Al proceso de unir dos componentes metálicos tras conseguir fundirlos entre si lo llamamos soldadura, y soldar un material es más difícil de lo que parece, especialmente en ciertos materiales donde se requiere bastante experiencia. Y esto pasa en materiales como el aluminio, nuestro protagonista de hoy, donde se requiere una gran precisión para conseguir una unión fuerte entre los componentes mediante fusión.
Hay que tener en cuenta ciertas cosas a la hora de soldar aluminio como la ya citada anteriormente experiencia, contar con las herramientas adecuadas y realizar la soldadura con mucho tacto y paciencia. Estas tres van a ser las bases, pero vamos a seguir dándote pautas y pistas durante el post. ¡ Vamos allá !
Contenido
Para soldar aluminio con TIG necesitamos seguir los siguientes pasos;
En primer lugar debemos precalentar la pieza de aluminio, ya que este material es mucho más sencillo de soldar en el punto en el que está más caliente que la temperatura ambiente. Si no esperamos a conseguir esta temperatura, nuestra soldadura será sólo superficial y muy débil.
Este paso es de suma relevancia, ya que en caso de no apretar, colocar en orden y tener los suficientemente fuerte el conjunto de piezas, existirán aberturas entre las uniones.
En este caso para conseguir ajustar el amperaje debemos procurar usar 1 amp cada 0,001 pulgadas ( 0,025 mm ) de grueso de la pieza. Como truco extra, recomendamos siempre, que ajustéis el amperaje del soldador algo más alto de lo que crees necesitar, y a continuación ir rebajando la corriente mediante un pedal.
Al comenzar el proceso de soldadura debemos empezar extendiendo el electrodo de tungsteno sin pasarse el diámetro de la boquilla de la pistola de soldadora o antorcha. Ponemos un ejemplo para que os quede más claro, en el caso de utilizar una boquilla de 1/4», la punta del tungsteno para conseguir un buen resultado no debe superar los 1/4» desde la boquilla, tenemos que conseguir que toquen la pieza y la punta del electrodo, para después alejar unos 3 mm. Para conseguir crear el arco eléctrico debemos ayudarnos de un pedal.
Para conseguir crear el líquido debemos derretir la pieza de aluminio hasta conseguir un charco lo suficientemente grande, a continuación agregaremos lo suficiente en la barra de relleno para conseguir llena la junto, para seguir con la siguiente porción de soldadura hasta que toda la junta esté soldada de forma apropiada.
Debemos usar el pedal para bajar el amperaje a la vez que mantenemos el control del charco, ya que durante la soldadura, el calor va incrementando a lo largo de toda la pieza.
Por último debemos empujar el líquido, esto lo haremos en el charco creado por la pistola de soldadura lentamente en dirección hacia donde se encuentra la junta, al mismo tiempo que vamos rellenando y haciendo movimientos a un ritmo constante para conseguir mantener el charco a un tamaño similar.
Para realizar soldadura de aluminio con MIG debemos seguir los siguiente consejos;
Para conseguir soldar el aluminio, los operarios tienen que limpiar adecuadamente todo el material base, eliminando de esta forma toda contaminación por hidrocarburos posible debido a disolventes de corte o lubricantes, así como el óxido que pueda tener el aluminio, que debilitaría nuestra soldadura. La temperatura aproximada a la que el óxido de aluminio funde en la superficie es de 2038 ºC, mientras que el que se encuentra como metal base debajo , funde a unos 649 ºC. Debido a esto, cualquier óxido en la superficie del metal base podrá inhibir la penetración del metal de aporte en la pieza. Para conseguir eliminar los óxidos de aluminio, lo adecuado será utilizar un cepillo de alambre de acero inoxidable, cepillando únicamente en una sola dirección y no demasiado energicamente para que no se incrusten los óxidos en la pieza, o en su defecto soluciones decapantes o disolventes, comprobando que estas han sido eliminadas antes de comenzar a soldar. OJO, Si utilizamos un cepillo de alambre, este sólo debe ser utilizado para piezas de aluminio, y no para otro tipo de material como acero al carbono o acero inoxidable.
También contamos con el riesgo de que los hidrocarburos de aceites o soluciones de corte puedan entrar e la soldadura, por lo que suelen ser eliminados con un desengrasante para minimizar dicho riesgo.
Para conseguir disminuir el riesgo de fisuración de la soldadura suele producirse el precalentamiento de la pieza de aluminio. Esta temperatura no debe superar los 11o ºC , y debemos usar un indicador de temperatura para prevenir dicho sobrecalentamiento. Para ayudar a la eficacia del precalentamiento viene bien colocar puntos de soldadura tanto al final como al principio de la zona a soldar. Y además debe precalentarse una pieza de aluminio grueso en el momento de soldar una pieza delgada. Además debemos añadir chapas de inicio y fin de soldadura cuando tengamos problemas de fusión insuficiente en el inicio.
En los casos que utilicemos aluminio, debemos usar una técnica de empuje en lugar de una de arrastre, además si alejamos la pistola fuera de baño conseguiremos que se produzca menos contaminación en la soldadura, así como mejoraremos la cobertura de gas de protección y la acción limpiadora.
La soldadura en el material de aluminio debe ser realizada de forma rápida y caliente, ya que el aluminio cuenta con una mayor conductividad térmica respecto a otros materiales como el acero que determinará el uso de unos ajustes de tensiones, amperajes y velocidades de avance más altos.
En el caso de la soldadura de aluminio suele utilizarse el argón como gas de protección, debido a su buena acción limpiador y su perfil de penetración. Para minimizar la formación de óxido de magnesio suele utilizarse un gas de protección formado por argón y helio, sin superar el 75% de helio en aleaciones de aluminio de la serie 5XXX .
Lo primero que tenemos que tener en cuenta en este apartado es elegir un alambre de aluminio que cuente con una temperatura de fusión muy parecida a la del material base y es que cuanto más nos aproximemos al rango de fusión del metal, más sencillo va a ser soldar la aleación.
A la hora de elegir el diámetro del alambre de soldadura, debemos saber, que cuanto mayor sea este diámetro más sencillo es la alimentación, por lo que suelen utilizarse alambres de 1,2 o 1,6 mm de diámetro, y en el caso de material delgado, suelen utilizarse alambres de 0,9 mm de diámetro combinándolo con un procedimiento de soldadura pulsado con una baja velocidad de alimentación, en el rango de 250 a 760 cm/min. (100 a 300 in/min.) será suficiente para obtener los resultados deseados.
La fisuración del cráter suele causar la gran mayoría de defectos en lo que respecta a soldadura del aluminio. Esta fisuración suele ser debido al alto valor de dilatación térmica del aluminio o a las contracciones que aparecen en el momento que se enfrían las soldaduras. Esta fisuración tiene más riesgo de producirse con cráteres cóncavos, debido a que la superficie del cráter se contrae constantemente y se rompe en el momento que se enfría. Debido a esto, debemos rellenar el cráter para que este quede de forma convexa ( es decir, formando un montículo) . En el momento que se enfría la soldadura, la forma convexa del cráter será la que compense las fuerzas de contracción.
En el momento que se selecciona una fuente de corriente en la soldadura MIG de aluminio, debemos considerar al comenzar si el método de transferencia va a ser mediante arco pulsado o arco spray.
En el caso de elijamos soldar con arco pulsado trabajaremos con un equipo de tecnología Inverter, puedes ver más sobre esto en nuestro post qué es la soldadura inverter . Los equipos de soldadura más modernos ya llevan implementados procesos de arco pulsado que se basan en el diámetro y en el tipo de alambre. Por ejemplo en el MIG pulsado, cada gota de metal que se aporta es transferida desde el alambre a la pieza en cada pulso de corriente.
Las principales ventajas del proceso de soldadura por arco pulsado frente a las de arco spray son:
En el caso del arco spray, suelen utilizarse equipos de corriente constante (CC) , así como de tensión constante (CV) . Funciona mediante un arco spray que toma un chorro diminuto de metal fundido, para luego pulverizarlo a través del arco desde el alambra hasta llegar al metal base. Cuando utilizamos aluminio grueso , en el cual necesitamos corrientes superiores a 350 A, los equipos de corriente contante o CC producen resultados óptimos.
El método push-pull o arrastrar-empujar es el método preferido para largas distancias y para la alimentación del alambre de aluminio, este emplea un devanador cerrado para aumentar la protección del alambre del ambiente. Para conseguir empujar y guiar el alambre a través de la pistola a una velocidad y fuerza constante se utiliza un motor de velocidad variable y par constante, si utilizamos un motor de alto par en la pistola, este arrastrará el alambre y mantendrá constantes la velocidad de alimentación y la longitud de arco.
Se suele utilizar una espiral independiente en la pistola para soldar el aluminio. Es importante para evitar el calentamiento del alambre, restringir los finales de la camisa y de esta forma conseguir eliminar separaciones entre el difusor de gas de la pistola y la camisa.
Realizar la unión en frío consiste básicamente en realizar una unión mecánica de alta presión, la cual generará un flujo metálico entre las dos partes y las une, el punto de fusión alto del aluminio, lo convierte en un metal bastante difícil de soldar si utilizamos las técnicas estándar comunes para soldado con calor, lo que hace aún más importante conocer como soldar el aluminio en frío y con ello conseguir una unión fuerte de manera efectiva.
Según estudios realizados el aluminio es aproximadamente 1,7 veces menos conductor eléctrico que el cobre, a la vez que 3-4 veces más liviano, lo que lo convierte en viable económicamente a la hora de utilizarlo como alternativa o como mezcla para ser utilizados en combinación.
Vamos a continuación con el pasos de soldadura en aluminio en frío;
Con los guantes evitaremos que los aceites de nuestra piel puedan contaminar la superficie del aluminio, mediante un trapo limpio sin nada de pelusa y embebido en alcoholes podremos limpiar el aluminio y quitar cualquier resto de grasa o suciedad para evitar que estén en contacto con la superficie metálica debido a la naturaleza del flujo metálico.
Esta herramienta conviene que sea de menos de 0,1010 cm ( 0,004 pulgadas ) de diámetro de cerdas. El cepillo lo debemos colocar en la superficie de aluminio en la cual queremos realizar la soldadura y frotar el metal para quitar la capa de óxido. Repetiremos el proceso en la segunda pieza de metal o de aluminio.
A continuación colocaremos en la montura del punzón la primera pieza de aluminio, y sobre el final de la primera pieza la segunda parte de aluminio o de otro metal como cobre. A su vez crearemos una superposición de la longitud necesaria para la soldadura en frío.
A continuación alinearemos la sección superpuesta para conseguir que esté centrada con la cabeza de la prensa del punzón, tampoco debemos olvidar sujetar el aluminio en la posición adecuada mediante abrazaderas.
Después deberemos colocar el punzón a una presión mínima de 10,5 x 103 kglcm2 ( o 16000 psi ). Activaremos el punzón y utilizaremos una prensa que estará sobre la superposición un instante, soltaremos la prensa para conseguir completar la soldadura en frío y quitaremos la pieza unida de metal. Por último aumentaremos la presión a un máximo de 35 x 103 kglcm2 o 53000 en aumentos de a 5000 psi en el caso de que la soldadura en frío requiera de mayor presión para conseguir la unión del aluminio.
1.4. Cómo soldar aluminio con electrodo
1.5. Cómo soldar aluminio con cobre
1.6. Cómo soldar aluminio con estaño
1.7. Cómo soldar aluminio con máquina de hilo
1.8. Cómo soldar aluminio con autogena
1.9. Cómo soldar aluminio con hierro
Hay gran cantidad de metales que pueden ser soldados con un soldador estándar de 220 V, pero el aluminio se suelda más facilmente mediante un soplete, para ello suele usarse un soplete de butano de baja potencia en el cual se usan varillas a base de bronce o zinc.
Para comenzar a soldar con soplete deberemos abrir los tanques de gas ( acetileno, butano, propano ) y de oxígeno , girar la perilla que tiene el soplete de oxígeno sólo un cuarto de vuelta y la del soplete del gas totalmente y usar el encendedor para lograr la llama.
A continuación deberemos ir ajustando continuamente las perillas del soplete hasta que consigamos que la llama formada en la punta del soplete tenga una forma de triángulo de color azul pequeño, y una vez conseguido procederemos a calentar la superficie de aluminio donde vamos a soldar a continuación.
Tras esto colocamos la varilla de bronce arriba de la veta en la que soldaremos, rotaremos circularmente la llama del soplete con una distancia aproximada de un centímetro por encima de las piezas de aluminio y colocaremos la varilla de bronce para rellenar/soldar entre piezas de aluminio y la punta del soplete. Podemos dejar que se rellene la línea o el surco por la cual vamos a soldar y la movemos lentamente a lo largo de dicha línea o surco para conseguir soldar y unir las piezas.
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