Tecnología de Soldadura por Arco: Procesos y Equipos Esenciales

Introducción a la Soldadura por Arco Eléctrico

La soldadura por arco eléctrico es un proceso de unión por fusión que utiliza un arco eléctrico establecido entre el extremo del electrodo y las piezas a soldar. Este proceso se protege de la acción del oxígeno, la humedad y el nitrógeno del aire ambiente mediante un flujo de gas distribuido alrededor del punto de fusión a una ligera presión.

Ventajas Principales de la Soldadura por Arco

• Buena penetración.
• Fácil manejo.
• Facilita la automatización de la soldadura.
• Permite soldar cualquier tipo de material metálico y en cualquier posición.
• No produce escoria (en algunos procesos) y ofrece un menor coste por metro de soldadura.

Sistemas Comunes de Soldadura por Arco

• Soldeo por arco con electrodo de wolframio (TIG/GTAW).
• Soldeo por arco con gas inerte (MIG/GMAW).
• Soldeo por arco con gas activo (MAG/GMAW).
• Soldeo por arco con alambre tubular (FCAW).

Soldadura MIG/MAG (GMAW)

Este procedimiento de soldadura genera calor mediante un arco eléctrico que se forma entre la pieza y el electrodo, fundiendo las piezas a soldar. El electrodo es un alambre que actúa como material de aportación.

Ventajas de la Soldadura MIG/MAG

• Puede utilizarse para el soldeo de cualquier tipo de material.
• El material de aportación se incorpora de forma continua.
• La soldadura se puede realizar en cualquier posición.
• No se requiere eliminar la escoria (en procesos MIG/MAG puros).
• La zona y el periodo de tiempo a los que se somete la elevación de temperatura para el soldeo son reducidos.

Soldadura MIG (Metal Inert Gas)

El método MIG utiliza un gas inerte, normalmente argón, aunque también se utiliza helio o una mezcla de ambos. Este procedimiento se emplea para soldar aceros inoxidables, cobre, aluminio, chapas galvanizadas y aleaciones ligeras.

Soldadura MAG (Metal Active Gas)

El método MAG reemplaza el gas inerte por gases protectores químicamente activos. Como gas protector se emplea el dióxido de carbono, mezclas de argón y dióxido de carbono, o mezclas de argón y oxígeno.

Soldadura FCAW (Flux-Cored Arc Welding)

El método FCAW es un método de soldadura en el que el electrodo es tubular. Se diferencia de los procedimientos anteriores en que el alambre es hueco y está relleno de fundente, que al fundirse deposita en la zona de fusión una capa fina de protección que hay que retirar. Se utiliza para el soldeo de aceros al carbono, aceros de baja aleación, aceros inoxidables y fundiciones.

Componentes Clave del Equipo de Soldadura

Fuente de Alimentación

Este procedimiento de soldadura utiliza corriente continua con polaridad inversa: el electrodo conectado al polo positivo y la pieza conectada al polo negativo. La fuente de energía es un transformador con rectificador en seco que mantiene la tensión seleccionada (por regla general, la tensión en vacío varía entre 14 y 15 V). La intensidad de soldeo se controla con la velocidad de salida del hilo (inferior a 500 A). Incorporan un sistema de autorregulación del arco que facilita la operación de soldeo.

Mecanismo de Alimentación del Alambre

Este sistema consta de varios elementos esenciales:

• La devanadora: Órgano que empuja el alambre hasta el tubo de contacto del soplete.
• El portabobina: Donde se acopla la bobina de alambre con el fin de controlar su desenrollado.
• Las roldanas enderezadoras: Mediante estas roldanas, el alambre es enderezado antes de llegar al soplete.

Sopletes y Pistolas de Soldadura

Son los elementos que empuña el soldador para situar el material de aportación a una distancia conveniente para soldar. Sus elementos principales son: empuñadura, cuello, muelle de sujeción, tobera, pulsador, muelle, microrruptor y tubo de contacto.

Caudalímetro

Es el aparato que, situado a la salida de la botella de gas, tiene como misión reducir la presión de almacenamiento a la presión que se precisa para la soldadura (de 150 kg/cm² a unos 2 kg/cm²). Está compuesto por un manómetro, cuya función es la de indicar la presión existente en la botella, y un caudalímetro, que controla el caudal del gas necesario para el soldeo en litros por minuto.

Pinza de Masa

Es la encargada de cerrar el circuito eléctrico. Debe conectarse lo más cerca posible a la zona de soldadura para evitar caídas de tensión y asegurar una soldadura eficiente.