Soldadura

Soldadura por arco

Cualquier proceso de soldadura que utilice un arco eléctrico se conoce como soldadura por arco. Las formas comunes de soldadura por arco incluyen:

• Soldadura por arco metálico protegido (SMAW): La SMAW también se conoce como soldadura de "varilla".
• Soldadura por arco metálico con gas (GMAW): GMAW también se conoce como MIG (soldadura de metal/gas inerte).
• Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW): El GTAW también se conoce como TIG (soldadura con gas inerte de tungsteno).

La soldadura por arco calienta los metales creando un arco eléctrico de alta corriente entre las piezas de metal que se van a unir y un electrodo.

El uso del electrodo varía en función del tipo de proceso de soldadura. En los procesos de soldadura SMAW, GMAW y otros relacionados, el electrodo se consume y se convierte en parte de la soldadura. El electrodo suele ser del mismo tipo de metal que se va a soldar. Dado que el electrodo se consume en el proceso de soldadura, hay que alimentar constantemente el electrodo en la soldadura. El proceso de soldadura SMAW cuenta con un electrodo "de varilla" impregnado de un promotor de la soldadura conocido como fundente, sujeto al extremo.

El proceso de soldadura GMAW utiliza un hilo fino en una bobina giratoria, como electrodo continuo. El tamaño de este electrodo varía de unos 0,635 milímetros a unos 4 milímetros. La máquina de soldar tiene en su interior un carrete accionado por un motor que introduce el electrodo de hilo en la soldadura.

El proceso de soldadura TIG (GTAW) cuenta con un electrodo que no se consume en el proceso de soldadura, ya que el metal que compone la soldadura no tiene ningún flujo de electricidad a través de él. El electrodo es de tungsteno, por lo que se utiliza porque no se funde mientras está inmerso en el arco eléctrico. Se puede utilizar un metal de aportación, en forma de varilla, para añadir metal a la zona de soldadura.

En casi todas las soldaduras se utiliza metal de aportación para rellenar el pequeño hueco entre las piezas metálicas. El metal adicional ayuda a que la soldadura sea fuerte. A veces es necesario realizar soldaduras sin metal de relleno. La soldadura sin metal de aportación se denomina soldadura autógena.

Blindaje en la soldadura por arco

Todos los tipos de soldadura requieren que el metal caliente tenga protección. La suciedad, el óxido, la grasa e incluso la oxidación del metal bajo el proceso de soldadura pueden impedir una unión adecuada. Por ello, todos los procesos de soldadura utilizan uno de los dos métodos de protección: fundente y gas de protección.

El fundente de soldadura puede utilizarse en forma sólida, líquida o en pasta. Durante la soldadura, el fundente se fundirá y una parte se evaporará. Esto crea una pequeña bolsa de gas alrededor de la soldadura. Esta bolsa de gas evita la oxidación del metal que se está soldando. El fundente fundido, mediante una reacción corrosiva, limpia los contaminantes que impiden una soldadura adecuada. Después de soldar, el fundente se solidifica. Esta capa de fundente sólido se denomina escoria, y debe eliminarse de la soldadura. El proceso de soldadura SMAW es el que más utiliza el fundente, y es el más utilizado en el acero.

El gas de protección protege la soldadura al ser una bolsa de gas alrededor de la misma. El propósito de este gas es mantener el aire normal fuera, especialmente el oxígeno. Se diferencia del fundente porque no hay líquido en la soldadura. Sólo hay un gas alrededor de la soldadura. Como no hay líquido, no limpiará la suciedad y otras cosas en el metal. Esto significa que el metal tiene que estar limpio antes de ser soldado. Si no lo está, la suciedad y otras cosas podrían causar problemas. Los gases que se suelen utilizar son el argón, el helio y una mezcla de tres partes de argón y una de dióxido de carbono. Otras mezclas de gases pueden tener nitrógeno, hidrógeno o incluso un poco de oxígeno. Un tipo de soldadura que utiliza gas de protección es la soldadura por arco metálico con gas. Suele utilizarse en las fábricas para hacer cosas.

La soldadura con fundente es más fácil de realizar en el exterior cuando hay viento. Esto se debe a que el fundente líquido protege el metal caliente y no se desprende. Además, el fundente siempre está formando una bolsa de gas que impide que el arco eléctrico se apague. La soldadura que utiliza gas de protección no puede utilizarse en el exterior porque el gas se desprendería si hubiera viento.

Otros tipos de soldadura

Algunos tipos de soldadura no utilizan un arco eléctrico. Pueden utilizar una llama, electricidad sin arco, un haz de energía o fuerza física. El tipo más común de soldadura que no utiliza un arco se llama soldadura con gas. En la soldadura con gas, se combinan un gas inflamable (lo que significa que arderá) y el oxígeno y se queman en el extremo de un soplete. La soldadura con gas no necesita ningún blindaje especial porque una llama bien ajustada no tiene oxígeno adicional. Aun así, es importante asegurarse de que el metal está limpio. La llama calienta tanto el metal que lo funde. Cuando los dos trozos de metal se funden en el borde, el metal líquido se convierte en una sola pieza.

El otro tipo de soldadura que no utiliza un arco eléctrico sigue utilizando electricidad. Se llama soldadura por resistencia. En este tipo de soldadura, dos piezas de metal fino se juntan y se hace pasar la electricidad a través de ellas. Esto hace que el metal se caliente mucho y se derrita en el lugar donde se pellizca. Las dos piezas se funden en ese lugar. A veces se denomina soldadura por puntos porque la soldadura sólo puede producirse en un pequeño lugar (o punto) a la vez.

La soldadura de forja es el primer tipo de soldadura que se utilizó. La soldadura de forja necesita que las dos piezas de metal estén tan calientes que casi se fundan. Luego se golpean con martillos hasta que se convierten en una sola pieza.

Los otros tipos de soldadura que no utilizan un arco son difíciles de hacer, y normalmente son nuevos. También son caras. La mayoría de estos tipos de soldadura sólo se realizan cuando son especialmente necesarios. Pueden utilizar un haz de electrones, un láser o ondas sonoras ultrasónicas.

Energía para soldar

Todo tipo de soldadura necesita utilizar energía. Esta energía suele ser calor, pero a veces se utiliza la fuerza para realizar una soldadura. Cuando se utiliza el calor, puede ser de la electricidad o del fuego.

Fuentes de alimentación para la soldadura por arco

En la soldadura por arco se utiliza mucha electricidad. Algunos tipos de soldadura utilizan corriente alterna, como la electricidad que utilizan los edificios. Otros tipos utilizan corriente continua, como la electricidad de un coche o la mayoría de las cosas con batería. Casi todos los tipos de soldadura utilizan un voltaje inferior al de la electricidad procedente de una central eléctrica. La soldadura por arco requiere el uso de una fuente de alimentación especial que hace que la electricidad de la central eléctrica pueda utilizarse para soldar. Una fuente de alimentación reduce el voltaje y controla la cantidad de corriente. La fuente de alimentación suele tener controles que permiten cambiar estas cosas. Para los tipos de soldadura por arco que utilizan corriente alterna, a veces la fuente de alimentación puede hacer cosas especiales para que la electricidad se altere de forma diferente. Algunas fuentes de alimentación no se conectan a un enchufe, sino que generan su propia electricidad. Este tipo de fuentes de alimentación tienen un motor que hace girar un cabezal generador para producir la electricidad. El motor puede funcionar con gasolina, gasóleo o propano.

Energía para otros tipos de soldadura

La OFW utiliza una llama de gas combustible y oxígeno para calentar el metal. Este gas combustible es casi siempre acetileno. El acetileno es un gas inflamable que arde muy caliente, más que cualquier otro gas. Por eso se utiliza casi siempre. También se pueden utilizar otros gases como el propano, el gas natural u otros gases industriales.

Algunos tipos de soldadura no utilizan calor para realizar la soldadura. Estos tipos de soldadura pueden calentarse, pero no hacen que el metal se funda. La soldadura por forja es un ejemplo de ello. La soldadura por fricción es un tipo especial de soldadura que no utiliza calor. Utiliza un motor muy potente y una broca especial que gira para mezclar los metales en el borde. Esto parece extraño porque los metales son un sólido. Por eso se necesita mucha fuerza para hacerlo y es muy duro. La energía para este tipo de soldadura es la energía mecánica de la broca giratoria.