SOLDADURA TIG O GTAW
El proceso TIG es por fusión, en el cual se genera calor al establecerse un arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno no consumible y el metal de base o pieza a soldar. el electrodo no aporta metal ni se consume, de ser necesario realizar aportes metálicos se harán desde una varilla o alambre a la zona de soldadura utilizando la misma técnica que en la soldadura oxiacetilénica. La zona de soldadura estará protegida por un gas inerte, evitando la formación de escoria. El Helio fue el primer gas inerte utilizado en estos procesos. De los cinco gases inertes existentes, solo resultan aptos para ser utilizados en esta aplicación el Argón y el Helio. Para una misma longitud de arco y corriente, el Helio necesita un voltaje superior que el Argón para producir el arco. El Helio produce mayor temperatura que el Argón, por lo que resulta mas efectivo en la soldadura de materiales de gran espesor, en particular metales como el cobre, el aluminio y sus aleaciones. El Argón se adapta mejor a la soldadura de metales de menor conductividad térmica y de poco espesor, en particular para posiciones de soldadura distintas a la plana. Cuanto más denso sea el gas, mejor será su resultado en las aplicaciones de soldadura con arco protegido por gas. El Argón es aproximadamente 10 veces más denso que el Helio, y un 30% mas denso que el aire. Cuando el Argón se descarga sobre la soldadura, este forma una densa nube protectora, mientras que la acción del Helio es mucho más liviana y vaporosa, dispersándose rápidamente. En la actualidad y desde hace bastante tiempo, el Helio ha sido reemplazado por el Argón, o por mezclas de Argón-Hidrógeno o Argón-Helio. Las mezclas de Argón-Hidrógeno o Helio-Hidrógeno sólo pueden ser usadas para la soldadura de unos pocos metales como por ejemplo algunos aceros inoxidables y aleaciones de níquel. En las uniones realizadas aplicando el sistema TIG, el metal se puede depositar de dos formas: Por transferencia en forma de spray y por transferencia globular. La transferencia de metal en forma de spray es la más indicada y deseada. Esta produce una deposición con gran penetración en el centro de la unión y decreciendo hacia los bordes. La transferencia globular produce una deposición más ancha y de menor penetración a lo largo de toda la soldadura.
Por lo general, el Argón promueve a una mayor transferencia en spray que el Helio con valores de corriente menores.
Equipo básico para TIG o GTAW
1. Un equipo para soldadura por arco con sus cables respectivos. 2. Provisión de un gas inerte, mediante un sistema de mangueras y reguladores de presión. 3. Provisión de agua (solo para algunos tipos de sopletes). 4. Soplete para soldadura TIG. Puede poseer un interruptor de control desde el cual se comanda el suministro de gas inerte, el de agua y el de energía eléctrica.en TIG, la corriente o su polaridad se determina en función del metal a soldar. Los equipos para soldar con GTAW poseen características particulares, pero admiten ser utilizadas también con SMAW. Los equipos para soldadura GTAW poseen: Una unidad generadora de alta frecuencia que hace que se forme el arco entre el electrodo al metal a soldar. Con este sistema, no es necesario tocar la pieza con el electrodo. El equipo posee un sistema de electroválvulas de control, las cuales le permite controlar el accionamiento en forma conjunta del agua y el gas. Sólo algunos equipos poseen un control mediante pedal o gatillo en el soplete.
Al efectuar la soldadura con CC, se observa que en el terminal positivo (+) se desarrolla el 70% del calor y en el negativo el 30% restante. La corriente alterna (CA) tiene capacidad para penetrar la película de óxido superficialmente sobre algunos metales, pero el arco se extingue cada vez que la forma sinusoidal pasa por el valor cero de tensión o corriente, por lo que lo consideramos inadecuado. Se encontró una solución a dicho problema superponiendo una corriente alterna de alta frecuencia (AF), la cual mantiene el arco encendido aún con tensión cero. El soplete actual consta de un mango, un sistema de collar para la sujeción del electrodo de tungsteno y una sistema de tobera a través del cual se eyecta el gas inerte, pueden poseer sistema de enfriamiento por aire(por debajo de 150 ampere) o por agua(superior a 150 ampere).
Sistema TIG o GTAW
No posee diferencias significativas con lo visto hasta ahora respecto a lo que ocurre en el punto de soldadura con los sistemas por arco, aunque posee mucho de los sistemas de soldadura por gas. Puntos principales a tener en cuenta: La superficie deberá estar perfectamente limpia. Esto es muy importante ya que en este sistema no se utilizan fundentes o fluxes que realicen dicho trabajo y separen las impurezas como escoria. Cortar la varilla de aporte en tramos de no más de 450 mm. Resultan más cómodas para maniobrar, se deberán limpiar trapeando con alcohol o algún solvente volátil. Si se es diestro, deberá sostener el soplete o torcha con la mano derecha y la varilla de aporte con la mano izquierda. Si es zurdo, se deberán intercambiar los elementos de mano. Tratar de adoptar una posición cómoda para soldar, sentado, con los brazos afirmados sobre el banco o mesa de trabajo. Se debe aprovechar que este sistema no produce chispas que vuelen a su alrededor.
Utilizar los elementos de protección necesarios (casco, lentes, guantes, etc.). Se deberá estimar el diámetro del electrodo de tungsteno a utlizar en aproximadamente la mitad del espesor del metal a soldar. El diámetro de la tobera deberá ser lo mayor posible para evitar que restrinja el pasaje de gas inerte a la zona de soldadura.
Deben evitarse corrientes de aire en el lugar de soldadura. Para comenzar la soldadura, el soplete deberá estar a un ángulo de 45° respecto al plano de soldadura. Se acercará el electrodo de tungsteno a la pieza mediante un giro de muñeca. Se deberá mantener una distancia entre el electrodo y la pieza a soldar de 3 a 6 mm (1/8 a 1/4). Nunca se debe tocar el electrodo de tungsteno con la pieza a soldar. El arco se generará sin necesidad de ello. Calentar con el soplete hasta generar un punto incandescente. Mantener alejada la varilla de aporte hasta tanto no se haya alcanzado la temperatura de trabajo correcta. Una vez logrado el punto incandescente sobre el material a soldar, adicionar aporte con la varilla metálica, realizando movimientos hacia adentro y hacia fuera de la zona de soldadura (llamado picado). No se debe tratar de fundir el metal de aporte con el arco. Se debe dejar que el metal fundido de la pieza lo absorba. Al sumergir el metal de aporte en la zona de metal fundido, ésta tenderá a perder temperatura, por lo que se debe mantener una cadencia en la intermitencia empleada en la varilla de aporte, si a pesar de aumentar la frecuencia de picado la zona fundida pierde demasiada temperatura, se deberá incrementar el calentamiento. Previo a la realización de la costura definitiva, es aconsejable hacer puntos de soldadura en varios sectores de las piezas a soldar. De esta forma se evitarán desplazamientos en la unión por dilatación. El material de aporte deberá ser alimentado en forma anticipada al arco, respetando un ángulo de 10° a 25° respecto al plano de soldadura, mientras el soplete deberá tener un ángulo de 90° respecto al eje perpendicular al sentido de la soldadura y ligeramente caído en el eje vertical (aproximadamente 10°). Es muy importante que el ángulo de alimentación del aporte sea lo menor posible. Esto asegura una buena protección del gas inerte sobre el metal fundido y reduce el riesgo de tocar la varilla con el electrodo de tungsteno.
Aluminio
La metodología para la soldadura con TIG del aluminio.Los ajustes del equipo son diferentes, y la característica más dificil de controlar es que el aluminio no cambia de coloración cuando llega a su temperatura de fusión. Los pasos a seguir para lograr soldar sobre aluminio son: El área a soldar deberá estar lo más limpia posible, y deberá estar libre de óxido de aluminio. Esta limpieza se deberá efectuar un momento antes de efectuar la soldadura. El óxido de aluminio se forma sobre la superficie del aluminio muy rápidamente, y no se percibe su exixtencia a simple vista. La limpieza se puede realizar mecánicamente o químicamente. lavar con agua jabonosa y enjuagar con abundante agua. Secar el área a soldar con alcohol. realizar una unión con borde achaflanado con forma de V, para lograr una mejor penetración. Si se suelda chapa laminada de más de 1,5 mm, también se recomienda realizar el mismo tipo de unión. Se deberá trabajar con CA, con alta frecuencia. De disponerse, se deberá habilitar la refrigeración por agua.