¿Qué es la soldadura DC TIG y cuándo se usa?
TIG (soldadura por arco de tungsteno con gas) con configuración de soldadora TIG de corriente continua (CC) es un proceso de soldadura que utiliza un arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno no consumible y el metal que se está soldando. El arco se crea al pasar una corriente eléctrica a través del electrodo, que luego genera calor. Este calor se utiliza para derretir el metal y fusionarlo.
La soldadura de CC en GTAW utiliza una salida de CC para pasar electricidad a través del electrodo de tungsteno. Esto significa que la corriente fluye en una sola dirección, desde el terminal positivo (+) de la fuente de alimentación al terminal negativo (-).
La corriente continua se usa comúnmente para soldar materiales más gruesos, ya que proporciona una fuente de calor más concentrada, lo que permite una penetración más profunda en metales más gruesos.
¿Qué metales puedo soldar con DC TIG?
La soldadura DC TIG es una forma efectiva de unir una variedad de «metales ferrosos», que incluyen acero dulce y acero inoxidable, y también cobre y cromo molibdeno. Debido a un mejor control, soldaduras de precisión y distorsión mínima, la soldadura TIG con CC funciona muy bien con acero inoxidable (como 304 y 316), que a menudo se usa en equipos de procesamiento de alimentos debido a su resistencia al calor, la presión y la oxidación. Además, tiene más éxito que la soldadura MIG en aleaciones de cobre (como bronce y latón), que se utilizan mucho en fontanería debido a sus excelentes propiedades de resistencia a la corrosión.
Hay un debate eterno en Internet que se refiere a la soldadura TIG de aluminio con corriente continua. El aluminio tiene un punto de fusión bajo y tiende a enfriarse rápidamente después de fundirse, lo que dificulta mantener las temperaturas adecuadas para la soldadura. Además, hay una capa de óxido de aluminio en la parte superior, que tiene un punto de fusión más alto. Esto puede provocar porosidad y agrietamiento en la soldadura, lo que hace que el producto final sea más débil de lo deseado. Es por eso que casi todos los soldadores le dirán que cambie a la configuración de soldador AC TIG si desea soldar aluminio.
A pesar de estos desafíos, la soldadura TIG de aluminio con CC es posible. La razón más común para probar la alimentación de CC en aluminio es una situación en la que el metal es grueso, generalmente más grueso que 1/2”. Los soldadores experimentados no deberían tener problemas para lograr resultados de calidad cuando suelden aluminio TIG con CC. Sin embargo, como soldador principiante, no recomiendo probarlo antes de comprender los conceptos básicos. La soldadura de aluminio TIG con CC no es un proceso en el que deba sumergirse si solo está aprendiendo a soldar TIG
¿Cuáles son las diferencias entre la corriente CA y CC en la soldadura TIG?
La corriente alterna cambia constantemente entre cargas positivas y negativas, mientras que la corriente continua permanece consistente con una carga positiva o negativa. La principal diferencia entre la soldadura TIG de CA y CC radica en la intensidad del calor y la penetración de la soldadura. Para láminas de metal delgadas, la corriente continua tiende a proporcionar una mayor intensidad de calor que la corriente alterna.
Esta misma intensidad de calor permite que la corriente continua penetre más profundamente en metales más gruesos, lo que la convierte en una mejor opción para soldar materiales más gruesos. La corriente alterna, por otro lado, tiende a proporcionar un mejor control sobre la soldadura y una mejor acción de limpieza que la corriente continua.
Esto lo hace ideal para soldaduras precisas y exigentes, donde se requieren niveles de calor constantes. También es más adecuado para materiales que son sensibles a altas temperaturas y pueden distorsionarse fácilmente por el calor intenso.
Polaridad de la soldadura DC TIG
La soldadura DC GTAW se puede realizar en dos polaridades, DC positiva y negativa. Para cambiar la configuración de su soldadora TIG, tendrá que cambiar los lugares de su antorcha y abrazadera TIG. Si su antorcha está conectada al lado negativo de la terminal, obtiene polaridad DC-, Electrodo de corriente continua negativa o DCEN. Mientras tanto, si su antorcha TIG con electrodo de tungsteno está conectada al lado positivo de la terminal, obtiene polaridad DC+, Direct Current Electrode Positive o DCEP.
Así que veamos cómo y cuándo se usa cada polaridad y cuáles son las ventajas y desventajas.
Electrodo de corriente continua negativo – Soldadura DCEN TIG
En la soldadura TIG DCEN, la antorcha está conectada a la salida negativa de la soldadora TIG y, a menudo, se denomina polaridad directa. La distribución de calor en el arco es de alrededor del 33 % en el lado negativo del arco (el soplete de soldadura) y del 67 % en el lado positivo del arco (la pieza de trabajo). A medida que se concentra más calor en el charco de soldadura, esto da como resultado una penetración máxima en metales más gruesos y permite soldaduras más fuertes con una mejor calidad general.
La mayor concentración de calor que ofrece este método da como resultado un arco más estable y ayuda a mejorar la penetración y la resistencia de la soldadura al tiempo que produce menos salpicaduras que otros tipos de procesos de soldadura, lo que facilita la limpieza posterior. Este calor reducido en el electrodo permite que los electrodos más pequeños transporten más corriente en comparación con otras conexiones de polaridad.
Como resultado, DCEN es una de las configuraciones de soldadura TIG más utilizadas para acero dulce y acero inoxidable comunes. Casi el 90% de toda la soldadura TIG se lleva a cabo con polaridad directa, y su soldadora TIG generalmente está configurada para ello de manera predeterminada.
Electrodo de Corriente Directa Positivo – Soldadura DCEP TIG
La polaridad positiva del electrodo de corriente directa (DCEP) también se conoce como «polaridad inversa» ya que la antorcha está conectada al lado positivo de la soldadora TIG. La distribución de calor en el arco es de alrededor del 33 % en el lado negativo del arco (la pieza de trabajo conectada con la abrazadera de tierra) y del 67 % en el lado positivo del arco (el soplete de soldadura). Como resultado, hay una penetración significativamente menor en comparación con la polaridad DCEN en TIG.
Este tipo de distribución da como resultado una gran acumulación de calor en el electrodo y en la antorcha de soldadura TIG. Por lo tanto, debe usar tungsteno de mayor diámetro que sea capaz de soportar altas temperaturas. El calor alto en la antorcha significa que debe considerar usar un sistema de enfriamiento por agua para evitar fallas. Además, DCEP tiene problemas con el soplo de arco más a menudo. Aunque este fenómeno puede ocurrir con DCEN debido a las propiedades magnéticas o térmicas del metal base, se asocia más comúnmente con la soldadura DCEP TIG.
Aunque no es capaz como DCEN, DCEP tiene sus ventajas. La más significativa es la acción de limpieza. A medida que la corriente fluye hacia el electrodo, los electrones eliminan la capa de óxido de la superficie del metal base. Estos óxidos se encuentran generalmente en metales como el aluminio o el acero inoxidable y ofrecen propiedades únicas como la resistencia a la corrosión.
Sin embargo, tienen diferentes puntos de fusión que el material base, por lo que debe eliminarlos antes de soldar. No obstante, comienzan a formarse una vez que la superficie se expone al aire, por lo que debe soldarlos rápidamente después de pulirlos y quitarlos. Con DCEP, esto es mucho más fácil, ya que la propia corriente elimina y previene la formación de óxido.
Aún así, hay más inconvenientes que ventajas de DCEP, por lo que generalmente se usa solo ocasionalmente y en aplicaciones específicas. Además, los soldadores prestan más atención al lado positivo cuando configuran el control de equilibrio en los soldadores TIG de CA. A medida que la corriente de soldadura de CA oscila, con la configuración TIG de balance de CA, puede ajustar cuánto tiempo pasa el ciclo de CA en el lado positivo de la corriente para proporcionar más limpieza o el lado negativo de la onda cuadrada de forma de onda de CA para producir una mayor penetración en el área de soldadura.
Máquinas de soldadura TIG de CC
La soldadora DC TIG es su elección si está buscando una máquina TIG asequible, y la mayoría de los trabajos de soldadura incluyen unir acero dulce y acero inoxidable. Están disponibles como fuentes de alimentación de transformador o inversor, pero las soldadoras TIG DC de inversor son más comunes hoy en día debido a su mayor versatilidad, potencia y eficiencia de soldadura, y a un precio más bajo. No tendrá que romper el banco para comprar equipos de CC, pero aun así obtendrá suficiente para el dinero gastado.
Sin embargo, si sus proyectos de soldadura incluyen la soldadura de aluminio o metales no ferrosos, deberá elegir una soldadora TIG de CA/CC. Esta soldadora funcionará de manera similar con corriente CC, pero obtendrá una opción de soldadura TIG CA cuando suelde aluminio u otros metales no ferrosos. Sin embargo, son más caros, por lo que deberá establecer sus objetivos antes de comprarlos. Aún así, si recién está aprendiendo a soldar TIG, estará más que bien con una máquina DC TIG simple.
Ventajas y desventajas de la soldadura DC TIG
El proceso de soldadura DC TIG tiene muchas ventajas sobre otros procesos de soldadura por arco, como la soldadura MIG o la soldadura Stick, incluida su capacidad para soldar una variedad de metales, el control preciso que ofrece al soldador y su baja producción de salpicaduras.
Es mucho menos probable que el proceso produzca muescas o perforaciones que otros procesos de soldadura. También permite una amplia gama de diseños de juntas soldadas y proporciona un acabado limpio y estéticamente agradable.
En comparación con la corriente alterna, DC TIG ofrece una mayor penetración, lo que resulta en soldaduras más fuertes y confiables. Sin embargo, una vez que el metal base tenga una capa de óxido en la superficie, necesitará una acción de limpieza del lado positivo. Dado que DCEP tiene muchos problemas, los soldadores generalmente recurren a la soldadura de corriente alterna para lograr un equilibrio perfecto entre la penetración de la soldadura del lado negativo y la limpieza del lado positivo de la corriente.
Además, el proceso de soldadura DC TIG requiere un mayor nivel de habilidad que otros procesos de soldadura por arco, ya que exige precisión en el control del arco y la entrada de calor. También es más lento que otros procesos de soldadura, ya que implica varias pasadas con pequeñas cantidades de material de relleno que se agregan cada vez. Finalmente, el equipo que se utiliza para la soldadura TIG es más caro que otro tipo de equipos de soldadura y requiere más mantenimiento.
Conclusión
La soldadura DC TIG es una técnica de soldadura precisa y versátil, ideal para soldar una amplia gama de materiales. Con el equipo, las técnicas y la práctica adecuados, cualquier persona puede lograr una soldadura de alta calidad con trabajos de soldadura TIG con CC y una mejor calidad de soldadura que la soldadura con electrodo revestido.
Ya sea que sea un soldador profesional o un entusiasta del bricolaje, dominar la soldadura TIG con CC le brindará la confianza y la capacidad para abordar una amplia gama de proyectos de soldadura con facilidad. Al comprender los conceptos básicos de la soldadura TIG de CC, podrá producir soldaduras fuertes, precisas y más limpias y elegir entre soldadura de CA/CC con facilidad.