Cómo soldar cobre con TIG

Propiedades e importancia del cobre.

El cobre es un metal blando y maleable que conduce bien la electricidad y el calor. Es uno de los elementos más abundantes en la Tierra y se encuentra tanto en minerales como en pequeñas cantidades en rocas y suelos. El cobre se ha utilizado durante miles de años en una variedad de aplicaciones que incluyen joyería, monedas y arquitectura.

El cobre se utiliza ahora en una variedad de aplicaciones, incluido el cableado eléctrico y la plomería. También se utiliza para fabricar monedas y joyas y para construir edificios y monumentos.

El cobre también se utiliza en la industria automotriz para intercambiadores de calor y radiadores y como disipadores de calor para componentes electrónicos. En la industria médica, el cobre se utiliza para implantes médicos como marcapasos e instrumentos quirúrgicos. Esto incluye ciertos grados, pero para soldadura general y aplicaciones domésticas, debes comprar cobre sin oxígeno.

Cómo soldar cobre con TIG: ¿Por qué es difícil soldar el cobre?

El cobre es un material muy difícil de soldar porque tiene varias propiedades que pueden afectar la soldabilidad. El cobre puro es un metal dúctil, lo que significa que es relativamente maleable y puede deformarse fácilmente sin romperse. Esto puede causar deformaciones y deformaciones del material durante la soldadura, lo que dificulta lograr una soldadura limpia y consistente.

Otro problema es que el cobre tiene una alta conductividad térmica, lo que significa que transfiere calor rápida y fácilmente. Esto puede hacer que la unión soldada se enfríe más rápido de lo deseado, lo que resultará en una fusión incompleta y una mala calidad de la soldadura.

Además, el cobre tiene un punto de fusión bajo, lo que puede hacer que se caliente demasiado y se queme demasiado rápido durante la soldadura. Esto puede ser particularmente problemático cuando se intenta soldar piezas de cobre delgadas o pequeñas, ya que el calor puede ser difícil de controlar.

¿Es la soldadura TIG un buen método de soldadura de cobre?

La principal ventaja de la soldadura TIG de cobre es la alta calidad de las soldaduras, que se logra mediante un control preciso de los parámetros de soldadura. Estos incluyen el tamaño y la forma del baño de soldadura, la velocidad del proceso de soldadura y el aporte de calor. Además, la soldadura TIG es muy versátil ya que se puede utilizar en una amplia gama de metales y aleaciones, incluido el cobre, tuberías de cobre o accesorios de cobre.

La soldadura TIG se puede utilizar en materiales delgados, lo que la hace ideal para unir piezas delgadas de cobre o reparar artículos delicados. Sin embargo, la soldadura TIG también tiene desventajas. Es un proceso más lento que otros métodos de soldadura y requiere más habilidad y experiencia. Además, no produce altas tasas de deposición de soldadura y, por lo tanto, puede no ser adecuado para aplicaciones donde se requiere soldadura de áreas grandes.

Cómo soldar cobre con TIG: en pocas palabras

Para soldar cobre con TIG necesitará algunos componentes clave. En primer lugar, necesita un soldador TIG adecuado para el trabajo. El soldador TIG adecuado para cobre debe tener una corriente de soldadura mayor que la del acero debido a las propiedades térmicas del cobre.

También necesitarás un electrodo de tungsteno, generalmente hecho de tungsteno puro o tungsteno toriado. El tamaño y tipo de electrodo de tungsteno depende del espesor del cobre a soldar y del amperaje del soldador.

Además, el método preferido para el gas de protección es 100% helio con polaridad directa, pero los soldadores también utilizan mezclas de Ar/He. Ayuda a proteger la soldadura de la contaminación y a lograr el calor deseado y la profundidad de penetración en tuberías de cobre o tuberías de cobre.

Cuando utilice soldadura TIG, debe mantener el alambre de soldadura en el gas protector para evitar la contaminación. Una vez que haya configurado el baño de soldadura, debe trabajar rápidamente con corrientes altas (alrededor de 200 amperios) y salir de la soldadura lo más rápido posible para evitar la acumulación de calor y la penetración del metal.

Finalmente, necesitará un material de relleno, que dependiendo de la aplicación puede ser una varilla limpia de aleación de cobre. Aunque pueda parecer complicado, puedes lograrlo con éxito siguiendo nuestra guía paso a paso.

Soldadora TIG para cobre.

Para soldar cobre con TIG, necesita un soldador TIG con una fuente de corriente constante (CC) y un pedal o control con la punta de los dedos.

La corriente necesaria para soldar cobre con TIG depende del espesor del material. Generalmente, los soldadores TIG aficionados tienen una potencia nominal de 25 a 250 amperios. Sin embargo, debido a sus propiedades térmicas, el cobre requiere entre 30 y 50 amperios más que el acero del mismo espesor.

Cuando se suelda cobre con TIG, la polaridad debe establecerse en Electrodo negativo de CC (DCEN). Esto significa que el electrodo (tungsteno) está conectado al lado negativo de la fuente de energía y la pieza de trabajo (cobre) está conectada al lado positivo. De esta forma obtienes suficiente calidez y penetración.

Hay algunas características especiales que pueden resultar ventajosas. Por ejemplo, una función de pulso puede resultar útil al soldar materiales finos, ya que puede ayudar a reducir el aporte de calor y mejorar la calidad de la soldadura. Además, una función de posflujo puede resultar útil para proteger el charco de soldadura de la oxidación. Finalmente, el control del equilibrio puede ser beneficioso al soldar cobre porque permite al usuario controlar la relación entre la acción de limpieza y la profundidad de penetración.

Cómo soldar cobre con TIG: elección de tungsteno para soldar cobre

Los mejores electrodos de tungsteno para soldadura TIG de cobre son los fabricados con tungsteno toriado. El tungsteno que contiene torio es un tipo de tungsteno aleado con una pequeña cantidad de óxido de torio (ThO2). Esta adición al tungsteno ayuda a aumentar su conductividad eléctrica, lo cual es importante al soldar cobre.

Además, el tungsteno torio tiene un punto de fusión más alto que el tungsteno puro y, por tanto, es más resistente al desgaste durante el proceso de soldadura. Esto es importante al soldar cobre porque el cobre tiene un punto de fusión relativamente alto y puede dañar fácilmente el electrodo de tungsteno durante la soldadura. Los electrodos de tungsteno que contienen torio también tienen una tasa de contaminación más baja en comparación con otros electrodos de tungsteno, lo que los convierte en una opción ideal para soldar cobre. El cobre se suelda mejor con un electrodo puntiagudo (punta afilada).

Varillas de relleno TIG para cobre.

Cuando se suelda cobre con TIG, es mejor utilizar varillas de soldadura de bronce al silicio. Las aleaciones de silicio-bronce son conocidas por su resistencia superior y buena soldabilidad. También tienen un punto de fusión bajo, lo que los hace ideales para soldar cobre. Ofrecen una excelente resistencia a la corrosión y buena conductividad eléctrica. Además, son relativamente económicos, lo que los convierte en una opción económica para soldar cobre.

En comparación con otros tipos de varillas de relleno, como las varillas de aluminio-bronce o TIG desoxidadas, las aleaciones de silicio-bronce ofrecen resistencia y soldabilidad superiores. También tienen un punto de fusión más bajo que otras varillas de relleno, lo que permite una soldadura más rápida y sencilla.

Además, ofrecen una excelente resistencia a la corrosión, lo cual es importante a la hora de soldar cobre. Además, el relleno de alambre de cobre desnudo ERCu se puede utilizar cuando el cobre soldado tiene una pureza superior al 98%. Una alternativa es un alambre de cobre macizo, que puede producir resultados adecuados en determinados casos.

Elección del gas protector

El proceso de soldadura TIG requiere gases inertes que no interactúen ni contaminen el tungsteno o el baño de soldadura. Los gases TIG más utilizados son el argón y el helio. El argón puro es la primera opción para cualquier soldadura TIG para espesores inferiores a 1/8 de pulgada. Sin embargo, al argón le falta algo de calor, lo cual es crucial en lo que respecta a las propiedades del cobre.

Soldadura TIG de cobre con 100% helio

Todas las aleaciones de cobre absorben muy bien el calor, cuatro veces más que el acero dulce. Al soldar cobre con 100% helio se obtiene una transferencia de calor adicional, lo que hace que esta técnica de soldadura sea mucho más rápida, con más penetración y niveles de corriente más altos de lo habitual.

El helio 100% le brinda todo lo que necesita para soldar con éxito cobre grueso, pero no está exento de inconvenientes.

El helio puro no proporciona la mejor estabilidad del arco, es caro y puede provocar salpicaduras debido a la temperatura más alta. Además, la zona puede calentarse demasiado, por lo que debes tener mucho cuidado.

Soldadura TIG de cobre con mezcla He/Ar – 80% helio, 20% argón

Muchos consideran que 80% de helio y 20% de argón es la mejor mezcla de gas protector para la soldadura TIG de cobre, especialmente cuando el metal de soldadura tiene más de 1/8 de su espesor. El helio proporciona calor y penetración excelentes, lo que funciona muy bien en cobre u otros metales gruesos. Aún así, el argón es más barato y ayuda a estabilizar el arco. Por lo tanto, los soldadores suelen utilizar una mezcla de helio y argón cuando sueldan cobre con TIG.

A diferencia del 75/25 Ar/He para el acero, varias aleaciones de cobre aún requieren una mezcla rica en helio, que es más cara pero produce excelentes resultados. Sin embargo, existen diferentes opiniones y preferencias personales entre los soldadores, y algunos incluso prefieren 100% argón en piezas más delgadas de lámina de cobre.

Preparación para soldar

La preparación de la soldadura para soldadura TIG de cobre es un paso importante que no debe pasarse por alto. La superficie del cobre debe limpiarse antes de soldar para eliminar la suciedad, el polvo y la grasa que pueda haber. Para ello, se eliminan los posibles restos de materias extrañas con un cepillo de alambre o una muela abrasiva.

Es importante preparar la zona a soldar acabando adecuadamente los cantos. Esto se hace puliendo los bordes para garantizar que queden al ras y no interfieran con el proceso de soldadura. Este paso también ayuda a garantizar que la soldadura sea lo más fuerte posible y no tenga puntos débiles debido a una mala preparación.

Precalentar el cobre

La temperatura de precalentamiento correcta para la soldadura TIG de cobre depende del espesor del material, pero normalmente es de 50 a 750 °F. Debido a la alta conductividad térmica del cobre, el cobre se precalienta, pero no se debe exceder la temperatura máxima recomendada de 800 °F.

Primero se deben precalentar uniformemente los segmentos de las piezas metálicas a unir. Esto ayuda a disipar el calor gradualmente, lo que a su vez reduce la probabilidad de que se agriete.

Además, las altas temperaturas ayudan a mantener un arco estable con una penetración adecuada en toda la soldadura. A medida que las piezas se enfrían, el cobre absorbe el calor en lugar de alcanzar la temperatura de fusión necesaria para fusionarse con otras piezas y varillas de relleno.

Seguridad en la soldadura al soldar cobre.

Debido a las propiedades térmicas del cobre, puede producirse una enorme acumulación de calor al precalentar el metal base y utilizar 100% helio. Además, el cobre es un buen conductor y, por tanto, puede transmitir rápidamente la corriente eléctrica. Por lo tanto, el contacto con el arco o el calor excesivo puede provocar quemaduras graves o descargas eléctricas.

Por lo tanto, siempre se debe utilizar equipo de protección personal (EPP) adecuado, como gafas de seguridad, guantes y ropa ignífuga. También es importante asegurarse de que el área de trabajo esté libre de materiales inflamables, ya que las chispas generadas durante la soldadura podrían encender estos materiales. Las aleaciones de cobre como el zinc pueden producir vapores de cobre tóxicos. Por lo tanto, asegúrese de soldar en un área bien ventilada o use un respirador si no hay disponible un sistema de escape local o general.

Además, asegúrese de utilizar un adaptador de corriente adecuado para la tarea en cuestión. Si el suministro de energía no es suficiente para la corriente requerida para soldar cobre, pueden ocurrir daños a la fuente de energía y al operador.

Tecnología de soldadura para cobre.

La clave para soldar con éxito cualquier metal, incluido el cobre, es la consistencia. Mantenga la longitud del arco moderada y avance la varilla uniformemente. Sin embargo, tenga en cuenta que el cobre se enfría rápidamente. Por lo tanto, no conduzca demasiado despacio.

Si te mueves demasiado lento, el arco se apagará. Sin embargo, puede evitar que esto suceda aumentando el calor con el pedal o el control del quemador. Por supuesto, siempre y cuando no le quemes agujeros.

Al soldar láminas de cobre con TIG, tenga cuidado de no quemarlas. Debido a que el cobre requiere mucho calor, puede quemarse fácilmente. Así que ten cuidado. Puede utilizar la función de pulso para trabajar en metales finos, pero la soldadura TIG normal se realiza con polaridad DCEN, lo que permite una mejor penetración y entrada de calor.

Alternativas a la soldadura TIG de cobre

Además de los procesos de soldadura, también se pueden unir cobre mediante otros procesos, entre ellos:

• Soldadura autógena de acetileno: La soldadura autógena es una alternativa común a la soldadura TIG de cobre porque crea una unión fuerte con un aporte mínimo de calor. Este tipo de soldadura utiliza gases de oxígeno y acetileno que se combinan y encienden en la punta de un soplete de soldadura. Esto crea una llama extremadamente caliente que calienta el metal hasta el punto de fusión requerido. Dependiendo del tipo de cobre que se suelde, la temperatura de esta llama puede oscilar entre 1.427 y 1.649 grados Celsius (2.600 a 3.000 grados Fahrenheit). Este método de soldadura es menos costoso que la soldadura TIG y puede usarse para metales delgados o piezas fundidas grandes.
• soldadura: La soldadura es otra alternativa a la soldadura TIG de cobre, que consiste en unir dos piezas de metal mediante calor y metal de aportación. Este tipo de soldadura no requiere altas temperaturas como otros tipos de soldadura y normalmente se utiliza para materiales con espesores más pequeños. La soldadura más común utilizada para el cobre es una aleación de estaño y plomo, pero también hay disponibles aleaciones sin plomo. La ventaja de la soldadura fuerte sobre la soldadura TIG es que requiere menos tiempo y energía y es más rentable.
• Soldadura: Similar a la soldadura, la soldadura fuerte es otra alternativa a la soldadura TIG de cobre, que consiste en unir dos piezas de metal mediante calor y una varilla de soldadura. Este tipo de soldadura requiere temperaturas más altas que la soldadura fuerte, generalmente en el rango de 1400 a 2000 grados Fahrenheit (760 a 1093 grados Celsius). Aunque la soldadura fuerte puede no ser tan fuerte como la soldadura de cobre TIG, se puede utilizar en situaciones donde la resistencia y la estética no son una preocupación importante. Además, la soldadura fuerte suele ser menos costosa que otros tipos de soldadura porque el equipo y los suministros son relativamente económicos.

Pensamientos finales

La soldadura TIG de cobre puede ser difícil, pero el primer paso para lograr una soldadura sólida es comprender los problemas y desafíos. Una vez que se familiarice con los ajustes de soldadura, la preparación, el material de relleno y la selección de tungsteno, estará encaminado hacia el éxito.

La preparación de la soldadura para su proyecto de cobre es tan importante como el proceso de soldadura en sí, así que no dude en invertir más tiempo examinando todas las opciones. Finalmente, si sigues nuestra guía detallada, practicas y tienes paciencia, no deberías tener demasiados problemas para soldar cobre con TIG.

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