Necesitamos una soldadora TIG (tungsten inert gas). La
soldadora debe ser de corriente alterna y alta frecuencia y debemos contar con
los siguientes consumibles: gas de argón, varilla de aluminio de la misma
aleación y un cepillo de acero
inoxidable para aluminio.
Limpiar el aluminio a soldar. Se deben limpiar ambas partes de
aluminio a soldar, antes de comenzar con la soldadura. El aluminio se
puede limpiar aplicando en la superficie un limpiador eléctrico. Enjuague luego
la superficie quitando el limpiador con agua limpia y con ayuda del cepillo,
frotando la superficie y quitando cualquier suciedad que pudiera quedar.
Utilizar un disipador de calor (el disipador de calor, es
simplemente una superficie en donde apoyar las piezas a soldar). El aluminio es
un excelente conductor de calor, por lo que es necesaria la utilización de un
disipador, con el fin de evitar que se deforme el aluminio, o bien que el área
de trabajo se convierta en un área caliente que nos impida trabajar
cómodamente. Los mejores materiales para utilizar como disipador son el bronce
o aluminio.
Precalentar el aluminio colocándolo en un horno con un termómetro o bien
utilizando un soplete de propano para calentar la superficie. Es ideal
calentar el metal a unos 150-200°C. Esto hará que el proceso de soldadura sea
más sencillo, se debe asegurar que las piezas estén alineadas y al ras cuando
se comienza a soldar.
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Equipo TIG corrienta alterna ,alta frecuencia |
La soldadura TIG es un proceso versátil que puede utilizarse en todo
material soldable y sus aplicaciones. El área de aplicación principal son
aceros inoxidables, aluminio y aleaciones de níquel. El arco concentrado y
estable, provee una alta calidad de material soldadura y una costura pareja,
sin salpicaduras o escoria. Para aplicaciones con una demanda de calidad, por
ejemplo ductos en la construcción de reactores, este proceso es la primera
elección. Adicionalmente, el uso de metal de relleno es innecesario. Para un
grosor de lámina de menos de 4mm, la alimentación mecanizada de alambre produce
velocidades económicas de soldadura. Solamente la soldadura de láminas de mayor
grosor tiene menor efectividad de costo, por tanto, sólo se recomienda el
soldar la pasada de la base. Para muchas aplicaciones, una corriente pulsada de
soldar ayuda a evitar un sobre derretimiento del metal base y el
correspondiente goteo. En el caso de láminas de calibre ligero especialmente,
es más fácil el lograr el cordón de soldadura, ya que el metal base sólo se
derrite en secciones y luego se vuelve a solidificar.
Cuando el aluminio se expone al aire, se forma inmediatamente una capa de óxido
en la superficie. La capa tiene un punto de derretimiento de 2015 °C. El
aluminio en sí, se derrite a los 650 °C. Si la capa de óxido permanece sólida,
el aluminio derretido de la capa de óxido se correría, por lo que una unión de
soldadura sería imposible. Por tanto, la capa de óxido debe de quitarse, con la
polaridad positiva del electrodo. Una desventaja sin embargo sería el deterioro
de las propiedades de soldadura, ya que el electrodo de tungsteno debe tener
polaridad negativa en la soldadura TIG. La solución es soldar con corriente
alterna. Durante la media onda positiva, la capa de óxido se rompe. La media
onda negativa incrementa la penetración de fusión y genera el poder de soldar
requerido.
Tecnología del dispositivo
Independientemente de la longitud de arco, una fuente de corriente ideal
para TIG posee una salida constante de corriente. También se requiere un ajuste
continuo de corriente para todos los grosores de lámina, esto es por lo que las
fuentes convencionales con tiristor incluyen un rectificador a la salida del
transformador de soldar. Una desventaja de las fuentes de corriente con
tiristor es la baja eficiencia debido a la necesidad de un choque de salida
grande para emparejar la corriente de soldar.
Las fuentes de corriente modernas con inversor están libres de tales
desventajas, y ofrecen la ventaja adicional de una reacción más rápida a los
cambios en el proceso de soldadura. Un voltaje pulsado con una frecuencia
mucho más alta, en lugar del voltaje principal, llega al
transformador. Debido a la alta frecuencia, éste tiene un diseño más
ligero y compacto que las fuentes de corriente de tiristor. La baja ondulación
de la corriente de la salida del transformador permite un diseño más compacto,
o desechar del todo la necesidad de un choque de salida. El rectificador
simplemente consiste de diodos no controlados.
Para generar una corriente alterna (AC) para la soldadura de aluminio, fuentes
de corriente compatibles con AC tienen un inversor a la salida del rectificador.
Muchas fuentes de corriente permiten al usuario el elegir una corriente alterna
senoidal o rectangular, así como también una combinación de ambas. Una
corriente senoidal tiene un arco inestable, aunque muy suave. Con una corriente
de soldar rectangular, la corriente estabiliza el arco. El ruido de operación
muy audible requiere sin embargo que el usuario trabaje con protección de oído.
Una combinación de corriente de soldar senoidal y rectangular es muy estable y
extremadamente suave al mismo tiempo.
Los sopletes de soldar TIG están disponibles en versiones de enfriamiento por
gas o por agua. Los sopletes enfriados por gas obtienen ésta por el gas de
protección que fluye, mientras que los sopletes enfriados por agua obtienen
enfriamiento líquido efectivo, utilizando una bomba y un intercambiador de
temperatura. También hay sopletes de soldadura TIG con un dispositivo integrado
para la alimentación mecanizada de alambre.
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Soldadura de aluminio de tubo a chapa con TIG |
El proceso TIG definitivamente no es el proceso de soldadura más económico.
Mejoras en el sector de fuentes de poder, así como las aplicaciones mecanizadas
y automatizadas, califican a la soldadura TIG para producción de alto volumen.
En cualquier caso, el proceso TIG ha sido y es la primera selección para una
amplia gama de aplicaciones que requiere estándares altos.