¿Qué es la soldadura AC TIG y cuándo se usa?
La soldadura TIG de corriente alterna (CA) es un proceso de soldadura especializado que se utiliza para unir una amplia gama de metales y aleaciones. Utiliza un electrodo de tungsteno no consumible para crear un arco entre la pieza de trabajo y el material de relleno, que se funde y luego se enfría, formando una fuerte unión soldada.
Se prefiere la soldadura CA por su flexibilidad en el control de la temperatura de la soldadura y por su capacidad para eliminar las capas de óxido de la superficie de la pieza de trabajo.
El proceso de soldadura AC TIG utiliza una corriente alterna, o AC, a diferencia de la corriente continua (DC) utilizada en otros tipos de soldadura, como la soldadura MIG o la soldadura Stick. La corriente de soldadura alterna hace que el arco de soldadura cambie de polaridad a intervalos regulares, también conocidos como frecuencia, lo que ayuda a limpiar el área de soldadura al eliminar cualquier capa de óxido presente en la superficie. Esto también ayuda a aumentar la penetración de la soldadura al permitir que el calor se concentre en los bordes de la pieza de trabajo.
La soldadura AC TIG se puede utilizar tanto para aplicaciones ligeras como pesadas, como reparación o fabricación de automóviles, ingeniería aeroespacial, fabricación de electrodomésticos y montaje de tuberías. La soldadura AC TIG es ideal para materiales delgados que necesitan un aporte de calor constante, como las aleaciones de aluminio y magnesio.
En estas aplicaciones, da como resultado una mejor penetración y una soldadura de mayor calidad que con la soldadura DC TIG. Además, la soldadura AC TIG se destaca en la eliminación de la capa de óxido de aluminio u otros óxidos de las superficies debido a su alta capacidad de limpieza en comparación con la soldadura DC, que es esencial cuando se suelda aluminio TIG.
Diferencias entre la soldadura TIG CA y CC
Diferencias entre la salida de polaridad AC y DC. Imagen por: LincolnelectricLa principal diferencia entre CA y CC es la dirección del flujo de corriente. En un circuito de corriente alterna (CA), el flujo de corriente cambia de dirección regularmente, mientras que en un circuito de corriente continua (CC), la corriente fluye en una dirección.
Cuando se utiliza una fuente de alimentación de CA para soldadura TIG, el arco se crea cambiando entre corrientes positivas y negativas. La frecuencia de una corriente alterna se mide en hercios (Hz). En los Estados Unidos, la frecuencia estándar de la corriente alterna es de 60 Hz, lo que significa que cambia de dirección 120 veces por segundo.
Esto permite un mejor control del charco de soldadura y ayuda a reducir las salpicaduras durante el proceso de soldadura. Además, cuando se trabaja con fuentes de alimentación de CA, la polaridad del electrodo se puede cambiar de positiva a negativa o viceversa según sea necesario para crear un arco más estable al soldar láminas de metal delgadas.
Cuando se utiliza una salida de CC para soldadura TIG, hay dos tipos de polaridad disponibles: CC+ (DCEP) y CC- (DCEN). En una configuración positiva de electrodo de corriente directa, el electrodo está conectado al lado positivo de la fuente de alimentación, mientras que en una configuración negativa de electrodo de corriente continua, está conectado al lado negativo.
Con una configuración de CC, se concentra más calor en la pieza de trabajo debido a su mayor resistencia eléctrica. Esto da como resultado velocidades de soldadura más rápidas y una penetración de soldadura más profunda en metales más gruesos. Por otro lado, una configuración DC+ produce menos calor en el punto de contacto y es más adecuada para materiales más delgados donde demasiado calor puede causar deformaciones o decoloración. Además, DCEP en la soldadura TIG elimina los óxidos de la superficie, pero pueden ocurrir problemas de soplado de arco.
Forma de onda sinusoidal de CA
La onda sinusoidal de CA es un tipo de forma de onda de corriente alterna que se usa ampliamente para la soldadura TIG. Este tipo de forma de onda se caracteriza por un patrón repetitivo de corriente que aumenta y disminuye gradualmente a lo largo del tiempo, lo que da como resultado la producción de un voltaje y una corriente oscilantes sinusoidales. La CA producida por esta forma de onda es generada por muchas de las soldadoras TIG de estilo antiguo, mientras que hoy en día, la forma de onda se puede moldear
El tipo de forma de onda sinusoidal de CA se ve como una línea suave que sube y baja en amplitud a medida que se desplaza. El ciclo comienza en cero voltios y aumenta al amperaje máximo antes de volver a disminuir a cero, luego invierte la dirección y aumenta nuevamente al amperaje máximo antes de volver a cero una vez más. Este ciclo continúa indefinidamente, con una frecuencia que suele oscilar entre 20 Hz y 500 Hz, según las necesidades específicas de la aplicación.
Forma de tejido cuadrado AC
La forma de onda de onda cuadrada de CA alterna la corriente entre valores positivos y negativos, con la corriente aumentando hasta su valor pico máximo antes de caer repentinamente a su valor mínimo y luego comenzar a aumentar nuevamente en la dirección opuesta. La velocidad a la que se produce esta transición se denomina «frecuencia» y, por lo general, los soldadores de onda cuadrada de CA utilizan frecuencias entre 20 y 200 Hz.
La forma de onda de una corriente de onda cuadrada de CA se asemeja a un cuadrado, de ahí el nombre. Durante la transición de positivo a negativo, la corriente decrece rápidamente y se conoce como “tiempo de caída”; De manera similar, durante la transición de negativo a positivo, la corriente aumenta rápidamente y se conoce como “tiempo de subida”. Estos tiempos suelen ser muy cortos, a menudo menos de 1 milisegundo, pero tienen un gran impacto en qué tan bien penetra la soldadura y qué tipo de óxido de metal se produce.
Como se mencionó, los soldadores de onda cuadrada de CA generalmente operan a frecuencias entre 20 y 200 Hz. A frecuencias más bajas (20–50 Hz), hay menos estabilidad de arco; sin embargo, las frecuencias más altas (50–200 Hz) permiten una mayor estabilidad del arco y un mejor rendimiento de soldadura. Los ajustes de soldadura TIG de mayor frecuencia producen un cordón de soldadura más suave con menos salpicaduras y una mejor penetración que los ajustes de menor frecuencia.
Además, los ajustes de frecuencia más altos permiten un mejor control sobre la entrada de calor en la pieza de trabajo, lo que permite un control más preciso sobre los parámetros de soldadura, como la velocidad de avance, el amperaje y el voltaje. El ciclo de CA de onda cuadrada se encuentra generalmente en las soldadoras TIG de CA/CC de última tecnología inverter.
Equilibrio de CA
El control de equilibrio de CA permite que un soldador ajuste la relación entre la acción de limpieza y la penetración de la soldadura.
La acción de limpieza está determinada por el medio ciclo positivo de la corriente alterna, que provoca una chispa que ayuda a eliminar los contaminantes del metal base y proporciona un arco estable.
Por otro lado, la penetración está controlada por el medio ciclo negativo, lo que aumenta la entrada de calor en el baño de soldadura y ayuda con la fusión.
La perilla de equilibrio de CA ajusta la cantidad de cada medio ciclo que se usa en relación con cada uno, siendo 0% todos los ciclos positivos para una limpieza máxima y 100% todos los ciclos negativos para una penetración máxima. Para la mayoría de las aplicaciones, el equilibrio ideal está entre el 20 % y el 80 %.
Los balances más bajos aumentarán la acción de limpieza y el efecto en el arco es proporcionar un baño de soldadura más amplio y limpio con una penetración poco profunda. Mientras tanto, los balances más altos aumentarán la penetración, lo que da como resultado un mayor potencial de fusión cuando se suelda a la misma velocidad de avance que en la condición balanceada.
Soldadoras TIG CA/CC
Si es un soldador aficionado o ocasional, más del 80% de su soldadura incluye soldar acero dulce con el proceso de soldadura TIG. En ese caso, está más que bien con su soldadora DC TIG. El equipo de CC es más barato, por lo que es una situación en la que todos ganan. Sin embargo, una vez que sus trabajos de soldadura comiencen a requerir que suelde aluminio, deberá cambiar a soldadores AC TIG.
Las soldadoras de CA/CC se pueden separar en máquinas económicas que generalmente incluyen características de nivel de entrada, como pulso de frecuencia, y serán suficientes si no está soldando para aplicaciones críticas.
Sin embargo, una vez que se necesite la más alta calidad de soldadura, necesitará una máquina de onda cuadrada que le permita controlar la forma de su forma de onda.
Independientemente de la cantidad de funciones, las soldadoras TIG de CA/CC son más costosas que las soldadoras TIG de CC solamente. Por lo tanto, debe considerar sus necesidades y opciones antes de comprar una, pero si está buscando versatilidad, no puede equivocarse con este tipo de máquina.
Ventajas de la soldadura AC TIG
La soldadura AC TIG ofrece muchas ventajas sobre DC TIG y otros procesos de soldadura como Stick o MIG debido a su eficiencia, capacidad para lidiar con óxidos en la superficie de la pieza de trabajo y su idoneidad para unir materiales difíciles o metales diferentes al mismo tiempo que produce menos chispas. que otros procesos.
AC TIG es mejor para tratar con óxidos en la superficie de la pieza de trabajo.
La corriente alterna ayuda a descomponer los óxidos, que luego se pueden eliminar fácilmente cepillándolos durante la soldadura. Esto significa que se requiere menos limpieza posterior a la soldadura.
Además, se puede utilizar para soldar materiales que son difíciles de unir con otros procesos de soldadura, como las aleaciones de aluminio. La mayoría de los trabajos de soldadura que incluyen soldadura de aluminio requerirán un arco más suave que pueda penetrar mejor en las secciones gruesas y reducir las envolturas debido a su menor aporte de calor. La soldadura TIG con CA produce menos chispas que otros procesos, lo que la hace adecuada para su uso en entornos donde las chispas pueden causar peligro o dañar el equipo.
Inconvenientes de la soldadura AC TIG
Uno de los principales inconvenientes de la soldadura TIG CA es que es más difícil de controlar que la soldadura TIG CC de acero dulce e inoxidable. La soldadura AC TIG requiere un mayor nivel de habilidad y conocimiento, ya que produce un arco más volátil que puede ser propenso a desviarse, lo que genera soldaduras inconsistentes. Esto puede provocar un aumento de la entrada de calor que puede provocar deformaciones, porosidad y grietas en el material soldado. Además, la corriente CA produce un arco inestable que puede causar más salpicaduras y acumulación de escoria en la soldadura.
Además, la soldadura AC TIG carece de poder de penetración en comparación con la soldadura DC TIG. Esto puede dificultar la penetración de materiales más gruesos ya que el arco tiende a quemarse demasiado rápido. También tiene una potencia limitada para aplicaciones de soldadura de trabajo pesado, como acero estructural o acero de alta aleación.
Conclusión
La soldadura AC TIG es una técnica de soldadura versátil y precisa, ideal para soldar aluminio y otros metales no ferrosos. Requiere una buena comprensión del equipo, las técnicas y la configuración para lograr una soldadura de alta calidad. Sin embargo, con práctica y el equipo adecuado, cualquiera puede dominar la soldadura TIG CA y llevar sus habilidades de soldadura al siguiente nivel.
Esperamos que nuestro artículo lo haya ayudado a comprender las diferencias entre la soldadura de CA y la soldadura de CC, que pueden ser cruciales al seleccionar el material adecuado para su próximo proyecto de soldadura. Una vez que domine su soldador y la configuración de soldadura TIG, puede esperar los mejores resultados posibles, que son muy gratificantes con los procesos de soldadura TIG.