo de tungsteno es que se le puede dar forma. Puede usar un dispositivo simple para afilar el electrodo, a fin de ajustar la entrada de calor y la concentración. Esta configuración puede cambiar según sea necesario. Si la soldadura se va a realizar con corriente alterna, que tenga un extremo redondeado. Si va a utilizar corriente continua, que tenga un extremo afilado.
La antorcha de soldadura
La antorcha de soldadura TIG es el soporte del electrodo. El arco de soldadura se genera dentro de la antorcha, con la ayuda de un manguito de sujeción.
A lo largo de la antorcha corre el arco eléctrico, el gas de protección y, en el caso de las antorchas de soldadura TIG enfriadas por agua, la entrada de agua y el retorno. Las antorchas enfriadas por agua se necesitan solo cuando la corriente de soldadura supera los 250 amperios. Esto evita que la antorcha se queme debido al sobrecalentamiento.
Algunas antorchas de soldadura tienen un interruptor en el mango para encenderlas y apagarlas. Cuando se activa la antorcha, se utiliza una corriente de alta frecuencia para provocar el encendido del arco. Ahora, al apagar la antorcha, la corriente se reducirá gradualmente, hasta que se termina. Esta disminución gradual de la corriente disminuye las grietas de cráter habituales que se forman en otros procesos de soldadura.
El material de aporte
Aunque en algunos casos no son necesarios, los metales de aporte son comunes en la soldadura TIG porque producen soldaduras más fuertes.
En la soldadura TIG, el metal de aporte se agrega con una mano mientras que la antorcha se maneja con la otra. Esto requiere que el operador tenga mucha habilidad y concentración, ya que el metal de aporte y el electrodo no deben tocarse entre sí.
Algunos de los metales de aporte más comunes utilizados en la soldadura TIG son:
- Acero (serie ER70S)
- Acero inoxidable (series ER308, ER309 y ER316)
- Aluminio (ER4043 y ER5356)
- Tubo de cromo molibdeno (ER70S-2 y ER805-D2)
- Titanio (ERTi- 2, ERTi-3, ERTi-5, ERTi-7, ERTi-9, ERTi-9ELI y ERTi-23)
El gas protector
El propósito del gas en la soldadura TIG es proteger tanto el charco de soldadura como el electrodo de la contaminación. del entorno. Sin gas, la soldadura TIG no funcionará.
Al comienzo de la soldadura TIG, el helio era el gas de protección utilizado casi exclusivamente, pero eso cambió pronto porque no funcionaba con todo tipo de metal. Hoy en dia los gases más utilizados son el argón, el helio, el hidrógeno o una mezcla de todos ellos. Actualmente, el gas más utilizado actualmente es el argón (o una mezcla de argón).
Dependiendo del metal que vaya a soldar, se puede configurar el flujo de gas. Usualmente es algo entre 4 a 12 litros por minuto.
¿Para qué se utiliza el proceso de soldadura TIG?
Debido a su naturaleza, la soldadura TIG se utiliza principalmente para soldar acero inoxidable y metales no ferrosos como magnesio, aluminio, cromo, aleaciones de níquel y aleaciones de cobre.
La alta calidad que brinda la soldadura TIG también significa que la operación puede ser más lenta que otros procesos y que el operador, si es manual, debe estar bien capacitado para dominarlo. TIG se usa ampliamente en metales delgados, soldadura especializada y representaciones artísticas. Cuando la calidad o la apariencia no son de suma importancia, se usa el proceso de soldadura MIG en su lugar.
En la fabricación de bicicletas, por ejemplo, la soldadura TIG juega un papel central. Esto se puede aplicar tanto por medios automáticos como manuales. De hecho, varios robots de soldadura pueden soldar procesos MIG y TIG, simplemente cambiando la fuente de alimentación y la antorcha usando el adaptador de herramientas.
Una de las razones clave para usar la soldadura TIG es la estética. El haz de soldadura TIG requiere poca o ninguna limpieza después, dependiendo de la habilidad del soldador, por supuesto. Dado que requiere tal enfoque por parte del operador, evidentemente es un proceso más lento en comparación con la soldadura MIG.
Un factor clave para la soldadura TIG es que la corriente debe ser lo más estable posible.
Cuándo se suelda magnesio y aluminio
La soldadura AC TIG se usa ampliamente para obtener la mejor calidad en las uniones cuando se suelda magnesio y aluminio. En realidad, se prefiere a la soldadura MIG en este asunto. Por supuesto, requiere habilidad del operador para configurar el equilibrio y el amperaje correctos para la pieza de trabajo.
¿Es una máquina de soldar TIG lo que necesita?
Si todas las características de las que hemos hablado sobre la soldadura TIG es justo lo que necesita, parece que es un buen candidato para una máquina de soldar TIG. Quizás ya se ha decidido a comprar una.
Principalmente, los grandes usuarios de la soldadura TIG son:
- Profesionales de la construcción
- Industria automotriz
- Industria aeroespacial y aeronáutica
- Tuberías
- Fabricantes de bicicletas
- Mecánica
- Bricolaje
Como advertencia, debemos decirle que, en promedio, los equipos de soldadura TIG pueden ser un poco más caros que los MIG o STICK. . Dicho esto, hablemos de lo que se necesita para empezar a trabajar con la soldadura TIG.
- Máquina de soldar TIG: Encuentre en este artículo una selección de las mejores máquinas de soldadura TIG en 2023
- Tanque de gas
- Electrodo de tungsteno
- Amoladora o afiladora
- Varillas de relleno (elegir el adecuado dependiendo de lo que vayas a soldar)
- Careta o casco
- Pedal o soplete con gatillo (dependiendo de la máquina o de la ubicación de la pieza)
- Guantes y equipo de protección personal
Problemas relacionados con la soldadura TIG
Nada en este mundo es perfecto, incluida la soldadura TIG. Ahora podemos revelar honestamente algunos de los problemas que puede tener este proceso, junto con la solución.
Es un proceso complejo
No hay duda de que la soldadura TIG es más difícil de dominar que cualquier otro proceso. En general, se necesitan años de práctica y mucha concentración cada vez que va a hacer un cordón.
Ahora, las máquinas de soldadura TIG más nuevas incluyen una serie de funciones que se pueden configurar automáticamente para facilitar el trabajo de los operadores con poca experiencia. Con paciencia y práctica, lo que parecía un trabajo insuperable, se puede convertir en una trabajo del día a día.
Es un proceso de soldadura lento
En comparación con MIG, la soldadura TIG puede verse como un proceso lento, lo que reduce la productividad y la rentabilidad. Podemos ver cómo estos 2 procesos difieren en velocidad al comparar las tasas de flujo de gas. Normalmente, MIG usa de 35 a 50 pies cúbicos por hora mientras que TIG gasta de 15 a 25 pies cúbicos de flujo de gas de protección por hora. Además, debido al calor producido, la soldadura TIG es más lenta que la MIG.
Incluso cuando no hay una solución directa a este problema, esta es una situación con la que los fabricantes pueden tener que lidiar, porque a veces la soldadura TIG es simplemente el proceso de soldadura adecuado, independientemente de la velocidad.
Soldadura al aire libre
Dado que en la soldadura TIG el charco está protegido por el gas (argón o una mezcla) que también sale de la antorcha, en condiciones de viento este escudo se vuela, dejando la soldadura desprotegida y lista para ser contaminada por los elementos atmosféricos.
La solución a esto es soldar en interiores. Siempre que esto no sea posible, las pantallas de soldadura pueden cubrir el área para que el viento no pueda llevarse el gas de protección. Comprensiblemente, la mayoría de los lugares de trabajo de soldadura TIG son áreas cerradas.
Al soldar acero inoxidable
Un problema que suele ocurrir al soldar acero inoxidable con TIG es que se calienta demasiado. Esto puede provocar la precipitación de carburos, lo que hace que el material pierda su resistencia a la corrosión. Para evitar eso, necesita un control de calor preciso, como el que se logra con la soldadura TIG pulsada.
Otros problemas y sus soluciones
Cuando se les pregunta sobre la soldadura TIG, algunos expertos reconocen que la calidad de la soldadura puede verse afectada por muchas variables, como la velocidad, la configuración de los pulsos, el amperaje de salida, el tungsteno sin forma, etc. detalles antes de empezar.
Cuando pones una lupa en la soldadura TIG, puedes encontrar problemas técnicos más difíciles que tratar. Este artículo de Miller aborda algunos de ellos, junto con soluciones.
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Los equipos de soldar TIG más nuevos
Los equipos TIG más nuevo son las máquinas de soldar inversoras que le permiten configurar una gran cantidad de parámetros para obtener el resultado exacto que está buscando. Algunas de las características y funciones que tienen son las siguientes:
- Frecuencia de pulso
- Pulsos por segundo
- Corriente de base
- Pico de corriente
- Tiempo de pulso (basado tanto en la corriente de base como en la de pico)
- Tacking
- Soldadura de punto
- Soldadura intermitente
Permítanos ahora presentar algunas máquinas de soldadura TIG que tienen la preferencia del público. Todas tienen estas funciones y más. De hecho, en este otro artículo del blog sobre las mejores máquinas de soldar TIG del 2023, encontrará más información sobre cada una de ellas.
Ahora bien, ¿cuál de estas es la adecuada para usted? Hay una serie de razones por las que una de ellas sería la adecuada para sus operaciones. Hable con nosotros para que podamos asesorarlo sobre cómo obtener la más indicada para usted.
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