Si se dedica a soldar, entonces sabrá que uno de los materiales más complicados para trabajar es el aluminio. La preparación, alimentación de alambre y el gas de protección juegan un papel muy importante para obtener una exitosa soldadura con aluminio.
En este artículo, hablaremos de los problemas más comunes que se tienen cuando se suelda con aluminio y cómo solucionarlos para obtener así la mejor soldadura posible.
El aspecto más importante en la soldadura con aluminio es la preparación del metal. El aluminio se oxida muy rápido y esto puede ocasionar problemas con su soldadura; por lo cual es crucial mantener limpio su metal base.
Antes incluso de acercarse al metal base con un cepillo de alambre, necesita humedecerlo y limpiarlo con solventes que remuevan grasa y aceite. El cepillado prematuro con alambre causa rasguños y picaduras en el metal base donde la grasa queda atrapada y se vuelve mucho más difícil de eliminar. Comience con un solvente desengrasante como metil etil cetona, acetona o disolvente de laca. Incluso usar un jabón desengrasante suave ayudaría en caso de una emergencia, aunque no es lo mejor para eliminar aceites. Alcohol y otros desengrasantes de vapor producen compuestos volátiles en el aire y por ello se ha prohibido su uso. Con un trapo de micro fibra, limpie minuciosamente el metal base hasta que esté seguro de que toda la grasa ha sido removida.
Ahora sí, use su cepillo con cerdas de acero inoxidable para eliminar los contaminantes restantes que puedan estar pegados en el metal base. Cepille continuamente el área que planea soldar hasta que todos los óxidos superficiales se hayan eliminado. Esto requiere múltiples pasadas, y no existe nada más para lograrlo que mucho cepillo de alambre. Cualquier oxidación en el metal base puede ocasionar porosidad y dificultar la fusión adecuada para la soldadura. Una vez que haya cepillado con alambre las superficies de contacto, estará listo para soldar inmediatamente.
Dado que el aluminio se oxida tan rápido, si el tiempo entre la limpieza y la soldadura excede algunos minutos (varía según las condiciones ambientales), debe realizar nuevamente los procedimientos de limpieza para asegurarse de que esté libre de contaminantes. Si hay un residuo negro y hollín en el metal base después de la soldadura, esto indica que hay contaminantes en el gas, el metal base o en el alambre de relleno.
Igualmente de importante es la preparación de su antorcha. Asegúrese de que los consumibles que está usando son compatibles con la soldadura de aluminio o correrá el riesgo de tener problemas de alimentación de alambre o de contaminación del baño de soldadura. Un error muy común es usar una guía de alambre de acero al alimentar alambre de aluminio. A medida que el alambre viaja a través de la guía, rozará y chocará con ésta. Durante estos breves encuentros, el alambre podría recoger fácilmente pequeñas cantidades de guía de acero y contaminarse.
El alambre de aluminio viene en diversas presentaciones; las más comunes son las aleaciones 4043 y 5356. Cada aleación es diferente, no abordaremos esas diferencias aquí, pero generalmente el alambre de aluminio de la serie 4xxx es más difícil de alimentar que el de la serie 5xxx. El aluminio tiene pequeñas diferencias, con respecto del acero estándar, que debe tener en cuenta.
Primero, está la diferencia en el coeficiente de expansión térmica (CTE) entre el aluminio y el acero. Este coeficiente es esencialmente la cantidad que un material se expande a medida que aumenta la temperatura. El aluminio tiene un CTE mucho más alto de aproximadamente 24 cientos de milésimas, por 1 grado Celsius, mientras que la mayoría del acero tiene un CTE de aproximadamente 13 cientos de milésimas de milímetro, por 1 grado Celsius. Estos números pueden parecer pequeños e insignificantes, pero una vez que calienta el metal a temperaturas de soldadura, se nota la diferencia. Para combatir esta expansión, algunos fabricantes cuentan con consumibles y revestimientos específicos para soldadura de aluminio. Por ejemplo, puntas de contacto un poco más grandes, para dejar suficiente espacio para que el aluminio se expanda sin unirse o pegarse. Si el alambre queda atrapado en la punta de contacto, esto podría provocar una quemadura.
Podrá ver quemaduras en casi todas las aplicaciones de soldadura, pero con el aluminio es especialmente común debido a los óxidos en la superficie del metal base. Estos óxidos actúan como un aislante que detiene el flujo de electricidad del alambre al metal base. Si el alambre continua alimentándose a través de la antorcha y hace contacto con el metal base, se crea un arco. La quemadura puede destruir sus consumibles, y posiblemente su antorcha entera por lo cual es sumamente importante asegurarse de que el metal base esté libre de óxidos.
La resistencia en columna del aluminio también es mucho más baja que la de los aceros. Es un metal más débil y blando; lo que significa que, en la mayoría de los casos, debe usar un equipo especial, como una antorcha push-pull. Estas antorchas tienen pequeños rodillos en el mango que, en congruencia con los rodillos impulsores del alimentador de alambre, proporcionan una ligera tensión en el alambre para evitar que se doble o rompa.
El más común, y recomendado gas de protección a utilizar cuando se suelda aluminio, es argón puro para materiales de máximo ½” de grosor. Cuando el material excede el grosor de ½”, se añade helio al argón para incrementar el calor y la penetración del arco. La cantidad de helio varía del 25% hasta el 75% según las recomendaciones.
Una variable importante a seguir es el punto de condensación de su gas protector. El argón que cumple con la especificación AWS (American Welding Society) A5.32 / 5.32M-97, tiene un punto de condensación de -60 grados Celsius. Mientras su proveedor de gas siga esas especificaciones, no debería tener problemas con el gas directamente del cilindro. Aunque, la humedad todavía puede encontrar su camino hacia la soldadura a través de las líneas de gas. Inspeccione sus líneas para asegurarse de que no haya condensación. Los altos niveles de humedad podrían permitir que los hidrocarburos entren en la soldadura, lo que creará porosidad y otras imperfecciones.
Una vez que establece una estación de soldadura capaz de soldar con aluminio, mi consejo es dejarla únicamente para trabajo con aluminio y usar una estación aparte para aceros (si es posible). Esto evitará inconsistencias y le permitirá cambiar fácilmente de acero a aluminio en cuestión de minutos. Soldar con aluminio es un poco más complicado que hacerlo con acero, pero si sigue las indicaciones y recomendaciones presentadas arriba, estará en su camino a una perfecta soldadura con aluminio.