El cobre no es difícil de soldar con TIG, pero tiene algunas propiedades únicas que debe tener en cuenta. El cobre es un conductor de calor muy eficiente, por lo que la pieza de trabajo se calentará rápidamente cuando comience a soldar. Esté preparado para manejar el calor y use el equipo de protección adecuado si va a soldar cobre. También debe moverse rápido una vez que comience a soldar porque el calor que hace que el charco de soldadura se disipe rápidamente en el cobre.
Entonces, ¿cómo soldar cobre con TIG? Los pasos para la soldadura TIG de cobre son:
La soldadura TIG de cobre no es difícil, pero no se hace con tanta frecuencia. Es diferente al acero, pero es bastante sencillo. No se puede tratar acero similar al cobre; los pequeños detalles son varios. Preste atención a esos, y su proyecto estará bien.
Paso 1: compre el cobre adecuado
Si está soldando cobre con TIG, compre cobre libre de oxígeno. Algunos grados de cobre tienen oxígeno disuelto en el metal. El oxígeno corroerá su cordón de soldadura bajo el calor de la soldadura TIG. El cobre libre de oxígeno no tiene este problema, y acepta perfectamente las soldaduras TIG.
El cobre libre de oxígeno es el grado de cobre más comúnmente disponible en la actualidad porque es el mejor grado para aplicaciones eléctricas. Puede comprar cobre libre de oxígeno en la mayoría de los depósitos de metal. Hay diferentes grados de cobre libre de oxígeno con diferentes niveles de pureza. Las designaciones ATSM para cobre libre de oxígeno son:
- C11000 o cobre electrolítico de paso duro (ETP) para 99,9 % cobre puro
- C10200 o cobre libre de oxígeno (OF) para una pureza del 99,95 %
- El cobre C10100 o electrónico libre de oxígeno (OFE) tiene una pureza del 99,99 %
- Hay designaciones para el cobre con altos niveles de pureza, pero son para aplicaciones muy especializadas como la criogenia o la exposición a temperaturas extremas.
C11000 es el grado menos costoso de cobre libre de oxígeno y está bien para cualquier proyecto de soldadura. Solo necesita los grados más altos si un ingeniero los especifica en un plan de soldadura.
No compre cobre de segunda mano en desguaces para soldadura TIG. Si el cobre no está libre de oxígeno, las soldaduras burbujearán y se agrietarán. Incluso pueden corroerse. Las soldaduras corroídas serán débiles y quebradizas. Si no usa cobre libre de oxígeno, sus soldaduras serán feas en el mejor de los casos. En el peor de los casos, no resistirán.
Esté atento al zinc
El cobre aleado con zinc produce bronce. Algunos grados reciclados de cobre pueden incluir un poco de zinc. Cuando se suelda con TIG, el zinc puede evaporarse debido al alto calor y producir humos altamente tóxicos. Si está uniendo cobre de depósito de chatarra, suéldelo con soldadura fuerte o con soldadura fuerte en lugar de soldadura TIG.
Cobre para alimentos (y bebidas)
Si está soldando cobre para manejar agua potable (o bebidas más fuertes), use cobre puro, no aleaciones. Las aleaciones pueden filtrar metales en el líquido que no son buenos para beber. La lixiviación es peor a altas temperaturas, como hervir un líquido y contener el vapor.
Algunos metales pueden incluso causar ceguera si se ingieren. Si está construyendo cobre para manipular alimentos, no use chatarra de cobre, solo nuevo. Es peligroso construir equipos de manipulación de alimentos con grados de metal desconocidos.
Paso 2: Reúna otros materiales
Además del material que se suelda, la soldadura TIG requiere un electrodo para transportar la corriente, una varilla separada que se funde para formar la soldadura y gas de protección para proteger la soldadura de la corrosión bajo el calor del arco.
Elegir un electrodo
Se pueden usar muchos electrodos diferentes para soldar cobre TIG. Algunos electrodos recomendados incluyen:
Cualquiera de estos electrodos puede soldar cobre con éxito. Cada uno tiene sus características en términos de facilidad para iniciar un arco, durabilidad y aptitud para configuraciones de CA o CC. Elija uno con el que esté familiarizado o experimente para ver qué funciona mejor para usted.
Varillas para Soldadura de Cobre
A diferencia de otros tipos de soldadura, en la soldadura TIG la varilla está separada del electrodo. Mientras sostiene el electrodo con una mano para formar un arco, debe introducir la varilla con la otra mano para obtener un charco de soldadura y extraer la soldadura.
Para trabajos de alto nivel, varillas TIG de cobre desoxidado están disponibles. Estas varillas están formuladas para soldadura TIG de cobre y proporcionarán una soldadura limpia, atractiva y fuerte. Una vez que la soldadura se haya enfriado, el color de la soldadura será casi exactamente igual al de la pieza de trabajo de cobre. Estas cañas no son baratas, pero darán excelentes resultados.
Para soldaduras más fuertes, elija varillas de bronce de silicio. Estas varillas darán una unión fuerte y duradera. Las varillas de silicio-bronce son muy comunes y son menos costosas que las varillas de cobre puro. Estas varillas también son adecuadas para unir diferentes metales, así que consíguelas si necesitas unir cobre con acero o hierro.
Si la apariencia es una preocupación, también puede usar tiras de metal principal de 1/8 de pulgada como varillas de soldadura. Recorte tiras finas de material de desecho del cobre saliente y utilícelas como varillas de soldadura. La soldadura final será del mismo color que el material base. Con un poco de esmerilado, la pieza terminada se verá como si no estuviera soldada en absoluto. Esta también es una excelente manera de usar restos de cobre que no vale la pena reciclar.
Si solo está practicando sus soldaduras de cobre, puede usar alambre Romex pelado como varilla de soldadura. No será tan fuerte ni atractivo como usar varillas comerciales o el metal principal, pero Romex es barato y fácil de encontrar. Muchas tiendas tienen una bobina o dos de Romex escondidos en algún lugar que se pueden usar.
Gas protector
Los metales se oxidan rápidamente bajo el calor extremo de la soldadura TIG. Para evitar esto, los soldadores TIG alimentan un flujo constante de un gas de protección inerte en el arco para proteger la soldadura mientras está tan caliente. Hay una variedad de gases y mezclas de gases disponibles para la soldadura TIG.
Para soldadura TIG de cobre, use helio puro o 80 % de helio/20 % de argón para la mezcla de gas de protección. El helio puro transmite 1,7 veces más calor que el argón puro. El cobre requiere mucho calor para soldarse, por lo que es útil aprovechar al máximo el gas de protección. Si está soldando material grueso o su soldador tiene amperios limitados, use helio puro.
Puede soldar cobre usando argón puro como gas de protección, pero es una batalla cuesta arriba. Si su pieza es delgada o tiene un soldador grande, probablemente haga un trabajo de argón puro. Si está utilizando un soldador pequeño en cobre grueso, es posible que no pueda soldar cobre con éxito en argón. Si no puede obtener suficiente calor para una buena soldadura en argón puro, obtenga algo de helio en su lugar.
Paso 3: Otro equipo necesario
Todo el equipo necesario para soldar cobre está disponible en un taller de soldadura bien surtido. Reúna su equipo antes de comenzar a trabajar en el proyecto. Necesitará:
- Amoladora de banco para preparar el electrodo antes de soldar
- Cepillo de alambre para eliminar la oxidación de la superficie de soldadura a la soldadura se mantendrá. Los mejores cepillos para limpiar cobre tienen cerdas de acero inoxidable de textura fina. Use un cepillo especial para cobre; no intente limpiar con un cepillo que ya tiene todo tipo de suciedad.
- Acetona u otro solvente para eliminar todos los rastros de grasa, pintura y otros contaminantes de la superficie de soldadura. Desengrasante cítrico también es una buena opción para limpiar metales y no es inflamable
- Equipo de proteccion para mantenerlo seguro y protegido mientras suelda. Necesita una máscara, guantes, camisa de manga larga o chaqueta de cuero y jeans gruesos o chaparreras para soldar.
- Máscara de respirador para protegerlo de los vapores tóxicos de cobre
- soplete de propano para precalentar la pieza de trabajo
Paso 4: afile el electrodo
El cobre se suelda mejor con un electrodo puntiagudo. Si su electrodo no tiene una punta afilada, use una amoladora de banco para refrescar la punta. Los electrodos nuevos se pueden comprar con una punta afilada. Una vez que la punta esté lista, coloque el electrodo en el collarín y apriételo. Ajuste el flujo de gas en la pieza de mano según las recomendaciones del fabricante.
Si está realizando muchas soldaduras TIG, puede ahorrar tiempo afilando los electrodos con un amoladora de electrodos. Estos funcionan como un sacapuntas (¡excepto el tungsteno!) para darle puntas perfectas rápidamente a sus electrodos.
Paso 5: configurar la soldadora
El cobre es un disipador de calor y requiere mucho calor para soldar. Algunos profesionales usan hasta 300 a 400 amperios para piezas gruesas de cobre. Necesita un soldador grande para apagar los amperios necesarios para el cobre grueso. Consulte el manual de su soldador en particular para obtener la mejor configuración para soldar cobre TIG. A menos que esté trabajando con láminas muy delgadas, puede aumentar los amplificadores sin dañar el cobre.
Después de configurar la soldadora, asegúrese de conectar la abrazadera de retorno de la soldadora a la pieza de trabajo o la mesa de trabajo. No puedes obtener una chispa si no tienes un circuito.
Vuelva a verificar la conexión a tierra de su soldador también. El cobre es un gran conductor de la electricidad y cualquier problema con la conexión a tierra puede provocar una descarga eléctrica. Siempre debe verificar la conexión a tierra, pero asegúrese de verificar si está trabajando con piezas grandes de cobre. Asegúrese de no tocar el cobre con la piel desnuda para evitar golpes.
Paso 6: limpia el cobre
Limpia bien el cobre. Retire la pintura y la grasa con un solvente como acetona, metiletilcetona o diluyente de laca. Si hay alguna pátina u oxidación en la superficie, frótela con un cepillo de cerdas finas de acero inoxidable. La soldadura no aguantará si intenta trabajar con una superficie sucia.
Si la superficie nunca ha sido pintada, no es necesario utilizar un disolvente. El uso de un desengrasante a base de cítricos es eficaz para eliminar todos los restos de grasa. El desengrasante huele mucho mejor que los solventes y no es inflamable. Esa es una buena característica de seguridad en un taller de soldadura.
Paso 7: Guarde los solventes
Si usó un solvente inflamable para limpiar el cobre, guárdelo ahora. No querrás tener productos químicos volátiles cuando estés lidiando con el alto calor de la soldadura. El cobre que está soldando está potencialmente lo suficientemente caliente como para encender los solventes por sí solo. Asegúrate de que no tenga la oportunidad.
Paso 8: Verifique la ventilación
Asegúrese de tener una excelente ventilación cuando suelde cobre con TIG. Los humos de cobre producidos por la soldadura TIG son tóxicos. Si no está seguro acerca de la ventilación, debe usar un respirador mientras suelda. Los síntomas de la inhalación de cobre tardan de cuatro a doce horas en aparecer, por lo que es probable que no sepa que tiene un problema hasta que termine de soldar. Ponte el respirador, aunque sea incómodo.
Paso 9: Vístase para soldar
Siempre necesita una máscara, guantes y una cubierta para la parte superior del cuerpo al soldar. Puede usar una chaqueta de cuero para soldar o una camisa ignífuga de manga larga para soldar. Para soldar cobre, también necesita un poco de protección adicional.
El cobre es el mejor conductor de calor que la mayoría de la gente jamás soldará. El calor de la soldadura se extenderá rápidamente por toda la pieza. Si está trabajando con piezas grandes, asegúrese de tener suficiente ropa en las piernas y los brazos para evitar quemarse si hace contacto con el cobre lejos de la soldadura. Tenga a mano mucha agua potable fría y tome descansos antes de que se sobrecaliente.
Paso 10: Precalentar el Cobre
Debido a que el cobre absorberá el calor rápidamente y distribuirá el calor a través de toda la pieza de trabajo, puede ser difícil mantener un charco de soldadura. Para ayudar a que el cobre se mantenga lo suficientemente caliente para soldarlo, precaliente toda la pieza a una temperatura de entre 300 y 750 grados. Esto es particularmente importante para las láminas de cobre porque el calor se propaga en todas las direcciones. Una pipa es un poco más fácil de mantener caliente porque el calor no puede extenderse tanto.
Para precalentar su pieza, use un soplete de propano sobre toda la superficie del proyecto para subir la temperatura rápidamente. El cobre es fácil de calentar y los puntos calientes no son un gran problema. El calor fluirá uniformemente a través de la pieza mientras usas el soplete.
Paso 11: suelde la junta
Cuando esté listo para soldar, junte las piezas y asegúrelas en su lugar. Para generar una chispa, sostenga la punta del electrodo a una pulgada de la junta y presione el pedal con el pie. Mantenga el arco a 70 grados de la superficie del cobre. Golpea un arca y empuja la varilla para hacer un charco.
Una vez que tenga un charco, use la punta de la varilla para esparcir el cordón por la junta. Siga alimentando la varilla en la soldadura y extendiendo el charco con la varilla. Una vez que haya comenzado la soldadura, es fácil trabajar con cobre. Mantenga el arco en marcha y alimente la varilla a un ritmo constante.
Si está trabajando con láminas muy delgadas, tenga cuidado con las deformaciones. El inmenso calor de la soldadura TIG puede deformar el material. Si está trabajando con piezas muy delgadas o delicadas, la soldadura fuerte o blanda puede ser una mejor opción que la soldadura TIG.
Muévete rápido
Hay una precaución para soldar cobre: no se entretenga. La capacidad del cobre para absorber calor significa que la pieza puede enfriarse más rápido de lo que piensa. El calor del arco se disipará rápidamente en el cobre. Si es demasiado lento, perderá el charco y tendrá que comenzar un nuevo arco y charco.
Paso 12: Enfriar lentamente
Enfríe las soldaduras de cobre lentamente para evitar que se agriete la soldadura. Precalentar toda la pieza ayuda con esto, ya que hay más calor para disipar. Enterrar la pieza en la arena o cubrirla con una manta de fibra de vidrio también puede ralentizar el proceso de enfriamiento. Dale suficiente tiempo para que se enfríe antes de hacer cualquier otra cosa con él.
Fabricación de proyectos de cobre
El uso más común del cobre es el cableado, que no requiere soldadura. El otro uso cotidiano del cobre es la tubería de intercambio de calor en refrigeradores, unidades HVAC y equipos industriales; esta tubería generalmente está soldada o soldada en lugar de soldada. Ahora que sabes cómo soldar cobre, ¿qué deberías hacer?
El cobre se ha convertido en un material popular para elementos decorativos en arquitectura. Muchas cocinas ahora incorporan un protector contra salpicaduras de cobre o una campana extractora, que se puede soldar. El uso de tubos de cobre para hacer muebles le da una apariencia atractiva que no se puede obtener con acero o aluminio. El cobre siempre ha sido popular para elementos externos como veletas y cúpulas.
Si los muebles y la decoración del hogar no le convencen, recuerde otro uso generalizado del cobre: la fabricación de equipos de destilación. La soldadura TIG es una excelente manera de armar un alambique, pero consulte las leyes antes de hacerlo… el hecho de que pueda soldar un alambique no significa que deba hacerlo.