Los soldadores pueden utilizar múltiples métodos y técnicas para prácticamente los mismos procedimientos de soldadura. Pueden optar por el gas metálico inerte (MIG), la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) o la soldadura por arco con núcleo metálico. Sin embargo, para las soldaduras a tope y en ángulo no posicionadas, la mejor técnica de soldadura es probablemente la soldadura por arco de pulverización, ya que aumenta la eficiencia del soldador.
¿Qué es la soldadura por arco de pulverización?
La soldadura por arco de pulverización es uno de los procesos utilizados para transferir el metal desde el electrodo o el alambre a la soldadura. Pequeñas gotas de metal fundido se desplazan a través del arco hasta el metal base o la junta que se está trabajando.
La transferencia por pulverización es ideal para utilizarla en metales más gruesos para juntas a tope o en ángulo. No es adecuado para trabajos de soldadura posicionados, ya que las gotas de metal que vuelan y la gravedad no crean una situación ideal para el soldador o el trabajo de soldadura.
La soldadura por arco de pulverización es técnicamente una pulverización de metal fundido transferida sobre el arco, similar al agua que sale de una manguera de jardín con una abertura restringida. La soldadura por arco pulverizado reduce las salpicaduras y produce una soldadura con mayores niveles de finura.
Proceso
El método implica altos niveles de amperaje y tensión. El alambre, al acercarse al metal base, produce una corriente antes de tocar el metal. La corriente calienta el alambre muy rápidamente y lo funde. El metal fundido se desplaza sobre el arco generado en forma de diminutas gotas, lo que le da el nombre de soldadura por arco de pulverización.
La soldadura por arco de pulverización puede producir altas tasas de deposición de metal cuando se proporciona la combinación ideal del gas de protección, el metal y el diámetro del hilo, así como la distancia entre el contacto y la punta. Si la combinación es perfecta, el proceso puede producir corrientes de transición muy elevadas. El proceso también se denomina pulverización axial.
Los niveles de corriente utilizados en este proceso deben ser superiores a la corriente de transición. Sólo así el metal se transferirá en forma de gotas y no sólo se fundirá. El proceso requiere el uso de niveles de corriente elevados con niveles de voltaje suficientes para garantizar una soldadura sin salpicaduras.
Ventajas
La soldadura por arco de pulverización es un proceso muy eficiente. Algunas de las ventajas significativas que ofrece este proceso son:
- Altas tasas de deposición de metal
- Buena fusión y penetración del metal
- Excelente aspecto del cordón de soldadura
- Posibilidad de utilizar alambres de electrodos de mayor diámetro
- Muy poca generación de salpicaduras
A pesar de la presencia de tan amplias ventajas, el método de transferencia por arco de pulverización tiene importantes limitaciones.
Limitaciones
Las limitaciones de la transferencia por arco de pulverización incluyen, pero no se limitan a:
- Sólo es adecuado para su uso en materiales gruesos (aproximadamente 1/8 pulg. (3 mm) y más gruesos)
- Se limita a posiciones de soldadura de filete planas y horizontales
- No tiene capacidad de raíz abierta
El gran charco de soldadura creado en esta técnica limita el número de posiciones y los tipos de uniones en los que se puede utilizar. No es adecuado para chapas más finas, ya que utiliza niveles de calor elevados y puede quemar rápidamente la capa. Algunas de las limitaciones de este proceso pueden solucionarse utilizando la técnica de transferencia por pulverización de impulsos.
¿Qué es la transferencia por pulverización de impulsos?
En la transferencia por pulverización de impulsos, los niveles de corriente se liberan en pulsos o intervalos cortos. El uso de pulsos cortos en lugar de utilizar un suministro de corriente continuo hace que el baño de soldadura sea más manejable, aumentando aún más la eficiencia del proceso. También permite utilizar la técnica de transferencia por pulverización en soldaduras en más posiciones en comparación con la transferencia por pulverización simple.
Este proceso utiliza corrientes de fondo más bajas, lo que reduce la cantidad de calor que se produce. Es ideal para operaciones en metales más gruesos que requieren un aporte de calor controlado y no necesitan una alta velocidad de desplazamiento o corrientes de transición.
Ventajas
Además de las ventajas, el método de transferencia por pulverización ya ofrece, la técnica de pulsación ofrece algunas más.
- Mejor control sobre el baño de soldadura
- Reducción del aporte de calor
- Soldadura más manejable
- Reducción adicional de las salpicaduras
- Soldadura más suave y mejores cordones de soldadura
Con el gas de protección y los metales de aportación adecuados, la transferencia por pulverización pulsante puede utilizarse incluso para soldaduras posicionadas. El gas de protección adecuado es crítico en la producción de soldaduras de calidad.
Cómo seleccionar el gas de protección adecuado
Varios factores pueden afectar a la elección del gas de protección.
- Tasa de depósito de metal de aportación y eficacia
- Control de salpicaduras
- Perfil del cordón
- Limpieza posterior a la soldadura
- Penetración del cordón
- Posiciones de soldadura
- Tasa de generación de humos de soldadura
- Técnicas del proceso de soldadura
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La combinación de gas de protección que elija dependerá del hilo metálico o del electrodo que esté utilizando para la soldadura. Sin embargo, como regla general, todas las combinaciones de gas de protección para la soldadura por arco de proyección utilizan altos niveles de argón. Como mínimo, la mezcla debe contener un mínimo de 80% de gas argón.
El gas de protección afecta directamente a los índices de reactividad de los metales. Un gas con mayor reactividad puede aumentar significativamente la fluidez del charco de soldadura. La velocidad a la que aumenta el charco de soldadura puede ser demasiado alta para que usted pueda controlarla, lo que podría dar lugar a una situación desastrosa.
La soldadura de acero al carbono requiere una combinación de argón y CO2. Sin embargo, cualquier cosa por encima del 15% de CO2 puede disminuir la corriente de transición y las tasas de deposición de metal. A niveles de depósito tan bajos, el proceso se convierte entonces en un método de transferencia globular y pierde su eficacia.
Importancia del gas de protección
El gas de protección actúa como barrera protectora entre el arco y la atmósfera. Los gases presentes en el aire, principalmente el oxígeno y el nitrógeno, pueden reaccionar con el metal fundido y producir humos nocivos y malas soldaduras. Además de arruinar la soldadura, un gas de protección ineficiente también puede causar otros problemas.
La porosidad
se refiere a la contaminación dentro del metal de soldadura. Se produce como resultado del gas atrapado en el metal, que luego forma agujeros redondos o alargados dentro de la soldadura. Esta situación se produce como resultado de la ausencia de un gas de protección o de su ineficacia.
La soldadura de piezas metálicas viejas requiere un cuidado adicional antes de la soldadura. Los metales viejos y oxidados también pueden producir soldaduras porosas. Antes de empezar a soldar, prepare y limpie adecuadamente la superficie primero.
Una soldadura porosa puede aceptarse a veces si el nivel de porosidad es muy bajo, y los requisitos de la industria no son demasiado estrictos. Sin embargo, la porosidad es un defecto grave y, si se encuentra, puede ser la causa del rechazo.
Baja tasa de deposición de metal
La elección del gas de protección afecta directamente a la estabilidad del arco y a la eficacia de la producción en los procedimientos de soldadura. Para la soldadura por arco de pulverización, en particular, una combinación con altos niveles de argón resulta ser la mejor. El argón actúa como barrera protectora definitiva entre los metales y la atmósfera. Dado que la elección del gas de protección también influye directamente en la velocidad de alimentación del hilo, un gas incorrecto puede alterar todo el procedimiento.
El gas de protección también realiza otras funciones además de garantizar una soldadura sin problemas.
- Formación del plasma del arco
- Estabilización del arco en la superficie del metal
- También garantiza la transferencia sin interrupciones de las gotas de metal del hilo al baño de metal.
Preguntas relacionadas
¿Qué es la soldadura de arco corto?
La soldadura de arco corto es otro método de soldadura por transferencia de metal. En este método, el alambre de soldadura o de metal de aportación se cortocircuita literalmente hasta fundirse. Esta técnica se utiliza para unir soldaduras más cortas en chapas más finas. El calor generado por el cortocircuito de corta duración es suficiente para fundir la capa fina y formar una soldadura.
La soldadura de arco corto o de cortocircuito es útil si se busca unir materiales delgados en cualquier posición y casi todos los tipos de uniones. El metal se transfiere del hilo a la base durante cada cortocircuito o cuando ambos entran en contacto.
¿Qué gas se utiliza para la transferencia por pulverización?
Una combinación de gas de protección con altos niveles de argón es ideal para el método de transferencia por pulverización. Sin embargo, para el acero al carbono, una combinación de argón y dióxido de carbono resulta más eficaz. Una mezcla diferente puede resultar más adecuada para diferentes aleaciones también, por lo que no hay un gas establecido para la soldadura.
Al elegir un gas de protección, asegúrese de comprobar:
- La reactividad del gas con los metales de soldadura
- Las posiciones de soldadura
- La penetración de la soldadura deseada
- El perfil del cordón deseado
- La tasa de relleno de metal requerida
¿Cómo se realiza la soldadura de transferencia por pulverización?
La transferencia por pulverización se conoce oficialmente como pulverización axial sin salpicaduras. Es un proceso de transferencia de gotas de metal que utiliza alta tensión y alto amperaje. Funciona mejor en juntas metálicas gruesas, ya que proporciona una penetración profunda. Dado que la gravedad desempeña un papel fundamental en el proceso, sólo es adecuado para juntas verticales u horizontales. Idealmente, funciona mejor para las soldaduras a tope y de filete, ya que produce uniones suaves y robustas.
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