Descripción general de la soldadura TIG activa (A-TIG)
Un proceso de soldadura TIG activado conocido como A-TIG ofrece un aumento en la productividad que se puede lograr aumentando la profundidad de penetración, ya que ayuda a reducir la cantidad de pases de soldadura.
Él Proceso de soldadura A-TIG implica una mayor capacidad de penetración del arco en la soldadura TIG tradicional. Se logra una mayor penetración aplicando una fina capa de material fundente activador sobre la superficie de la pieza de trabajo antes de soldar. El flujo en esta aplicación contrae el arco, aumentando la densidad de corriente en la raíz del ánodo y la fuerza del arco en el baño de soldadura.
Sin embargo, a pesar de los beneficios de productividad de soldadura A-TIG, la industria actual ha tardado en utilizar este proceso. ¿Por qué? Principalmente porque el uso del flux es visto como un costo adicional y su aplicación como una operación adicional.
Además, los fundentes comerciales pueden producir un acabado superficial inferior en comparación con la soldadura TIG tradicional. Además, los soldadores tienen que lidiar con un residuo de escoria en la superficie, lo que requiere una limpieza posterior a la soldadura, lo que aumenta el tiempo de operación y, sí, los costos finales. Por eso surgió una idea para un método de soldadura incluso mejorado.
Introducción de soldadura A-TIG avanzada (soldadura AA-TIG)
Un grupo de inventores japoneses ha desarrollado y patentado una tecnología avanzada de soldadura A-TIG para superar este problema cambiando las características del charco directamente en el punto de soldadura.
En realidad, la patente se emitió en los Estados Unidos el 29 de marzo de 2011. Aún así, el proceso tomó siete años completos para pasar el proceso de patente de los EE. UU., y la lógica dictaría que los inventores tuvieron el buen juicio de solicitar una patente japonesa también. al mismo tiempo
Sin embargo, incluso antes de que se emitiera la patente, los inventores ya promocionaban su proceso en revistas científicas esotéricas como una variante de A-TIG (TIG de flujo activo) que se ha denominado AA-TIG (A-TIG avanzado). La patente es en realidad para la aplicación práctica de este tipo de soldadura, no para el principio científico subyacente en sí.
Según Welding International, «Este efecto mejorado de soldadura TIG se descubrió en el Paton Research Institute, Ucrania, en la década de 1960». Aparentemente, esta ciencia ha tardado cincuenta años en convertirse en una máquina de soldar práctica.
¿Qué es la soldadura A-TIG avanzada?
Este nuevo proceso de soldadura TIG se centra en alterar la tensión superficial del charco en la soldadura variando la química del metal directamente en la soldadura. Históricamente, un soldador TIG usa un solo gas de protección que rodea el electrodo.
Sin embargo, la avanzada tecnología japonesa de soldadura TIG utiliza dos corrientes concéntricas de gas de protección. La capa interna de gas de protección es el gas inerte normal que se usa para proteger la soldadura y el electrodo. Alrededor de este gas, una corriente es una capa adicional de un gas oxidativo que reacciona con el charco fundido. Según la patente, esta capa exterior de un gas oxidante puede ser oxígeno puro o dióxido de carbono.
La elección del gas obviamente afectará la manera de la reacción, pero para el soldador, la diferencia permanecerá en gran medida imperceptible.
La adición de oxígeno al charco de soldadura reduce la tensión superficial en la periferia del charco de soldadura, lo que permite que el metal fluya hacia el centro. El resultado de que más metal líquido fluya de regreso al centro del charco es una convección de calor hacia adentro y hacia abajo en el baño fundido que crea una porción de metal profundamente soldada en el material base. (Para aquellos que deben saber absolutamente, esto se llama técnicamente convección de Bénard-Marangoni). Si se aplica correctamente, la soldadura queda con una capa de óxido de aproximadamente 20 μ (micras).
Patente de soldadura A-TIG avanzada
Como casi todas las patentes, además de ser exageradamente críptica, esta patente de tecnología de soldadura TIG enumera varios diseños alternativos destinados a cubrir a los inventores en la mayoría de las otras formas posibles de realizar la operación.
En este caso, los diseños posteriores detallan dos o más chorros de gas separados dispuestos alrededor de la periferia de la corriente de gas de protección interior en lugar de una única corriente de gas oxidante concéntrica.
De acuerdo con las pruebas, según los inventores, estas disposiciones de la corriente de gas exterior tendrán efectos variables sobre la soldadura y la manera de soldar. Aun así, el efecto neto de una soldadura más profunda y de alta calidad sigue siendo esencialmente el mismo. En otras palabras, mientras que las sutilezas de la disposición del flujo de gas exterior resultan fascinantes para el ingeniero, el químico o el físico, el efecto sobre el soldador y el trabajo que están produciendo es prácticamente invisible.
Quizás haya una excepción notable a esto, y es la reducción de la degradación o el consumo del electrodo de tungsteno. En pruebas lado a lado realizadas por los inventores en el proceso de desarrollo de esta soldadora, el electrodo en el proceso de doble gas de protección mostró esencialmente ninguna degradación en el electrodo de soldadura. Esto hará que el proceso sea más eficiente desde el punto de vista del operador, ya que el cambio de electrodos será mucho menos frecuente.
Soldadores A-TIG avanzados
Esta tecnología de soldadura TIG recientemente patentada ha sido asignada a Taiyo Nippon Sanso Corp., uno de los mayores productores de gases industriales de Japón. Este tipo de disposición tiene cierto sentido.
A las empresas que suministran materiales consumibles, como los gases en este caso, les suele gustar poder ofrecer tecnologías y equipos que requerirán el consumo de los productos que producen. Sin embargo, aún está por verse si Taiyo Nippon Sanso intentará producir soldadores con esta nueva tecnología, o licenciará la producción a una empresa ya establecida para la fabricación de maquinaria.
Fuentes:
- https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10426914.2019.1666990?journalCode=lmmp20
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785320383358
- https://www.twi-global.com/technical-knowledge/published-papers/investigation-of-the-a-tig-mechanism-and-the-productivity-benefits-in-tig-welding-may-2009
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921509308001603
- http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/~dpt9/MSE(2008)HeAA-TIG.pdf