Cómo soldar TIG con un cortador de plasma: una guía paso a paso

Para soldar uniones complejas con una resistencia insuperable para una amplia gama de metales, la soldadura TIG no tiene igual. Cuando se trata de cortar metal con velocidad y agilidad, nada produce bordes limpios y sin escoria como un cortador de plasma. ¿No sería genial si fuera posible soldar TIG y cortar con plasma con la misma máquina?

Se puede hacer, pero ¿cómo soldar TIG con un cortador de plasma? La respuesta se encuentra en lo que comúnmente se conoce como una máquina multiproceso que tiene tres capacidades integradas: (1) soldadora TIG, (2) cortadora de plasma y (3) soldadora de varilla. Esta máquina es perfecta para pequeñas tiendas y aficionados. Permiten al operador cortar metal con plasma y pasar sin problemas a la soldadura TIG de esas mismas piezas, eliminando la necesidad y el gasto de tener máquinas dedicadas para cada tarea.

Continúe leyendo para obtener la guía completa sobre cómo soldar TIG con un cortador de plasma.

Diferencias clave entre la soldadura TIG y el corte por plasma

A primera vista, la soldadura TIG y el corte por plasma parecen operaciones similares. Ambos involucran arcos eléctricos, altas temperaturas y sopletes de mano. Sin embargo, existen diferencias significativas en estos dos procesos, tanto conceptual como funcionalmente.

Soldadura TIG

En pocas palabras, la soldadura TIG es un proceso manual a dos manos para fusionar dos o más piezas de metal en una sola pieza que tiene la resistencia y las propiedades estructurales del metal principal. La soldadura TIG utiliza un electrodo de tungsteno que no consume para crear un arco eléctrico que derrite el metal a un estado fundido. El baño de soldadura resultante es manipulado por el soldador con una varilla de metal de aporte para crear una junta de soldadura.

Cuando se enfría, la unión soldada asume las mismas propiedades anticorrosivas que el metal base. Un gas de protección, generalmente argón, protege la unión soldada de cualquier impureza que pueda comprometer la resistencia de la soldadura. Las soldaduras TIG son conocidas por su complejidad y resistencia.

Corte por plasma

Todos podemos estar familiarizados con los tres estados de la materia: sólidos, líquidos y gases. ¿Sabías que existe un cuarto estado de la materia? Se llama plasma y es el resultado de gases que se han ionizado y son eléctricamente conductores. Los gases alcanzan este estado cuando se les somete a grandes cantidades de energía (normalmente en forma de calor).

Básicamente, lo que hace un cortador de plasma es forzar el gas a través de una abertura restringida y energizar este gas presurizado con un arco eléctrico para producir plasma. Dado que el plasma es eléctricamente conductor, cuando la punta del soplete de plasma se coloca cerca de otro material conductor (por ejemplo, el metal que se está cortando), el arco se transfiere al trabajo y el gas de alta velocidad (el “chorro de plasma”) atraviesa el material.

Para la mayoría de las cortadoras de plasma convencionales y de nivel de entrada, el gas es simplemente aire comprimido alimentado a través de un compresor de aire. Los cortadores de plasma de mayor precisión, como los que encontraría en operaciones de fabricación complejas, requerirían gases presurizados como oxígeno, nitrógeno, argón o mezclas de gases.

Soldadura TIG con máquina multiproceso

Las máquinas multiproceso con capacidad de soldadura TIG funcionan de la misma manera que las máquinas solo TIG. Algunas máquinas multiproceso tienen una salida de 20 a 200 amperios para CA y una salida de 5 a 200 amperios para CC, con una frecuencia de pulso de 0,5 a 250 pulsos por segundo. Con estos rangos, la función de soldadura TIG en una máquina multiproceso es bastante capaz de manejar un amplio espectro de trabajos.

Cabe señalar que también hay máquinas multiproceso solo de CC en el mercado, especialmente los tipos de nivel de entrada que se pueden encontrar en las tiendas de mejoras para el hogar. El único metal que estas máquinas no podrán soldar con TIG es el aluminio, ya que se necesita corriente alterna para lograr la temperatura necesaria y, al mismo tiempo, limpiar los óxidos que se forman en el baño de soldadura durante la ola descendente.

Configuración de conexiones de soldadura TIG a la máquina

Antes de que pueda comenzar a soldar TIG con una máquina multiproceso, debe asegurarse de que los diversos componentes estén correctamente conectados. Algunas de estas conexiones, como la antorcha TIG y el pedal, se realizan en la parte delantera de la máquina, mientras que otras, incluida la conexión del gas de protección, se conectan en la parte posterior de la soldadora multiproceso.

Conexión del gas de protección

La mayoría de las soldaduras TIG se realizan utilizando argón como gas de protección. El gas argón se almacena en cilindros de metal de varios tamaños, que van desde 20 CF (pies cúbicos) hasta 300 CF. El flujo de gas se abre a través de una válvula de cierre en la parte superior del cilindro y, por lo general, se conecta un regulador a esta válvula para ajustar el flujo de gas del cilindro al equipo.

Una vez que el regulador esté conectado al cilindro de gas, una manguera de gas se extenderá desde el regulador hasta un puerto en la parte posterior de la máquina. En el extremo de la manguera de la máquina habrá un accesorio (generalmente de la variedad de “conexión rápida”) que se conecta a un puerto en la parte posterior de la máquina marcado como “entrada de gas”. El caudal de gas mínimo recomendado es de 5 CFM (pies cúbicos por minuto) para soldadura TIG.

Antes de pasar a la siguiente conexión, asegúrese de que la manguera de gas esté correctamente conectada en ambos extremos. Una fuga de gas de protección en un espacio de trabajo cerrado o con ventilación inadecuada puede crear una condición de trabajo peligrosa.

Conexión del pedal

La soldadura TIG es un proceso manual “práctico” que se realiza en gran medida por “toque”, y uno de los aspectos clave que el soldador debe controlar durante el trabajo de soldadura es controlar el amperaje, que a su vez controla la intensidad (calor) de el arco eléctrico.

Muchos soldadores TIG prefieren controlar el amperaje a través de un pedal, que se ve, se siente y funciona como el pedal del acelerador de un automóvil. Presionar el pedal hacia abajo aumentará el amperaje y soltar el pie del pedal disminuirá el amperaje.

El pedal está conectado a la máquina multiproceso a través de un cable serial que se conecta a un puerto de control en el panel frontal de la máquina.

Conexión de la antorcha TIG

La configuración típica es de tres conexiones desde la antorcha a la máquina multiproceso. Habrá un conector en serie y un cable de control, así como una tercera línea, que es para el gas de protección.

Ciertas antorchas TIG tienen un modulador incorporado que funciona de la misma manera que un pedal en cuanto a ajustar el amperaje durante la soldadura. Este tipo de antorcha tiene el mismo cable serial que el pedal y se conecta al mismo puerto de control. Por lo tanto, el soldador tendrá que decidir cómo se ajustará el amperaje mediante el pedal o la antorcha TIG, ya que solo hay un puerto de control en la parte delantera de la máquina.

La antorcha TIG es para un soldador TIG lo que un pincel es para un artista. Los componentes principales de una antorcha TIG son:

  • Cuerpo del soplete: el gas de protección, la alimentación y los tubos de control pasan por el cuerpo del soplete desde la máquina de soldar. La mayoría tiene un gatillo para iniciar y detener el arco eléctrico y algunos también cuentan con un interruptor giratorio para controlar el amperaje y, por lo tanto, la intensidad del arco.
  • Tapa trasera: estabiliza el electrodo de tungsteno al aflojar y apretar el collar.
  • Collet y Collet Holder: estos dos componentes actúan al unísono para mantener el electrodo de tungsteno en su lugar y se utilizan para extender la punta del electrodo a la distancia deseada más allá del borde de la boquilla o copa de cerámica.
  • Copa/boquilla de cerámica: este componente en forma de bulbo concentra el flujo del gas de protección y actúa como aislante alrededor del electrodo. El electrodo y el gas de protección salen por un orificio al final de la boquilla. Estas boquillas vienen en una amplia variedad de tamaños para corresponder a electrodos de diferentes tamaños y para aplicaciones particulares de soldadura TIG.
  • Electrodo: debido a que está hecho de tungsteno, que tiene el punto de fusión más alto de cualquier metal (más de 6000 °F), los electrodos de soldadura TIG se denominan no consumidores, lo que significa que no se derriten durante la soldadura y se vuelven parte de la soldadura.
  • Los electrodos están disponibles en una amplia gama de longitudes y diámetros que se corresponden con el tipo de metal que se suelda, el grosor de las piezas y el tipo de juntas que se sueldan. Las puntas de los electrodos también varían según la aplicación, con puntas afiladas que generalmente se usan para soldaduras intrincadas y detalladas y puntas planas o redondas que se usan para soldaduras más penetrantes y juntas más grandes.

    Hay dos tipos de antorchas, refrigeradas por aire y refrigeradas por agua. Se recomienda una antorcha enfriada por agua para trabajos de soldadura más grandes que requieren temperaturas más altas o sesiones de soldadura más largas y requiere una unidad de enfriamiento por agua separada.

    Conexión del cable de trabajo (abrazadera a tierra)

    La soldadura TIG se basa en la conductividad eléctrica de los metales para su eficacia. Con la excepción del aluminio, el flujo eléctrico para la soldadura TIG de metales es de corriente continua (CC). Dado que un circuito eléctrico viaja en un bucle y la CC fluye en una dirección, la corriente eléctrica se originará en la máquina multiproceso, fluirá a través de la antorcha TIG, hacia la pieza de metal de trabajo y luego regresará a la máquina.

    Para completar el circuito eléctrico, se conecta un cable de trabajo al metal de la pieza de trabajo y se conecta a la máquina multiproceso a través de un conector. El cable de trabajo también se conoce como cable de trabajo o cable de retorno y tiene una abrazadera de metal resistente en el extremo de la pieza de trabajo que sujeta firmemente el metal que se está soldando.

    El proceso de soldadura TIG a menudo se denomina DCEN, que significa Direct Current Electrode Negative. Como sugiere el término, la antorcha TIG es el componente negativo en esta polaridad y el metal de la pieza de trabajo es el positivo. Esta es la razón por la que el puerto del conector en la máquina multiproceso para la antorcha TIG está marcado como negativo (-) y el puerto para el cable de trabajo está marcado como positivo (+).

    Consejos para la soldadura TIG con una máquina multiproceso

    Un error común que cometen los soldadores TIG principiantes es permitir que la punta del electrodo entre en contacto con el metal de la pieza de trabajo. Esto hará que parte del metal fundido se adhiera al electrodo mismo, lo que a su vez creará impurezas durante la soldadura. Los soldadores TIG experimentados pueden mantener la punta del electrodo a una distancia constante del material de la pieza de trabajo mientras se mueve uniformemente por la línea de soldadura.

    Los soldadores TIG expertos manipulan la forma y el tamaño de las soldaduras ajustando la distancia entre la punta del electrodo y el metal. Los charcos de soldadura forman un cono durante la soldadura con la punta en la punta del electrodo y la base en la pieza de trabajo. Una distancia más pequeña entre la punta del electrodo y el metal dará como resultado soldaduras más finas y pequeñas, mientras que una distancia más grande empujará el baño de soldadura hacia arriba y producirá soldaduras más grandes y anchas.

    El ángulo particular en el que se sostiene la antorcha TIG también contribuye directamente a la calidad de la soldadura resultante. Si la antorcha se mantiene demasiado vertical, el baño de soldadura no se desarrollará correctamente, y si el material de la pieza de trabajo es delgado, el arco eléctrico puede perforar el metal por completo. Si la antorcha se sostiene demasiado plana, entonces el arco eléctrico se dispersa demasiado y la penetración se limitará a la superficie del material.

    El punto de partida ideal es una inclinación de aproximadamente 15° en dirección opuesta a la dirección de la soldadura; en otras palabras, sosteniendo la antorcha TIG en posición vertical (perpendicular al metal de la pieza de trabajo), si la dirección de la soldadura es hacia la izquierda, entonces el extremo de la tapa de la antorcha debe inclinarse ligeramente hacia la derecha.

    Este ángulo de la antorcha TIG concentra la cantidad adecuada de calor en el material de la pieza de trabajo y, al mismo tiempo, proporciona al soldador una línea de visión ideal para colocar la varilla de aporte en el baño de soldadura. Para mantener este ángulo, los soldadores TIG suelen apoyar las muñecas o los antebrazos en la superficie de trabajo para mantener la posición de la mano estable y constante.

    Corte por plasma con una máquina multiproceso

    La principal ventaja de tener una máquina multiproceso es cortar con plasma sus piezas de metal y luego soldarlas con TIG minutos después. La máquina multiproceso típica puede cortar con plasma metal de 1/4” de espesor a una velocidad de 15 a 20 pulgadas por minuto. Para piezas más gruesas de 3/8” de espesor, la velocidad se ralentiza pero sigue siendo de 3 a 4 pulgadas por minuto.

    El equipo de corte por plasma difiere del equipo de soldadura TIG, por lo que es importante familiarizarse con la conexión de los diversos componentes.

    Configuración de conexiones de corte por plasma en la máquina

    Debido a que las máquinas multiproceso admiten tres o cuatro operaciones diferentes desde una sola máquina, muchos de los puertos y conexiones se comparten entre los diferentes procesos.

    Entre los procesos de soldadura TIG y corte por plasma, las conexiones o puertos compartidos son:

    • Entrada de gas (parte trasera de la máquina)
    • Conexión antorcha (puerto negativo)
    • Control de soplete y líneas de gas
    • El cable de trabajo (puerto positivo)

    Conexión del aire comprimido

    Para máquinas multiproceso, el aire de taller convencional (o comprimido) es suficiente para fines de corte por plasma. La mayoría de los fabricantes requieren que un compresor de aire suministre un mínimo de 70 a 75 PSI (libras por pulgada cuadrada) y proporcione al menos 5 CFM (pies cúbicos por minuto). Para cumplir con estos requisitos, un compresor de aire debería tener un tamaño de al menos 25 galones.

    Al igual que la conexión del cilindro de gas argón para la soldadura TIG, el corte por plasma requiere un regulador para ajustar el flujo y la presión del aire comprimido que ingresa a la máquina. Este dispositivo está preinstalado en la mayoría de las máquinas multiproceso y también incluye una trampa de agua y un filtro de suciedad para proporcionar aire limpio a la antorcha de plasma. (Muchos fabricantes también recomiendan la instalación de un secador de aire/filtro de aceite adicional entre la máquina y el compresor de aire para eliminar todas las impurezas y producir los cortes más limpios).

    La manguera de aire del compresor de aire se conectará al puerto de entrada del regulador de aire. En el lado de salida del regulador de aire hay otra manguera de aire que se conectará al puerto de “entrada de gas” que también está en la parte trasera de la máquina. Este es el mismo puerto que se usa para suministrar gas protector de argón a la máquina durante el modo de operación de soldadura TIG.

    (Es un puerto compartido y, por lo tanto, será necesario desconectar la línea de gas argón para realizar el corte por plasma).

    Conexión de la antorcha de plasma

    Las conexiones para una antorcha de plasma son idénticas a las conexiones para una antorcha TIG. Una línea es un conector serial que se enchufa en el puerto negativo (-) en el frente de la máquina multiproceso. La línea de control se enchufa en el puerto de control y la manguera de aire se conecta al puerto de “salida de gas”.

    Los componentes principales de una antorcha de plasma son:

  • Cuerpo del soplete: las líneas de aire comprimido, alimentación y control van al cuerpo del soplete desde la máquina.
  • Boquilla – La boquilla está ubicada cerca de la punta del soplete y tiene un orificio a través del cual pasa la columna de aire presurizado y el arco eléctrico. La boquilla restringe el flujo de gas ionizado para crear el chorro de plasma.
  • Anillo de remolino: colocado entre el electrodo y la boquilla, el anillo de remolino tiene pequeños orificios de ventilación en sus paredes y crea un vórtice de gas de plasma en remolino alrededor del electrodo.
  • Electrodo: responsable de crear y mantener el arco eléctrico que ioniza el gas arremolinado que da como resultado el plasma.
  • Tapa protectora: un medio adicional para mejorar la precisión y la calidad del corte de plasma al restringir aún más el gas de plasma en una columna delgada.
  • Tapas de retención: las tapas de retención interior y exterior mantienen unidos todos los componentes de la antorcha de plasma y los mantienen correctamente alineados.
  • Debido a las temperaturas extremadamente altas involucradas en el corte por plasma, prácticamente todos los componentes de la antorcha de plasma deberán reemplazarse después de un uso repetido o prolongado (por lo tanto, se consideran “consumibles”). Los consumibles que se reemplazan con mayor frecuencia son los electrodos, los anillos giratorios y las boquillas.

    Es extremadamente importante que todos los accesorios de corte por plasma estén enchufados en los puertos correctos. Siempre se debe confirmar la polaridad correcta del soplete antes del corte por plasma, ya que intentar usar el soplete de plasma mientras está conectado al puerto positivo (+) provocará daños significativos al soplete y sus componentes internos.

    Conexión del cable de trabajo (abrazadera a tierra)

    Al igual que la soldadura TIG, el corte por plasma involucra un arco eléctrico de alto voltaje que se crea y mantiene a través del voltaje de CC. Cualquier material que conduzca la electricidad puede ser cortado con plasma. La antorcha de plasma se conecta al puerto negativo de la máquina y el cable de trabajo (cable de retorno) se sujeta a la pieza de trabajo y se conecta al puerto positivo (+) de la máquina multiproceso.

    Consejos para el corte por plasma con una máquina multiproceso

    Estos son algunos consejos generales que pueden resultarle útiles al cortar con plasma con una máquina multiproceso.

    • Si tiene dificultades para iniciar el arco y transferirlo al material de trabajo, confirme que el cable de trabajo esté correctamente sujeto al trabajo. Debe haber un contacto directo y sólido entre el trabajo y las mordazas de sujeción. Puede ser necesario reubicar la abrazadera en otra parte del trabajo o esmerilar el material para exponer una superficie en bruto y sujetar allí.
    • Las antorchas de plasma tienen características de seguridad integradas, y una de las más importantes es desactivar el inicio del arco si falta alguno de los componentes internos o si se instala en la secuencia incorrecta. Incluso los cortadores de plasma experimentados se han olvidado de colocar el anillo de remolino en sus antorchas en algún momento.
    • Para lograr los bordes de corte más limpios y afilados sin escoria, es importante lograr el ángulo de antorcha y la velocidad de corte adecuados. Como regla general, comenzar los cortes de plasma en el borde de la pieza de trabajo dará como resultado mejores cortes y protegerá los componentes de la antorcha del desgaste rápido.
    • Para materiales más delgados, encienda el soplete en posición vertical y cuando el chorro de plasma penetre a través del metal, incline el soplete ligeramente para que el chorro dirija el corte (en otras palabras, incline el chorro de plasma en la dirección del corte y el extremo del soplete). lejos del corte). Para material más grueso, una posición más vertical de la antorcha dará mejores resultados.
    • Cuando un corte se hace correctamente, debe haber un abanico de chispas y llamas entre 10° y 30° detrás del corte debajo del material. Las indicaciones de que la velocidad de desplazamiento de la antorcha (a lo largo de la línea de corte) es demasiado lenta son la falta de cualquier ángulo en las chispas o la llama (es decir, directamente debajo del metal). Si la antorcha se desplaza demasiado rápido, las chispas volarán hacia arriba por encima del metal y, a veces, hacia el soldador.
    • Las chispas del corte por plasma pueden viajar hasta 40 pies de distancia. El equipo adecuado es importante para evitar lesiones, y esto incluye equipo protector para la cabeza y los ojos, guantes no inflamables y ropa no inflamable.

    Como puede ver, la soldadura TIG con un cortador de plasma es completamente posible siempre que tenga acceso a una máquina multiproceso.

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