Descripción general de los diferentes procesos de soldadura

La soldadura con gas inerte (MIG) es un proceso de soldadura por arco en el que un alambre de soldadura alimentado continuamente actúa como electrodo y material de relleno. Se forma un arco eléctrico entre el alambre y la pieza de trabajo, fundiendo y uniendo ambos materiales. Para proteger el arco eléctrico y el baño de fusión de las influencias atmosféricas, como el oxígeno y la humedad, y así prevenir la oxidación, se suele utilizar argón o helio como gas de protección inerte.

Un sistema de soldadura MIG consta de varios componentes esenciales: una fuente de alimentación que proporciona la corriente de soldadura, un mecanismo de alimentación de alambre que suministra continuamente el alambre de soldadura, un conjunto de mangueras con un soplete que lleva el alambre y el gas a la zona de soldadura, y una unidad de suministro de gas para suministrar el gas de protección.

Una amplia variedad de metales, especialmente metales no ferrosos como el aluminio y el cobre, se pueden soldar con soldadura MIG, lo que permite altas velocidades de soldadura y soldaduras limpias con mínimas repeticiones. El proceso también es fácil de automatizar y minimiza la distorsión de la soldadura.

Dado que el gas de protección se dispersa fácilmente por el viento, lo cual afecta la calidad de la soldadura, presenta la desventaja de ser susceptible al viento y a la oxidación. Por esta razón, la soldadura MIG no es apta para uso en exteriores. También es fundamental que la superficie de la pieza de trabajo esté limpia, ya que las impurezas pueden afectar la calidad de la soldadura.

La soldadura por arco metálico-gas (MAG) es un proceso de soldadura por arco en el que un alambre de soldadura alimentado continuamente actúa como electrodo y material de aportación. Se forma un arco eléctrico entre la pieza de trabajo y el electrodo de alambre, lo que provoca la fusión y unión de ambos materiales. El arco eléctrico y el baño de fusión están rodeados por un gas de protección activo, que suele ser dióxido de carbono (CO₂) o una mezcla de gases de argón con CO₂ u oxígeno. Este gas los protege de las influencias atmosféricas y tiene una influencia específica en las propiedades de la soldadura.

Un sistema de soldadura MAG consta de varios componentes principales: una fuente de potencia que genera la corriente de soldadura, un mecanismo de alimentación de alambre que suministra continuamente el alambre de soldadura, un conjunto de mangueras con un soplete que lleva el alambre y el gas a la zona de soldadura, y una unidad de suministro de gas para el gas de protección.

La versatilidad de la soldadura MAG es una de sus ventajas, especialmente para el procesamiento de aceros con diferentes aleaciones. Permite altas velocidades de soldadura y garantiza soldaduras fiables y resistentes, que además presentan una estética atractiva. Este proceso es muy popular en la industria gracias a su compatibilidad con diferentes espesores de material y su capacidad de automatización.

Sin embargo, la soldadura MAG puede verse afectada por factores externos como el viento, ya que el gas de protección puede dispersarse, lo que perjudica la calidad de las soldaduras. Además, la superficie de la pieza de trabajo debe prepararse cuidadosamente, ya que la contaminación puede afectar negativamente los resultados de la soldadura. Estas limitaciones hacen que el proceso sea menos adecuado, especialmente para aplicaciones en exteriores.

La soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) es un proceso de soldadura por fusión que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible. Se forma un arco eléctrico entre este electrodo y la pieza de trabajo, fundiendo el material. Un gas de protección inerte, generalmente argón o helio, rodea la zona de soldadura y la protege de las influencias atmosféricas, como el oxígeno y la humedad, para evitar la oxidación y otras reacciones químicas.

Un sistema típico de soldadura TIG consta de una fuente de alimentación para la corriente de soldadura, un conjunto de mangueras con un soplete que incluye el electrodo de tungsteno y el suministro de gas, una unidad de suministro de gas para el gas de protección y un cable de tierra para formar el circuito eléctrico. La adición manual de material de aportación es opcional, especialmente para materiales más gruesos o aplicaciones especiales.

La soldadura TIG tiene la ventaja de poder soldar prácticamente cualquier material metálico, incluyendo chapa fina y metales sensibles a los gases, como el titanio. Este proceso produce soldaduras de alta calidad, limpias y sin salpicaduras, con alta resistencia y un buen acabado superficial. La soldadura TIG también se puede utilizar en cualquier posición y es ideal para procesos mecanizados, como la soldadura orbital de tubos.

Este proceso es menos económico para materiales más gruesos debido a la velocidad de soldadura relativamente lenta y al mayor consumo de energía. Además, la soldadura TIG requiere considerable habilidad y experiencia por parte del soldador, especialmente al alimentar manualmente el metal de aportación. Los equipos de soldadura TIG suelen requerir una mayor inversión inicial en comparación con otros procesos de soldadura, y el proceso es menos adecuado para entornos con polvo o humos.

La soldadura láser, un proceso de alta precisión, consiste en unir materiales mediante un haz láser concentrado como fuente de calor. En una pequeña área, el haz láser genera una alta densidad de energía, lo que provoca la fusión local del material y la formación de un cordón de soldadura. Para proteger el baño de soldadura de la oxidación y las impurezas, se utiliza un gas de protección, generalmente argón o helio.

Los sistemas de soldadura láser suelen constar de una fuente láser (como un láser de CO₂ o un láser de estado sólido), un sistema de guía del haz, una óptica de enfoque, un portapiezas y una unidad de suministro de gas para el gas de protección. Estos elementos trabajan en conjunto para alinear con precisión el haz láser con el punto de soldadura y permitir una soldadura controlada.

Las ventajas de la soldadura láser incluyen, por ejemplo, altas velocidades de soldadura, baja deformación térmica de la pieza, control preciso de los parámetros de soldadura y la capacidad de unir diferentes materiales. Además, este proceso permite realizar soldaduras profundas y estrechas con alta resistencia.

Las desventajas incluyen el alto coste de los sistemas láser y la necesidad de medidas de protección especiales debido a la intensidad de la radiación láser. Además, el proceso requiere un posicionamiento preciso de las piezas de trabajo y es sensible a los reflejos del material, que pueden afectar la calidad de la soldadura.

La soldadura a gas, también conocida como soldadura autógena, es un proceso de soldadura térmica. En este caso, el calor necesario para fusionar materiales se produce mediante la combustión de un gas combustible con oxígeno. El acetileno se utiliza típicamente como gas combustible porque, en combinación con el oxígeno, alcanza una temperatura de llama de aproximadamente 3200 °C, suficiente para fundir la mayoría de los metales. El soldador tiene control total sobre el proceso de soldadura al guiar manualmente el arco eléctrico resultante. Esta ventaja lo hace especialmente adecuado para aplicaciones que requieren precisión.

Un sistema de soldadura a gas consta de varios componentes principales: dos cilindros de gas (uno para oxígeno y otro para gas combustible), reguladores para regular la presión del gas, mangueras de suministro de gas, un soplete para mezclar y encender los gases, y dispositivos antirretorno para evitar retrocesos de llama. Además, se pueden utilizar boquillas de diferentes formas para adaptar el enfoque de la llama a diferentes piezas y aplicaciones. Esta flexibilidad hace que el proceso sea especialmente popular para aplicaciones de reparación y chapa fina.

Las ventajas de la soldadura a gas incluyen su movilidad y versatilidad, ya que no requiere una fuente de alimentación. Es especialmente adecuado para trabajos de reparación, donde la máquina de soldar puede utilizarse independientemente de la fuente de alimentación. Además de la soldadura, también permite realizar trabajos de soldadura fuerte y corte, lo que lo convierte en indispensable en muchos talleres.

Sin embargo, las desventajas son la baja velocidad de soldadura y el riesgo de distorsión térmica (desalineación de la posición de soldadura) debido a la alta dispersión de calor. El uso de una bombona de gas requiere estrictas medidas de seguridad debido al riesgo de avería y explosión. Además, los costes operativos son más elevados que con otros procesos debido al mayor consumo de gas. El impacto ambiental de la quema de acetileno también es una desventaja. Debido a estos factores, este proceso no es adecuado para grandes aplicaciones industriales.