La soldadura y sus métodos son mucho más complicados e intensos de lo que la mayoría de los que no son soldadores creen, razón por la cual la maquinaria como la soldadora TIG de elevación necesita una explicación. Las dos tecnologías y procesos de soldadura más comunes utilizados en las fábricas de EE. UU. son la soldadura con gas inerte metálico (MIG) y la soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG). Tanto los procesos MIG como TIG utilizan arcos eléctricos para producir calor y, por lo tanto, unir materiales y/u objetos metálicos. TIG es una forma más nueva de soldadura y muchos aún no están familiarizados con ella.
Entonces, ¿cómo se explica el soldador TIG de elevación? Una soldadora TIG de elevación es una máquina que utiliza el proceso de soldadura TIG con un inicio de elevación del arco. Este proceso involucra un electrodo de tungsteno no consumible que pasa una corriente a través de los metales que se van a unir y se inicia con un movimiento ligero y suave de la antorcha que toca el tungsteno con el metal, lo que se denomina inicio de elevación. Hay muchos beneficios para la soldadura TIG y también para un arranque de elevación.
Los procesos de soldadura por arco varían mucho, y el éxito de cualquier proyecto de soldadura se basa en elegir el método correcto además de desarrollar excelentes habilidades de soldadura. Por lo tanto, es importante comprender los métodos de soldadura y los inicios de arco, como la soldadora TIG de elevación, además de sus beneficios y posibles limitaciones. De esta manera, los soldadores podrán realizar sus soldaduras de manera adecuada, suficiente y exitosa.
Soldadura TIG
La soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG), también conocida como soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), es un proceso de soldadura por arco que utiliza un electrodo de tungsteno que no es consumible para producir la soldadura. El área de soldadura y el electrodo están protegidos contra la oxidación y otra contaminación por un gas de protección inerte como el argón o el helio. Además, en la mayoría de los casos también se utiliza un metal de aporte.
La soldadura TIG es un proceso de soldadura manual que se utiliza principalmente para uniones de soldadura críticas o donde se requieren soldaduras pequeñas y precisas. También se utiliza para soldar secciones delgadas de metales que no son acero común, como acero inoxidable y aleaciones de aluminio, magnesio o cobre. La fuente de poder de soldadura de corriente constante produce energía eléctrica que es conducida a través del arco a través de una columna de gas altamente ionizado y vapores metálicos.
El tungsteno es un metal duro pero quebradizo y ligeramente radiactivo. En comparación con otros metales, tiene usos limitados. Sin embargo, en la soldadura TIG, el tungsteno se convierte en un electrodo no consumible. Este electrodo se utiliza para crear el arco de soldadura.
La soldadura TIG requiere que el soldador use ambas manos, una para sostener la antorcha TIG que produce el arco y la otra para agregar el metal de aporte a la unión soldada. Este proceso de soldadura único hace que la soldadura TIG sea difícil de aprender, pero se considera un método de soldadura versátil y de alta calidad.
Hay muchos beneficios para la soldadura TIG, que incluyen:
- Mayor control del operador sobre la soldadura
- Permite soldaduras más fuertes, mejores y más precisas.
- Versatilidad en la soldadura de materiales alternos
Sin embargo, también existen inconvenientes en la soldadura TIG, que incluyen:
- Proceso más complejo que otras soldaduras
- Puede ser difícil de aprender y dominar para los soldadores.
- Más lento que la mayoría de las otras técnicas de soldadura
La energía más común utilizada en el proceso TIG para soldar es la corriente continua (DC) y la corriente alterna (AC) se usa cuando se suelda aluminio.
Cómo funciona la soldadura TIG
La soldadura TIG requiere tres elementos: calor, protección y metal de aporte.
Un soldador activará el flujo de gas, a menudo ubicado a través de una válvula en la antorcha TIG. Este flujo de gas protege el área de soldadura del aire. Luego, el soldador sostiene el soplete sobre la unión soldada lo suficientemente cerca como para que el soplete no toque el metal. El soldador presiona un pedal y el electrodo de tungsteno en la antorcha inicia un arco.
Una vez que se inicia este arco, las dos piezas de metal a soldar comienzan a fundirse y crear un charco. Luego, el soldador sumerge un alambre de soldadura en el arco para llenar la unión y crear una sola pieza de metal.
Las propiedades del metal de tungsteno permiten que un arco mantenga una temperatura de hasta 11,000 grados Fahrenheit. Debido a su alto punto de fusión y buena conductividad eléctrica, el electrodo de tungsteno no se quema.
Tres formas de iniciar un arco TIG
Hay tres formas básicas de iniciar un arco TIG. La soldadura por arco se usa para unir metal con otro metal mediante el uso de electricidad que genera suficiente calor para derretir el metal. Cuando el metal fundido se enfría, el resultado es la unión entre ellos. La soldadura por arco utiliza una fuente de alimentación para crear un arco eléctrico entre un electrodo de metal y el material base para derretir los metales en el punto de contacto del arco. Los arcos TIG se inician de tres formas: scratch, lift y alta frecuencia.
Comienzo desde cero
El inicio desde cero para la soldadura TIG es un método más antiguo para iniciar un arco. Es similar a encender una cerilla en el sentido de que se trata de “golpear” cerca de tungsteno fundido a través del metal hasta que se inicia un arco. Este comienzo funciona bien y permite que casi cualquier soldador de varilla de CC (corriente continua) se convierta en un soldador TIG con poco esfuerzo.
Sin embargo, el inicio desde cero para los arcos tiene algunos inconvenientes. El tungsteno se calienta casi instantáneamente cuando se golpea el arco. Además, pequeñas piezas de tungsteno a menudo se rompen y se atascan en la soldadura. Esto puede resultar en problemas estructurales posteriores y contaminación del material de soldadura.
En general, el inicio desde cero es una forma efectiva de comenzar la soldadura TIG y se usa comúnmente para trabajos de soldadura en general. Sin embargo, este inicio de arco se considera bastante rudimentario, menos limpio y menos puro cuando se trata de soldadura que otros inicios de arco, como los inicios de elevación y de alta frecuencia.
Inicio de elevación
El arranque de elevación a menudo se confunde con el arranque desde cero, pero es claramente diferente. Con el inicio de elevación, el soldador hace descender el tungsteno rápida y suavemente en contacto con el metal y luego lo eleva rápidamente para dibujar el arco. Esta acción hace que parezca un comienzo desde cero, pero en cambio es un proceso más limpio con menos contacto con el metal.
Para operar una soldadora TIG de arranque por elevación, el operador usa un gatillo o un pedal, pero no hay salto de arco entre la punta del tungsteno y el metal. En cambio, el operador coloca la taza sobre el metal, hace clic en el gatillo o presiona el pedal. Luego, el operador hace rodar el soplete en posición vertical de modo que el tungsteno toque el metal mientras se levanta el soplete con un movimiento ligero y suave.
Con un arranque de elevación, el voltaje de circuito abierto (OCV) de la soldadora se reduce a una salida de bajo voltaje cuando la unidad detecta una continuidad con la pieza de trabajo. A medida que el tungsteno se eleva y sale de la superficie, la unidad aumenta la salida de voltaje. A diferencia del inicio desde cero, esto genera poca contaminación y conserva el punto en el tungsteno. No está completamente limpio y el tungsteno todavía está algo sujeto a contaminación.
El arranque por elevación es una mejor opción para la soldadura TIG que usar cero para iniciar un arco. Esto es especialmente cierto para el acero y el acero inoxidable. Sin embargo, no es una buena opción para el aluminio debido a la reacción de ese metal con el tungsteno.
Inicio de alta frecuencia
Muchos operadores consideran que el uso de arranque de alta frecuencia en la soldadura TIG es la opción más popular y mejor debido a su limpieza y eficacia. Este inicio genera un arco de alta frecuencia que ioniza el aire y cierra el espacio entre el punto de tungsteno y la pieza de trabajo. Como resultado, este es un método sin contacto que casi no causa contaminación a menos que el tungsteno esté demasiado afilado o que el amperaje aumente demasiado para comenzar.
El inicio de alta frecuencia es casi la única opción para la soldadura TIG con aluminio, ya que no hay contacto entre el electrodo de tungsteno y el metal de aluminio. Sin embargo, de lo contrario, no es un inicio de arco necesario para la soldadura TIG. Sin embargo, es una buena opción para los soldadores TIG que pueden pagar equipos más caros y desean tener la última tecnología en lo que respecta a arranques de arco.
Explicación de la soldadora Lift TIG
Los arranques Lift TIG se consideran un desarrollo positivo como alternativa a los arranques desde cero o los arranques de arco de alta frecuencia. El arranque por elevación proporciona arranques de arco positivos y constantes para soldar con una salida de CC. Hay dos razones principales para el desarrollo de TIG con elevación:
Como resultado, una soldadora TIG de elevación elimina cualquier problema asociado con arranques de alta frecuencia. Además, si se realiza correctamente, el arranque por elevación también elimina casi por completo el riesgo de inclusión de tungsteno y, por lo tanto, la contaminación de la soldadura.
Los operadores novatos pueden experimentar una frustración inicial con una unidad de soldadura TIG de elevación, principalmente porque están más familiarizados con la técnica de arranque desde cero. Para el inicio del levantamiento, es fundamental que el operador simplemente toque ligeramente la pieza de trabajo con el tungsteno en lugar de rayarla. Además, el electrodo de tungsteno debe sujetarse brevemente a la pieza de trabajo antes de que el operador levante la antorcha TIG.
Es importante tener en cuenta que Lift TIG no es aceptable para los procedimientos de soldadura que especifican un método de inicio de arco sin contacto. Este puede ser el caso de recipientes a presión y tuberías de proceso u otros sistemas de soldadura que requieren arranques de arco de alta frecuencia.
Sin embargo, la incorporación de componentes de alta frecuencia puede agregar cientos de dólares al costo de una fuente de energía. No todos los soldadores desean pagar por esta funcionalidad que no pueden usar. Por lo tanto, la mayoría de los fabricantes de equipos de soldadura ofrecen solo fuentes de alimentación para soldadoras TIG de elevación o fuentes de alimentación con arranques de arco TIG de alta frecuencia y elevación.
Beneficios de la soldadora Lift TIG
El uso de una soldadora TIG de elevación tiene muchos beneficios, incluida la calidad de la costura de soldadura, el uso cerca de computadoras o dispositivos electrónicos y un menor costo:
- Calidad de la costura de soldadura: el uso de una soldadora TIG de elevación permite una alta calidad de la costura de soldadura en la pureza de la soldadura y el acabado de la superficie. Estos cordones de soldadura son compactos y delgados. Otras ventajas de este procedimiento incluyen la penetración total y un proceso limpio. Esto es especialmente efectivo cuando se trata de soldar tubos u otros proyectos críticos y exigentes en industrias como la de semiconductores, farmacéutica, alimentaria, láctea y aeroespacial.
- Soldadura cerca de computadoras o dispositivos electrónicos: muchas soldadoras TIG utilizan un arranque de alta frecuencia. Sin embargo, un inicio de elevación es mucho más efectivo cuando se realiza soldadura en un automóvil o cerca de computadoras y dispositivos electrónicos. Esto se debe al hecho de que el arranque de alta frecuencia puede afectar negativamente a las computadoras y la electrónica, incluso a las computadoras de los vehículos actuales.
- Costo: a menudo es aconsejable que los soldadores compren máquinas que ofrezcan alta frecuencia y arranque elevado. Esto permite una versatilidad en la soldadura que otras máquinas no tienen. Sin embargo, hay una diferencia de costos. Una máquina con alta frecuencia costará más que una con solo arranque por elevación. Por lo tanto, las soldadoras Lift TIG son más rentables que las máquinas de alta frecuencia.
El inicio de arco Lift TIG es un compromiso razonable y efectivo entre el proceso rudimentario de inicio de arco desde cero y el costoso proceso de inicio de arco de alta frecuencia. Aunque los soldadores TIG de elevación tienen algunas limitaciones cuando se requieren métodos de arranque de arco sin contacto, en general, el método de arranque de elevación es limpio, asequible y confiable. También se puede usar cerca de computadoras y equipos electrónicos, mientras que los inicios de alta frecuencia pueden interferir con tales entidades.
Equipo necesario para la soldadora Lift TIG
Hay varios elementos de equipo necesarios para la soldadura TIG y una operación de arranque por elevación. Este equipo incluye:
- un soplete de soldadura
- electrodo de tungsteno no consumible
- fuente de alimentación de soldadura de corriente constante
- fuente de gas de protección
Soplete
Las antorchas de soldadura TIG se pueden operar de forma automática o manual. Son similares en construcción, pero la antorcha manual tiene un mango. Además, el “ángulo de la cabeza” se puede variar en algunas antorchas manuales según las preferencias del operador.
Estas antorchas de metal transmiten corriente y calor de manera efectiva y el electrodo de tungsteno se mantiene firmemente en el centro de la antorcha. Los puertos que rodean el electrodo proporcionan un flujo de gas de protección. La antorcha cuenta con plásticos aislantes y resistentes al calor que cubren los componentes metálicos para proteger al soldador del calor y la electricidad.
Electrodo
El electrodo TIG está hecho de tungsteno o una aleación debido a su temperatura de fusión más alta entre los metales puros. Debido a esto, el electrodo no se consume durante la soldadura, aunque se puede producir algo de quemado o erosión.
Fuente de alimentación
La soldadura TIG utiliza una fuente de energía de corriente constante para que la corriente y el calor permanezcan relativamente constantes incluso si la distancia del arco o el voltaje cambian. Esto es especialmente importante en la soldadura TIG manual ya que el operador debe sostener la antorcha y mantener la estabilidad del arco. Una fuente de alimentación de corriente constante evita las variaciones de calor que pueden dificultar la soldadura.
Las fuentes de poder para soldadura TIG cuentan con capacidades de inicio de arco por elevación o capacidades de inicio de arco por elevación y de alta frecuencia.
Gas protector
Los gases de protección son necesarios en la soldadura TIG para proteger el área de soldadura de los gases de la atmósfera, como el nitrógeno y el oxígeno. Estos gases pueden causar defectos de fusión y fragilizar el material de soldadura si entran en contacto con el electrodo, el arco o el metal de soldadura. El gas de protección también transfiere calor del electrodo de tungsteno al metal y ayuda a iniciar y mantener un arco estable.
La composición del gas de protección depende de varios factores, como el material que se está soldando, el diseño de la junta y el aspecto deseado de la soldadura final.
Aplicaciones y características de la soldadura TIG manual
La soldadura TIG tiene muchas aplicaciones de campo, incluidas las líneas de montaje y producción y las reparaciones in situ. Introducido y muy utilizado en la década de 1940, el proceso TIG es conocido por sus altos estándares de calidad y soldaduras confiables. Con este tipo de soldadura, casi no hay humo ni residuos de soldadura, especialmente si se utiliza un arranque por elevación o de alta frecuencia.
La mayoría de los metales se pueden soldar con procedimientos TIG, incluidos el acero inoxidable, el titanio, el magnesio y el cobre. El proceso es estable, produce una calidad superior y los defectos de soldadura generalmente son raros. Sin embargo, los equipos de soldadura TIG requieren una inversión mayor que otros tipos de soldadura en la mayoría de los casos. Además, el proceso puede llevar más tiempo y la energía necesaria para la soldadura puede ser ligeramente superior. La soldadura TIG también puede requerir un entorno ligeramente más limpio.
La soldadura, en cualquier forma, es una habilidad altamente desarrollada. La soldadura TIG manual requiere aún más habilidad y experiencia que otros métodos y procesos. Es importante que los soldadores que deseen realizar la soldadura TIG comprendan todos los aspectos del proceso, así como las ventajas, los inconvenientes y la explicación fundamental de elementos como el soldador TIG de elevación.
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