La soldadura TIG es un proceso complicado que requiere muchos elementos, incluida la instalación de un gas protector como el argón para facilitar la soldadura y proteger el área de soldadura. Los gases de protección son gases inertes o semiinertes que se usan comúnmente en los procesos de soldadura MIG (gas inerte de metal) y TIG (gas inerte de tungsteno). El argón es un gas rentable y de rutina para que los soldadores TIG manuales lo usen como protección.
Entonces, ¿cómo debería alguien configurar el argón para la soldadura TIG? Un soldador debe configurar correctamente el argón como gas de protección en el proceso de soldadura TIG asegurándose de que se suministre el gas correcto en un tanque suficiente con un regulador de argón eficaz. Este es un paso importante en el proceso de soldadura TIG para proteger el material de soldadura y mantener un flujo eficiente para la estabilidad de la soldadura por arco.
Dado que la soldadura TIG, en particular, requiere habilidad, precisión y seguridad, es esencial que los soldadores TIG manuales entiendan cómo configurar el argón como gas de protección para una soldadura exitosa. Por lo tanto, una lista de verificación de configuración es una herramienta útil además de comprender el proceso general, el equipo y la preparación necesarios para la soldadura TIG. Este artículo proporciona una lista de verificación y dicha información adicional.
Soldadura TIG
La soldadura TIG es un proceso de soldadura manual que se utiliza principalmente para uniones de soldadura críticas o donde se requieren soldaduras pequeñas y precisas. También se utiliza para soldar secciones delgadas de metales que no son acero común, como acero inoxidable y aleaciones de aluminio, magnesio o cobre. La fuente de poder de soldadura de corriente constante produce energía eléctrica que es conducida a través del arco a través de una columna de gas altamente ionizado y vapores metálicos.
La soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG), también conocida como soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), es un proceso de soldadura por arco que utiliza un electrodo de tungsteno que no es consumible para producir la soldadura. El área de soldadura y el electrodo están protegidos contra la oxidación y otra contaminación por un gas de protección inerte como el argón o el helio. Además, en la mayoría de los casos también se utiliza un metal de aporte.
El tungsteno es un metal duro pero quebradizo y ligeramente radiactivo. En comparación con otros metales, tiene usos limitados. Sin embargo, en la soldadura TIG, el tungsteno se convierte en un electrodo no consumible. Este electrodo se utiliza para crear el arco de soldadura.
Hay muchos beneficios para la soldadura TIG, que incluyen:
- Mayor control del operador sobre la soldadura
- Permite soldaduras más fuertes, mejores y más precisas.
- Versatilidad en la soldadura de materiales alternos
Sin embargo, también existen inconvenientes en la soldadura TIG, que incluyen:
- Proceso más complejo que otras soldaduras
- Puede ser difícil de aprender y dominar para los soldadores.
- Más lento que la mayoría de las otras técnicas de soldadura
La soldadura TIG requiere que el soldador use ambas manos, una para sostener la antorcha TIG que produce el arco y la otra para agregar el metal de aporte a la unión soldada. Este proceso de soldadura único hace que la soldadura TIG sea difícil de aprender, pero se considera un método de soldadura versátil y de alta calidad.
Cómo funciona la soldadura TIG
La soldadura TIG requiere tres elementos: calor, protección y metal de aporte.
Un soldador activará el flujo de gas, a menudo ubicado a través de una válvula en la antorcha TIG. Este flujo de gas protector de argón protege el área de soldadura del aire. Luego, el soldador sostiene el soplete sobre la unión soldada lo suficientemente cerca como para que el soplete no toque el metal. El soldador presiona un pedal y el electrodo de tungsteno en la antorcha comienza un arco.
Una vez que se inicia este arco, las dos piezas de metal a soldar comienzan a fundirse y crear un charco. Luego, el soldador sumerge un alambre de soldadura en el arco para llenar la unión y crear una sola pieza de metal.
Las propiedades del metal de tungsteno permiten que un arco mantenga una temperatura de hasta 11,000 grados Fahrenheit. Debido a su alto punto de fusión y buena conductividad eléctrica, el electrodo de tungsteno no se quema.
Equipo Requerido para Soldadura TIG
Hay varios elementos del equipo necesarios para la soldadura TIG, y uno de los componentes principales es el gas de protección, como el argón. Este equipo incluye: una antorcha de soldadura, un electrodo de tungsteno no consumible, una fuente de alimentación de soldadura de corriente constante y una fuente de gas de protección.
Soplete
Las antorchas de soldadura TIG se pueden operar de forma automática o manual. Son similares en construcción, pero la antorcha manual tiene un mango. Además, el “ángulo de la cabeza” se puede variar en algunas antorchas manuales según las preferencias del operador.
Estas antorchas de metal transmiten corriente y calor de manera efectiva y el electrodo de tungsteno se mantiene firmemente en el centro de la antorcha. Los puertos que rodean el electrodo proporcionan un flujo de gas de protección. La antorcha cuenta con plásticos aislantes y resistentes al calor que cubren los componentes metálicos para proteger al soldador del calor y la electricidad.
Electrodo
El electrodo TIG está hecho de tungsteno o una aleación debido a su temperatura de fusión más alta entre los metales puros. Debido a esto, el electrodo no se consume durante la soldadura, aunque se puede producir algo de quemado o erosión.
Fuente de alimentación
La soldadura TIG utiliza una fuente de energía de corriente constante para que la corriente y el calor permanezcan relativamente constantes incluso si la distancia del arco o el voltaje cambian. Esto es especialmente importante en la soldadura TIG manual ya que el operador debe sostener la antorcha y mantener la estabilidad del arco. Una fuente de alimentación de corriente constante evita las variaciones de calor, lo que puede dificultar la soldadura.
Las fuentes de poder para soldadura TIG cuentan con capacidades de inicio de arco por elevación o capacidades de inicio de arco por elevación y de alta frecuencia.
Gas protector
Los gases de protección son necesarios en la soldadura TIG para proteger el área de soldadura de los gases de la atmósfera, como el nitrógeno, el hidrógeno y el oxígeno. Estos gases pueden causar defectos de fusión y fragilizar el material de soldadura si entran en contacto con el electrodo, el arco o el metal de soldadura.
El gas de protección, argón en la mayoría de los casos, también transfiere el calor del electrodo de tungsteno al metal y ayuda a iniciar y mantener un arco estable. La composición de un gas de protección depende de varios factores, como el material que se está soldando, el diseño de la unión y el aspecto deseado de la soldadura final. Sin embargo, el argón se usa en la mayoría de los proyectos de soldadura TIG.
Uso de argón como gas de protección
El propósito principal de los gases de protección, como el argón, es proteger el área de soldadura del oxígeno y el vapor de agua del aire. Dependiendo de los materiales de soldadura, los gases atmosféricos pueden aumentar las dificultades de soldadura y/o reducir la calidad de la soldadura. La elección de un gas de protección inadecuado al soldar puede provocar una soldadura porosa o débil. También puede provocar salpicaduras excesivas de material de soldadura, lo que aumenta el tiempo y el trabajo de limpieza.
El argón es un elemento (número 18 en la tabla periódica) que también se considera un gas noble. Es el tercer gas más abundante disponible en la Tierra. El argón es incoloro, inodoro, no inflamable, no tóxico y se usa más comúnmente como gas de protección inerte.
Para la soldadura TIG, el argón es una opción efectiva y bastante económica como gas de protección inerte, lo que lo convierte en el gas de protección más utilizado. Los gases de protección son importantes debido a sus propiedades de conductividad térmica y transferencia de calor, su densidad en relación con el aire y la forma en que se ionizan.
El argón es más pesado que el aire, por lo que “cubre” la soldadura y, por lo tanto, requiere tasas de flujo más bajas que los gases que son más livianos que el aire. La transferencia de calor es esencial cuando se trata de calentar la soldadura alrededor del arco. Además, la capacidad de ionización influye en la facilidad con que se inicia el arco y el voltaje requerido.
Dado que el movimiento atmosférico, como cualquier viento o corriente de aire, hace que el gas de protección se disperse alrededor de la soldadura, la soldadura TIG generalmente se realiza en interiores en un entorno estable para evitar que los gases atmosféricos entren en el área de soldadura. Los gases de protección, como el argón, brindan protección adicional para el área de soldadura contra estos gases atmosféricos.
El argón también es importante cuando se trata de su papel en el mantenimiento de la estabilidad del arco. Esto da como resultado una mayor penetración de la soldadura, una mejor transferencia del alambre de relleno y una mejor apariencia de la soldadura para el proyecto de soldadura.
Cómo preparar una configuración para soldadura TIG
Aunque la soldadura TIG produce soldaduras de calidad y es beneficiosa para proyectos de soldadura críticos, la preparación para la soldadura TIG puede ser intimidante para quienes no están familiarizados con el proceso. Esta configuración incluye seleccionar el tamaño y tipo de tungsteno correctos, elegir el tamaño de copa adecuado y configurar el gas de protección y su flujo. Estos son los preparativos básicos para una configuración de soldadura TIG y los materiales necesarios:
- Gas de protección: casi el 90 % de las aplicaciones de soldadura TIG se pueden realizar con argón al 100 % como gas de protección. Esto incluye soldar acero al carbono, acero inoxidable y aluminio. Ocasionalmente, el argón y el helio se mezclan para proporcionar un arco más caliente para soldar aleaciones de aluminio y cobre. Estos materiales tienen una alta conductividad térmica y la adición de helio da como resultado un inicio más fácil y rápido para el proceso de soldadura TIG.
- Tipo de tungsteno: para la soldadura TIG, el tungsteno generalmente se alea con diferentes elementos para lograr ciertos resultados o características para una soldadura. Según el proyecto, se puede utilizar tungsteno puro, toriado o ceriado.
- Tamaño del tungsteno: el tamaño del tungsteno requerido depende de la aplicación, principalmente del espesor del material de soldadura. Un material más grueso requiere más corriente y, por lo tanto, un tungsteno más grande.
- Flujo de gas: la soldadura TIG requiere menos flujo de gas para la mayoría de las aplicaciones. Es posible que se necesite más flujo para copas más grandes.
- Polaridad: se debe utilizar corriente continua (CC) para soldar acero y acero inoxidable. Se debe usar corriente alterna (CA) al soldar aluminio y magnesio.
Hay muchos factores para recordar y considerar al prepararse para una soldadura TIG. Sin embargo, tal atención al detalle en la configuración del proceso garantizará un proyecto de soldadura seguro y exitoso.
Cómo configurar argón para soldadura TIG
Para configurar el argón como gas de protección para la soldadura TIG, los soldadores deben decidir qué tipo de gas argón comprar, el tamaño del tanque de gas necesario, el tipo de regulador de argón que se utilizará y la presión de argón recomendada.
- Tipo de gas argón: los soldadores TIG manuales deben utilizar argón con una pureza del 99,99 %. El argón “puro” se refiere al gas que se compone de argón sin ninguna otra mezcla de gases presente. Este es uno de los gases de soldadura más utilizados, y las principales empresas de suministro de gas lo llevan y lo venden en varios tamaños de tanques de compresión.
- Tamaño del tanque: los soldadores quieren asegurarse de tener suficiente gas de protección, por lo que determinar el tamaño del tanque de argón requerido depende de la frecuencia potencial de uso, la configuración de presión durante la soldadura y la configuración de flujo previo y posterior para el proyecto de soldadura. Los soldadores pueden consultar con los proveedores lo que normalmente almacenan y lo que está disponible en lo que respecta al tamaño del tanque. Un tanque promedio dura entre 3 y 6 meses, dependiendo del uso.
- Regulador de argón: los tanques de gas argón, conocidos como cilindros de argón, generalmente no vienen con un regulador de argón. Sin embargo, se recomienda a la mayoría de los soldadores que compren un regulador adecuado para garantizar soldaduras exitosas.
- Tipo de regulador de argón: la mayoría de los reguladores de argón se basan en el flujo para regular el flujo continuo de la soldadora. Sin embargo, algunos sistemas de soldadura tienen sistemas de control de argón incorporados que requieren reguladores especializados para regular la presión del argón que fluye hacia la máquina. Los soldadores deben consultar a sus proveedores para obtener sugerencias sobre los tipos de reguladores de argón.
- Presión de argón recomendada: la mayoría de los sistemas de soldadura funcionan mejor a una presión de 10 psi. Esta presión generalmente se puede ajustar según la pieza de trabajo y la protuberancia del electrodo. Cuanto más sobresalga el electrodo, más presión de argón se requiere para una cobertura de protección adecuada.
Una vez que el soldador ha configurado correctamente el argón como gas de protección y se completa la preparación para la soldadura TIG, el proceso de soldadura está listo para comenzar. La siguiente sección presenta una breve lista de verificación para garantizar que todo, incluido el argón, esté configurado para la soldadura TIG.
Lista de verificación para configurar argón y otras funciones para soldadura TIG
Aquí se presenta una lista de verificación general para configurar argón y otros equipos para soldadura TIG. Esta lista de verificación debe usarse una vez que se hayan realizado todos los preparativos y adquirido los suministros para el proceso de soldadura TIG.
Importancia de la seguridad
En su mayor parte, el argón es un gas muy seguro para utilizar en la soldadura TIG. No es venenoso y no se quemará. Sin embargo, dado que el argón se almacena en un tanque comprimido, el protocolo de seguridad adecuado es esencial para evitar accidentes o lesiones. Además, dado que la mayoría de las soldaduras TIG se realizan en áreas confinadas y el argón es más denso que el aire, es necesaria una ventilación adecuada para la salud y el bienestar de los soldadores que utilizan este proceso.
Aplicaciones y características de la soldadura TIG manual
La soldadura TIG tiene muchas aplicaciones de campo, incluidas las líneas de montaje y producción y las reparaciones in situ. Introducido y muy utilizado en la década de 1940, el proceso TIG es conocido por sus altos estándares de calidad y soldaduras confiables. Con este tipo de soldadura, casi no hay humo ni residuos de soldadura.
La mayoría de los metales se pueden soldar con procedimientos TIG, incluidos acero inoxidable, titanio, magnesio, aluminio y cobre. El proceso es estable, produce una calidad superior y los defectos de soldadura generalmente son raros. Esta ausencia de defectos se debe en parte al uso de argón como gas protector para proteger los materiales de soldadura y mantener un arco eficiente para el soldador.
Los equipos de soldadura TIG requieren una inversión mayor que otros tipos de soldadura en la mayoría de los casos. Además, el proceso puede llevar más tiempo y la energía necesaria para la soldadura puede ser ligeramente superior. La soldadura TIG también puede requerir un ambiente ligeramente más limpio, para reducir la presencia e interferencia de gases atmosféricos.
La soldadura, en cualquier forma, es una habilidad altamente desarrollada. La soldadura TIG manual requiere aún más habilidad, precisión y experiencia que otros métodos y procesos. Sin embargo, los resultados son generalmente exitosos y de alta calidad. Es importante que los soldadores que deseen realizar la soldadura TIG comprendan todos los aspectos del proceso, incluida la preparación de los materiales y el equipo y la configuración del soplete de soldadura, el electrodo, la fuente de alimentación y el gas de protección, de los cuales el argón es el más común y efectivo. .