Cómo limpiar el metal antes de soldarlo

En el mundo de la fabricación y soldadura de metales, lograr una superficie limpia y prístina en la pieza de trabajo es primordial para obtener soldaduras fuertes, duraderas y estéticamente agradables. Sin embargo, conseguir soldaduras sólidas y limpias es más que simplemente soldarlas correctamente. Para lograrlo, además de la configuración correcta y los años de experiencia, también deberá considerar la preparación adecuada de la soldadura.

Por eso, en esta completa guía profundizaremos en las técnicas esenciales para limpiar superficies metálicas antes de soldar. Desde la eliminación de recubrimientos galvanizados rebeldes que pueden representar riesgos para la salud cuando se calientan hasta la eliminación de capas de pintura, óxido y cascarilla de laminación tenaz, lo guiaremos en cada paso sobre cómo limpiar el metal antes de soldarlo.

Fuente: https://www.thefabricator.com/thefabricator/article/cuttingweldprep/5-steps-for-proper-weld-preparation

¿Se puede soldar a través de pintura, óxido, suciedad o revestimiento de zinc?

En teoría, se pueden soldar a través de contaminantes de la superficie como pintura, óxido o revestimiento de zinc. Debido a su alta penetración, la soldadura electrostática con varillas E6010 o la soldadura con llama (oxiacetileno) quemará rápidamente las capas de óxido o revestimiento. Sin embargo, los soldadores rara vez lo alentarán a hacerlo. Este enfoque se puede utilizar en situaciones específicas y relativamente limitadas donde la limpieza previa a la soldadura no es rentable. De lo contrario, soldar metal pintado, oxidado o galvanizado puede causar defectos y problemas.

En primer lugar, soldar a través de contaminantes puede comprometer la calidad de la soldadura. La pintura, el óxido y la suciedad pueden introducir impurezas en la soldadura, debilitando su integridad estructural. La pérdida de integridad estructural provoca defectos como grietas o fallas completas de la pieza soldada. Los recubrimientos y contaminantes también pueden interferir con la penetración en el metal base, creando puntos débiles que dificultan la soldadura.

Soldar sin eliminar la contaminación.

Fuente: https://www.reddit.com/r/Welding/comments/bv6917/help_i_cant_get_rid_of_the_contamination_ive/

Además, soldar a través de pintura o revestimientos de zinc puede suponer graves riesgos para la salud del soldador. Una vez que el zinc o la pintura se calientan, comienzan a hervir, produciendo vapores altamente tóxicos que pueden presentar graves riesgos para la salud de los soldadores. La Regulación OSHA 1926.354 para empleados establece que en espacios cerrados, todas las superficies cubiertas con conservantes tóxicos deben ser despojadas de todos los recubrimientos tóxicos a una distancia de al menos 4 pulgadas del área de aplicación de calor. De lo contrario, los empleados deben estar protegidos por respiradores de línea de aire.

Finalmente, soldar a través de suciedad, pintura u otros revestimientos puede producir una apariencia desordenada y desigual. La pintura hirviendo también produce salpicaduras que vuelan, creando soldaduras estéticamente desagradables y riesgos de incendio. Por lo tanto, cuanto más tiempo se dedique a preparar la soldadura, menor será el tiempo dedicado a la limpieza y el retrabajo posteriores a la soldadura.

Limpiar previamente el tubo metálico.

¿Qué es el revestimiento galvanizado y por qué hay que quitarlo antes de soldar?

El recubrimiento galvanizado, a menudo llamado galvanización o simplemente “galvanización”, es un tratamiento superficial protector que se aplica a objetos de acero o hierro para evitar la corrosión. La galvanización es una capa de zinc aplicada sobre la superficie del metal y se extiende mediante varios métodos, generalmente sumergiendo el metal en un baño de zinc fundido o utilizando un proceso conocido como galvanoplastia.

El propósito de la galvanización es crear una barrera entre el metal base (generalmente acero o hierro) y el entorno circundante. El zinc es una opción típica debido a sus excelentes propiedades resistentes a la corrosión. Cuando se expone a la humedad y al oxígeno, el zinc forma una capa protectora de óxido de zinc en su superficie, que actúa como una barrera de sacrificio, evitando que el metal subyacente se corroa.

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Sin embargo, si bien el galvanizado proporciona una excelente protección contra la corrosión, puede suponer riesgos para la salud si el metal galvanizado se calienta, como durante la soldadura.

Riesgos de soldar acero galvanizado

Soldar metales galvanizados puede plantear varios riesgos para la salud y la seguridad debido a los vapores de zinc que se forman durante la soldadura. Cuando el metal galvanizado se calienta durante la soldadura, el zinc de la superficie puede vaporizarse y formar vapores de óxido de zinc. La inhalación de grandes cantidades de estos vapores puede provocar una afección conocida como “fiebre de los vapores metálicos”. La exposición prolongada puede provocar enfermedades más graves o incluso cáncer de pulmón, por lo que es fundamental reducir la exposición.

Soldar al aire libre reducirá significativamente los riesgos, pero la mejor práctica es quitar el revestimiento galvanizado o la pintura siempre que sea posible. Incluso las normas de seguridad y riesgos laborales exigen eliminar una capa tóxica de al menos 4 pulgadas de la fuente de calor o, en nuestro caso, de la soldadura.

El humo salía de los tubos de acero galvanizado.

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Cómo quitar pintura o revestimiento galvanizado

Quitar y limpiar el revestimiento galvanizado y la pintura antes de soldar es esencial para garantizar un proceso de soldadura seguro y eficaz. Sin embargo, debido a la naturaleza del zinc, incluso el proceso de eliminación debe realizarse con cuidado, incluidas las precauciones adecuadas, las herramientas adecuadas y el equipo de protección personal (EPP).

Usar respirador de soldadura y equipo de protección al soldar acero galvanizado.

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El zinc es un oligoelemento útil que beneficia a nuestro cuerpo, pero una exposición excesiva puede provocar diversos riesgos para la salud. Es por eso que debes usar equipo de protección y proteger tus ojos y piel de los desechos antes de quitar la capa de zinc. Por lo tanto, asegúrese de usar guantes y protección para la cara y las manos, y para quitar la pintura o el revestimiento galvanizado, puede utilizar los siguientes métodos:

• Cepillado: Si se trata de pintura o revestimiento galvanizado suelto o descascarado, solo necesitará un cepillo de alambre. Si la pintura galvanizada es más persistente, puede utilizar herramientas eléctricas con un cepillo de alambre. También se recomiendan los cepillos en áreas estrechas donde no se pueden usar herramientas eléctricas o amoladoras.

• Rectificado: El rectificado casi siempre es una mejor solución para un galvanizado más espeso o persistente. Una amoladora angular equipada con una muela abrasiva de óxido de aluminio o carburo de silicio eliminará completamente la capa galvanizada y debe hacerlo alrededor de la junta soldada. Sin embargo, el pulido puede ser potencialmente peligroso ya que el polvo o las partículas de zinc pueden volar por el taller. Además, los abrasivos pueden calentar el zinc, produciendo humos limitados. Además, si muele demasiado profundo, puede incorporar zinc en la unión, lo que puede comprometer la integridad de la soldadura. No obstante, la molienda es un método ideal para eliminar la capa de zinc si se hace bien.

Pulido del acero galvanizado.

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• Tratamientos químicos: la mayoría de los ácidos pueden eliminar la galvanización y, a menudo, se utilizan para limpiar toda la pieza de trabajo. Dependiendo de su solución, este proceso puede requerir múltiples aplicaciones para eliminar todos los rastros de galvanización de la superficie metálica. Los ácidos débiles, como los del vinagre o el limón, pueden eliminar la capa de zinc con poco o ningún riesgo o irritación, pero llevará tiempo. Mientras tanto, el ácido muriático es una forma barata y diluida de ácido clorhídrico. Puede eliminar recubrimientos galvanizados gruesos en un par de minutos o incluso menos, pero es altamente tóxico y puede dañar los ojos, la piel o el sistema respiratorio. También libera hidrógeno altamente inflamable, por lo que debes tener cuidado al usarlo.

Retire los recubrimientos galvanizados gruesos con ácido muriático en un par de minutos.

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• Decapado mecánico: un simple martillo y un cincel también pueden ayudarle a eliminar el recubrimiento de zinc y no tiene que preocuparse por los residuos o los disolventes tóxicos. Sin embargo, este proceso puede ser lento y difícil, por lo que en aplicaciones específicas se utilizan martillos neumáticos y decapado automático.

Recuerde que el esmerilado, el cepillado o el decapado mecánico pueden dejar algunos residuos o polvo de zinc, así que asegúrese de limpiar el lugar de trabajo antes de soldar. El alto calor de soldadura también puede interactuar con algunos ácidos y polvo, por lo que además de las piezas soldadas, asegúrese de que su entorno también esté limpio antes de soldar.

Soldadura de metal pintado

Al igual que el recubrimiento de zinc, la pintura en la superficie del metal puede causar varios problemas de salud y de integridad de la soldadura si no la retira antes de soldar. La pintura actúa como una barrera entre el arco de soldadura y el metal base, lo que puede provocar una falta de penetración, una fusión inadecuada o una contaminación general de la soldadura.

La pintura puede contener varios aditivos, pigmentos y aglutinantes que pueden liberar gases nocivos y producir escoria cuando se somete a altas temperaturas durante la soldadura. Dependiendo del tipo de pintura y su composición, los vapores y gases tóxicos pueden dañar el sistema respiratorio o causar irritación de la piel y los ojos.

Soldadura por varilla de metal pintado con un 7018.

Foto de @taylor_welding (TikTok)

La presencia de pintura también puede alterar las propiedades mecánicas del metal base, como su resistencia y ductilidad. La pintura puede hervir, creando agujeros en la soldadura, lo que se conoce como porosidad, lo que provoca grietas y fallas. Además, soldar pintura puede causar irregularidades en la superficie de soldadura, lo que dificulta lograr un acabado suave y uniforme. Esto puede ser estéticamente indeseable y puede requerir una limpieza adicional posterior a la soldadura.

Cómo quitar la pintura antes de soldar

A diferencia del recubrimiento de zinc, la pintura generalmente no está tan firmemente fusionada con la superficie del metal base, por lo que para quitarla antes de soldar, normalmente no necesitarás herramientas eléctricas ni pistolas grandes. La pintura descascarada o suelta se desprenderá con papel de lija, pero también puedes usar un cepillo y accesorios en las herramientas eléctricas. Las formas más efectivas de quitar pintura antes de soldar son:

• Cepillado: Como se señaló, la mayor parte de la pintura se puede quitar fácilmente con un cepillo de alambre. El cepillado es una operación relativamente fácil y rápida que eliminará la pintura de la superficie rápidamente para que puedas volver a soldar en poco tiempo.

• Lijado: El lijado es otro procedimiento bastante fácil y rápido que te ayudará a quitar la pintura del metal antes de soldar. Sin embargo, el lijado manual puede llevar mucho tiempo y ser difícil, especialmente en piezas más grandes, por lo que la mayoría de los soldadores utilizan un disco de lijado o una rueda de alambre montada en una amoladora angular u otras herramientas eléctricas.

Lijado de tubería de acero pintada.

Foto de @obsidian_improvements (TikTok)

• Decapantes de pintura: Los decapantes de pintura son productos químicos que pueden penetrar a través de múltiples capas de pintura y debilitar la adhesión entre esta y la superficie. Los aplicas sobre la pintura, los dejas reaccionar y quitas la pintura fácilmente con un pincel. Se pueden utilizar en varios tipos de pintura y se recomiendan para capas de pintura más gruesas y persistentes.

Soldadura de metal oxidado

Soldar metal oxidado puede presentar varios problemas y desafíos potenciales, tanto en términos de calidad de la soldadura como de seguridad del proceso de soldadura. El óxido compromete la integridad estructural del metal base, debilitándolo. Soldar sobre metal oxidado puede dar lugar a soldaduras con resistencia reducida, que pueden no cumplir con las especificaciones estructurales o de carga requeridas.

El óxido y la corrosión a menudo crean superficies irregulares con hoyos y grietas. Estas imperfecciones pueden atrapar gases e impurezas durante la soldadura, lo que provoca una fusión incompleta y soldaduras más débiles. Una vez que el gas y los contaminantes quedan atrapados dentro de la soldadura, pueden causar porosidad o fusión incompleta, lo que provoca soldaduras más débiles y grietas.

Foto de @im.natelee (TikTok)

Al igual que con la pintura y el zinc, soldar a través del óxido puede generar vapores de óxido de hierro que pueden causar fiebre por vapores metálicos. Además, el metal oxidado puede producir más salpicaduras durante la soldadura debido a la humedad y los contaminantes. Las salpicaduras pueden quemarle la piel, provocar un incendio en el taller o requerir más tiempo de limpieza después de la soldadura.

Quitar el óxido del metal.

Foto de @zboogy98 (TikTok)

¿Cómo se elimina el óxido antes de soldar?

Debido a los posibles peligros y problemas, eliminar el óxido de las piezas antes de soldar es fundamental para garantizar una soldadura limpia y sólida. Antes de empezar a limpiar el óxido, primero debes evaluarlo. El óxido ligero de la superficie generalmente se cae rápidamente, mientras que el óxido pesado y espeso puede requerir más atención.

• Eliminación de óxido superficial ligero antes de soldar: los depósitos de color óxido en la superficie del metal presentan las primeras etapas de oxidación o oxidación superficial, que generalmente se pueden eliminar fácilmente. Al igual que con la pintura, puedes utilizar un cepillo de alambre o papel o discos de lija para quitarla. Naturalmente, se desprende fácilmente, pero eliminar el óxido de la superficie puede generar polvo de óxido peligroso, así que asegúrese de usar una mascarilla.

• Eliminación de óxido pesado y espeso antes de soldar: en etapas posteriores de desarrollo, el óxido penetra lentamente en la superficie del metal base y crea capas más gruesas. En la parte superior de la superficie se forman escamas de óxido, pero eso es sólo la punta del iceberg. Si bien puede eliminar las incrustaciones con papel de lija o ruedas y cepillos de lijado, las capas más gruesas requieren esmerilado, granallado o productos químicos. Las amoladoras angulares con disco de láminas o disco de lijado eliminarán rápidamente el óxido pesado a gran escala, pero tenga cuidado con el polvo y otras partículas. Los productos químicos similares a los ácidos también son una buena solución, pero debes manipularlos con cuidado. Por último, el chorreo abrasivo o chorro de arena se utiliza para limpiar piezas muy oxidadas, pero sus equipos suelen reservarse para aplicaciones industriales.

Eliminación de óxido antes de soldar.

Foto de @chiassonsmoke (TikTok)

¿Qué es la cascarilla de laminación? ¿Se puede soldar a través de ella?

La cascarilla de laminación (también llamada cascarilla) es la superficie escamosa que se forma en el acero laminado en caliente. Mill Scale se encuentra en todos los productos de acero laminados en caliente a menos que se procesen en una atmósfera protectora e inerte. En la industria metalúrgica, muchos soldadores a menudo confunden las cascarillas de laminación con óxido. Sin embargo, las incrustaciones de molino se forman a temperaturas elevadas y consisten principalmente en magnetita de color gris azulado, Fe3O4. Mientras tanto, el óxido se forma por la reacción del hierro/acero y el oxígeno en presencia de agua o humedad del aire.

Escala de molino sobre un yunque.

Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/Mill_scale

Aunque estamos hablando de dos términos diferentes, la soldadura a escala de fábrica, si bien es posible, puede presentar varios problemas y desafíos potenciales similares a los de soldar metales oxidados. La báscula se comporta como aislante térmico y eléctrico. Este comportamiento restringe la fluidez del charco y crea inestabilidad del arco.

Además, las incrustaciones tienen impurezas como oxígeno que pueden liberarse en el acero. Los iones de oxígeno se liberan en el metal de soldadura a medida que se degenera la cascarilla de laminación. El oxígeno aumentará la porosidad, lo que debilita la articulación. Las escamas de laminación a menudo crean una superficie irregular y texturizada. Soldar en dichas superficies puede generar perfiles de cordón de soldadura inconsistentes y dificultades para lograr un acabado liso y uniforme.

Soldadura Mig del metal del que se eliminaron o no las escamas de laminación.

Foto de @chiassonsmoke (TikTok)

¿Cómo eliminar las incrustaciones del molino antes de soldar?

Quitar las cascarillas de laminación antes de soldar es fundamental para garantizar una superficie limpia y lisa para soldaduras sólidas y confiables. Al igual que el óxido, las incrustaciones de laminación pueden ser ligeras y estar presentes sólo en la superficie. Sin embargo, las incrustaciones frescas del molino están bien adheridas a la superficie, por lo que tendrá problemas para quitarlas. Por lo tanto, para eliminar las cascarillas de laminación antes de soldar, puede emplear los siguientes métodos:

• Rectificado: Una amoladora angular es siempre la mejor manera de eliminar la mayoría de los contaminantes, incluida la cascarilla del molino, de la superficie. Con la báscula ligera se pueden utilizar cepillos de nailon y/o ruedas o discos decapantes. Sin embargo, si la capa es más persistente, un disco de carburo de silicio o una rueda de alambre funcionarán mejor.

Discos decapantes para eliminar las cascarillas de laminación del metal.

Foto de @countrycustomfabricating (TikTok)

• Granallado: Al igual que el óxido, el granallado hará un excelente trabajo limpiando, puliendo las superficies y eliminando las capas persistentes de cascarilla de laminación. Este es un método rápido y rentable para eliminar las incrustaciones de laminación, pero requiere equipo especializado que no está disponible fácilmente.

• Limpieza con llama: Debido a la naturaleza de la formación de las cascarillas de laminación, se puede utilizar la misma temperatura para contrarrestarlas y eliminarlas. Una llama de oxiacetileno caliente eliminará las incrustaciones del molino, pero también puede ayudar con otros contaminantes. Sin embargo, las aplicaciones se limitan a piezas más gruesas que no pueden deformarse debido al alto calor.

• Productos químicos: si puedes manipularlos correctamente, los productos químicos también son una excelente manera de eliminar las incrustaciones de laminación. Los productos químicos similares a los ácidos reaccionan con las incrustaciones de laminación a nivel molecular y las eliminan, pero tenga en cuenta que la reacción puede continuar y dañar el metal base y dañarlo a usted o a su medio ambiente.

Quitar las cascarillas del molino con vinagre. Enjuague y neutralice el ácido con bicarbonato de sodio.

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Conclusión

Limpiar el metal antes de soldar es un paso fundamental que se debe considerar en el proceso de soldadura. Ya sea que se trate de óxido, cascarilla de laminación, pintura u otros contaminantes, la calidad y la integridad de una soldadura dependen en gran medida de la limpieza del metal base.

Si sigue diligentemente los métodos adecuados para la preparación de la superficie, puede estar seguro de que está trabajando sobre un lienzo limpio, listo para crear soldaduras fuertes, confiables y seguras. Si bien el proceso puede requerir tiempo y esfuerzo adicionales, los beneficios en términos de calidad, longevidad y seguridad de la soldadura superan con creces la inversión inicial.

🧐Cómo limpiar metal antes de soldarlo: preguntas frecuentes

1. ¿Cómo quitar pintura o revestimiento galvanizado?

• Cepillado: Si se trata de pintura o revestimiento galvanizado suelto o descascarado, solo necesitará un cepillo de alambre. Si la pintura galvanizada es más persistente, puede utilizar herramientas eléctricas con un cepillo de alambre. También se recomiendan los cepillos en áreas estrechas donde no se pueden usar herramientas eléctricas o amoladoras.

• Rectificado: El rectificado casi siempre es una mejor solución para un galvanizado más espeso o persistente. Una amoladora angular equipada con una muela abrasiva de óxido de aluminio o carburo de silicio eliminará completamente la capa galvanizada y debe hacerlo alrededor de la junta soldada. Sin embargo, el pulido puede ser potencialmente peligroso ya que el polvo o las partículas de zinc pueden volar por el taller. Además, los abrasivos pueden calentar el zinc, produciendo humos limitados. Además, si muele demasiado profundo, puede incorporar zinc en la unión, lo que puede comprometer la integridad de la soldadura. No obstante, la molienda es un método ideal para eliminar la capa de zinc si se hace bien.

2. ¿Cómo quitar la pintura antes de soldar?

• Cepillado: Como se señaló, la mayor parte de la pintura se puede quitar fácilmente con un cepillo de alambre. El cepillado es una operación relativamente fácil y rápida que eliminará la pintura de la superficie rápidamente para que puedas volver a soldar en poco tiempo.

• Lijado: El lijado es otro procedimiento bastante fácil y rápido que te ayudará a quitar la pintura del metal antes de soldar. Sin embargo, el lijado manual puede llevar mucho tiempo y ser difícil, especialmente en piezas más grandes, por lo que la mayoría de los soldadores utilizan un disco de lijado o una rueda de alambre montada en una amoladora angular u otras herramientas eléctricas.

• Decapantes de pintura: Los decapantes de pintura son productos químicos que pueden penetrar a través de múltiples capas de pintura y debilitar la adhesión entre esta y la superficie. Los aplicas sobre la pintura, los dejas reaccionar y quitas la pintura fácilmente con un pincel. Se pueden utilizar en varios tipos de pintura y se recomiendan para capas de pintura más gruesas y persistentes.

3. ¿Cómo se elimina el óxido antes de soldar?

• Eliminación de óxido superficial ligero antes de soldar: los depósitos de color óxido en la superficie del metal presentan las primeras etapas de oxidación o oxidación superficial, que generalmente se pueden eliminar fácilmente. Al igual que con la pintura, puedes utilizar un cepillo de alambre o papel o discos de lija para quitarla. Naturalmente, se desprende fácilmente, pero eliminar el óxido de la superficie puede generar polvo de óxido peligroso, así que asegúrese de usar una mascarilla.

• Eliminación de óxido pesado y espeso antes de soldar: en etapas posteriores de desarrollo, el óxido penetra lentamente en la superficie del metal base y crea capas más gruesas. En la parte superior de la superficie se forman escamas de óxido, pero eso es sólo la punta del iceberg. Si bien puede eliminar las incrustaciones con papel de lija o ruedas y cepillos de lijado, las capas más gruesas requieren esmerilado, granallado o productos químicos. Las amoladoras angulares con disco de láminas o disco de lijado eliminarán rápidamente el óxido pesado a gran escala, pero tenga cuidado con el polvo y otras partículas. Los productos químicos similares a los ácidos también son una buena solución, pero debes manipularlos con cuidado. Por último, el chorreo abrasivo o chorro de arena se utiliza para limpiar piezas muy oxidadas, pero sus equipos suelen reservarse para aplicaciones industriales.

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