¿Qué es TIP TIG y su Tecnología?
El proceso de soldadura TIP TIG deriva su nombre del acrónimo de la palabra alemana «Technologie Ingenieur Plasch», que significa «Tecnología de Engineer Plasch», y TIG como Tungsten Inert Gas.
TIP TIG fue fundada en 1997 por Siegfried Plasch en Austria y desde su aplicación se ha extendido por todo el mundo. Todo el equipo de soldadura se desarrolla y fabrica en Austria, lo que permite que la marca TIP TIG tenga un enfoque «interno» para la investigación y el desarrollo.
Cómo funciona TIP TIG
El TIP TIP es un proceso único de soldadura TIG con hilo caliente y se puede utilizar en aplicaciones de soldadura orbital, manuales, automatizadas y de revestimiento de orificios. Puede soldar todos los metales como TIG tradicional y otros procesos de soldadura manual.
Muchas personas piensan en MIG y TIG tan pronto como se exponen por primera vez al proceso TIP TIG. Esto se debe a que la TIP TIG utiliza un mecanismo de alimentación de alambre similar al de MIG para alimentar el alambre al baño derretido. Este cable se calienta eléctricamente hasta el punto de fusión con un OCV (voltaje de circuito abierto) bajo para que el cable se derrita directamente en el charco y aumente la tasa de deposición.
El alambre no enfría la soldadura, sino que se suma a la humectación del baño de soldadura y promueve una buena soldadura. El OCV es lo suficientemente bajo como para no causar un arco separado entre el alambre y el metal soldado porque está muy cerca de la punta de tungsteno, lo que mantiene el arco en marcha. Esta es la razón por la cual el proceso usa una fuente de energía separada para energizar el cable.
Pero a diferencia de casi todos los procesos de soldadura TIG con hilo caliente, la TIP TIG se puede operar manualmente y en todas las posiciones. Además, es fácil de aprender y aplicar, lo que lo hace rentable para escalar en la industria y usarlo como individuo.
Los detalles de la acción del alambre TIP TIG
El proceso de soldadura TIP TIG ofrece la energía de soldadura más alta posible al mismo tiempo que proporciona el calor de soldadura más bajo. Esto da como resultado una fusión óptima y una porosidad mínima mientras resuelve la mayoría de los problemas que enfrentan los profesionales de la soldadura cuando sueldan metal de aleación con TIG y MIG estándar.
Este proceso de soldadura utiliza un enfoque único para la alimentación de hilo caliente en el proceso TIG. Las máquinas de soldadura TIP TIG proporcionan alambre de alimentación continua oscilado por los cuatro rodillos impulsores de la TIP TIG con patente en trámite: una placa impulsora mecanizada.
Los impulsores hacen oscilar el alambre de relleno hacia adelante y hacia atrás a alta velocidad, lo que brinda muchos beneficios junto con la alimentación de alambre caliente.
El alambre es vibrado por la acción mecánica de la placa impulsora y transfiere la vibración a la soldadura. El baño de soldadura se agita por la vibración y se interrumpe su tensión superficial.
Esta agitación mecánica de alta velocidad del alambre beneficia a las aleaciones lentas como el acero inoxidable, dúplex y otras.
Mejorando la fusión de soldadura, liberando las tensiones de soldadura y los defectos de poro de las soldaduras, el enfoque único de TIP TIG mejora significativamente la calidad de la unión soldada.
Además, la TIP TIG aumenta drásticamente la tasa de deposición y la velocidad de soldadura. La velocidad de soldadura mejorada reduce la entrada de calor, lo que reduce la distorsión del metal al tiempo que conserva las propiedades resistentes a la corrosión en los metales propensos a su deterioro.
La agitación del baño de soldadura y el sistema de alambre caliente que precalienta la combinación de alambre de relleno crean una dinámica de soldadura TIG única que ralentiza la solidificación de la soldadura.
Esto da como resultado un período prolongado de fluidez de soldadura TIG y permite una mayor deposición de alambre y corriente de soldadura aplicada.
La diferencia entre TIP TIG y TIG estándar
El proceso de soldadura TIG manual se considera uno de los mejores métodos de unión para lograr soldaduras de alta calidad, pero tiene muchas desventajas que tuvimos que aceptar porque no había alternativas. Si quisiera una soldadura perfecta, especialmente en metales exóticos, solo tendría que TIG.
El TIG tradicional es un proceso muy lento con algunas de las velocidades de soldadura y tasas de deposición de metal más bajas.
TIG también genera demasiado calor, y la soldadura de metal requiere una planificación cuidadosa de la aplicación de calor. Como resultado, este proceso es el más desafiante de aprender, razón por la cual solo los profesionales pueden apilar centavos usando TIG y lograr soldaduras perfectas.
El proceso de soldadura TIP TIG supera al proceso de soldadura TIG en todos los aspectos. Es significativamente más barato por libra de metal de aporte depositado, lo cual es una gran preocupación para las operaciones de producción de soldadura pequeñas y grandes.
No hay forma de que alguien pueda hacer que esta soldadura de filete sea más rápida con el TIG tradicional.
¿Qué significa esta diferencia para su bolsillo?
El equipo TIP TIG típico para un taller de fabricación más pequeño cuesta alrededor de $20 000, que es costoso en comparación con la configuración TIG tradicional. Sin embargo, el tiempo de respuesta es bastante rápido y el retorno de la inversión amortizará rápidamente la(s) máquina(s) de soldadura TIP TIG necesarias.
Las principales razones por las que TIP TIG es mucho más barato de operar que TIG son:
- Tasas de depósito mucho más altas
- Mejor calidad y consistencia de las uniones para lograr la aprobación de la inspección de soldadura
- Significativamente más fácil de aprender, entrenar y operar
- Cantidad reducida de gas de protección gastado y alambre de relleno
Así que echemos un vistazo a dos escenarios de ejemplo de soldadura de tuberías y calculemos el ahorro de costos cuando se suelda con TIP TIG en lugar de TIG tradicional. Después, explicaré el razonamiento detrás de la estimación.
Digamos que su tarifa promedio por hora es de alrededor de $ 100 por mano de obra, el alambre de relleno es de $ 6,55 por libra y el gas es de aproximadamente $ 0,12 por CFH.
Una tubería estándar Schedule 40 de 6″ soldada con TIP TIG le ahorrará en promedio alrededor de $200, en comparación con TIG. Esto significa que se requieren alrededor de 75 juntas para pagar el sistema TIP TIG. TIG estándar requiere alrededor de 2,7 horas de tiempo de mano de obra, 1,1 horas de tiempo de arco y 1 libra de alambre de relleno, lo que genera un costo neto de aproximadamente $282. Mientras que TIP TIG necesita 0,7 h de tiempo de trabajo con 0,3 h de arco a tiempo y 0,86 lb de alambre de relleno, con un costo aproximado de $79. Eso es casi tres veces más barato.
La tubería Schedule 80 de 12″ requerirá solo 10 juntas para pagar el sistema, con un ahorro de alrededor de $1500 por tubería soldada. TIG estándar necesita alrededor de 21 h de trabajo a aproximadamente 8,3 h de arco a tiempo y 8 lb de alambre de relleno, con un costo aproximado de $ 2160. La TIP TIG requiere aproximadamente 5,5 h de trabajo con 2,5 h de arco a tiempo con 6,56 lb de alambre de relleno, con un costo aproximado de $600. Esta es una gran diferencia, ya que supone un cambio drástico en la asignación de tiempo y recursos.
La soldadura TIP TIG es fundamentalmente más eficiente. Gracias al exclusivo sistema de alimentación de hilo caliente con agitación del baño de soldadura, la tasa de deposición del proceso es significativamente más rápida que con la soldadura TIG tradicional, lo que mejora el tiempo de finalización de la soldadura. Aquí es de donde proviene la mayor parte del ahorro de costos, pero hay muchos más factores en juego.
A diferencia de la TIG estándar, la TIP TIG no requiere introducir el alambre en la piscina manualmente, usar un pedal, detener y reiniciar el arco y obtener varillas nuevas. Puede usar TIP TIG desde la raíz hasta la tapa, lo que significa menos equipos y procesos utilizados. Muchas veces al soldar tubería, por ejemplo, hay que usar un proceso para la pasada de raíz y otro para la pasada de relleno, en caliente o de tapa. Poder usar una sola máquina y la acción de una sola mano para todas las pasadas hace que la soldadura sea mucho más simple.
Es por eso que los ejemplos de tuberías soldadas muestran ahorros de costos tan altos. El proceso es mucho más rápido y sencillo. Al eliminar decenas de variables del TIG tradicional, el TIP TIG es más fácil de aprender y realizar.
Adopción y aplicación de la tecnología TIP TIG
El proceso de soldadura TIP TIG ha experimentado un crecimiento sustancial desde sus inicios. Esto no sorprende, considerando que actualmente es uno de los mejores procesos de soldadura para usar, independientemente de en qué esté trabajando. Se utiliza en industrias que van desde la aeroespacial, nuclear, petróleo y gas, hasta la fabricación, la construcción naval y la defensa.
La TIP TIG es utilizada tanto por grandes marcas como por pequeñas líneas de producción. Algunos de los nombres más destacados como SpaceX han hecho la transición de los procesos de soldadura tradicionales a TIP TIG debido a sus beneficios.
Los proyectos destacados de aplicaciones TIP TIG
El proceso de soldadura por arco TIP TIG se utiliza en muchos proyectos de alta gama, lo que demuestra su aceptación en la industria. En este artículo, decidimos compartir algunas de las industrias y marcas más interesantes donde TIP TIG fue una de las razones del éxito.
Aeroespacial – Misión de la nave espacial SpaceX
Como una de las empresas privadas más grandes de la industria aeroespacial, SpaceX es uno de los nombres más conocidos del mundo que trabaja en la exploración espacial.
Sus proyectos más ambiciosos hasta el momento son Starship y Super Heavy Rocket. Ambos son maravillas de la ingeniería del mundo, y se utilizó TIP TIG para soldar sus partes principales.
El video compartido por Elon Musk muestra al equipo de soldadura de Boca uniendo elementos metálicos en la cúpula del Starship. La cúpula y sus elementos fueron soldados TIP TIG.
Las razones principales para la aplicación TIP TIG en la fabricación de cohetes de SpaceX fueron la mayor precisión, las juntas más fuertes y una reducción del 20 % en la masa, como declarado por Musk.
La calidad de la soldadura es de suma importancia en todas las aplicaciones aeroespaciales. La baja entrada de calor del proceso de soldadura de alambre caliente TIP TIG permite un excelente control de la distorsión.
En componentes estructurales altamente críticos donde el más mínimo error requiere reelaboración, TIP TIG proporciona un método que puede crear juntas sin distorsión innecesaria.
Esto es especialmente importante teniendo en cuenta que Starship está hecho principalmente de acero inoxidable, que experimenta muchos problemas cuando se sobrecalienta.
La dinámica de soldadura patentada de TIP TIG es crucial en la industria aeroespacial. La agitación del charco de soldadura proporciona soldaduras de porosidad limpia que pasan las pruebas de rayos X de manera constante, independientemente del espesor del material.
La perturbación de la tensión superficial creada al introducir la vibración a través del alambre de relleno ayuda a eliminar los problemas inherentes de humectación de las paredes laterales típicos de las aleaciones lentas. Como resultado, la soldadura se solidifica con los mejores resultados posibles, no tiene porosidad y pasa las comprobaciones necesarias.
CNOOC – Tanque de Almacenamiento de GNL
El tanque de almacenamiento de gas natural licuado más grande de China con una capacidad de 160.000 metros cúbicos fue soldado con la tecnología TIP TIG. Este es uno de los tanques de almacenamiento de GNL más grandes del mundo y se fabricó con una aleación especial de acero con un 9 % de níquel que permite temperaturas ultrabajas.
Con un 99,18% de tasa de aprobación de soldadura exitosa, la TIP TIG ayudó a CNOOC a lograr un gran avance en el campo de la soldadura a temperatura ultrabaja.
El proceso de soldadura TIP TIG se utilizó para soldar placas de pared internas del tanque de acero al 9% Ni de manera eficiente para ayudar a CNOOC a lograr una reducción de costos de un solo tanque en 1/3.