Causas de la salpicadura: Soldadura GMAW y arco eléctrico

La soldadura por arco metálico con protección de gas, también conocida como soldadura GMAW o soldadura MIG / MAG, es, con mucho, el proceso de soldadura más aplicado y más común en la tecnología de soldadura. Al buscar la causa de las salpicaduras de soldadura, este proceso literalmente da en el blanco. Mientras que con la soldadura TIG y la soldadura por plasma casi no se producen salpicaduras de soldadura, la formación de salpicaduras en la soldadura GMAW nunca se puede prevenir por completo. Puede surgir la pregunta de por qué no utilizar TIG o soldadura por plasma en general si se deben evitar las salpicaduras de soldadura tanto como sea posible. Para obtener la respuesta, es necesario observar más de cerca el proceso de soldadura MIG / MAG y la causa de las salpicaduras de soldadura.

¿Por qué la soldadura MIG / MAG?

Hay razones principalmente económicas por las que el proceso GMAW se usa con mayor frecuencia en la tecnología de soldadura para unir hojas de metal: con el proceso de soldadura por arco metálico con protección de gas, se logra un mejor rendimiento de fusión del metal de aportación y una mayor velocidad de soldadura en comparación con la soldadura TIG y soldadura por plasma. Esto también se debe a los tres tipos de arco eléctrico que se utilizan en la soldadura MIG / MAG. Más adelante hablaremos sobre esto.

Sin embargo, debido a la formación de salpicaduras, el proceso de soldadura GMAW no es adecuado si el objetivo es lograr una apariencia perfecta. La eliminación posterior de las salpicaduras de soldadura requiere mucho tiempo y es costosa. Con algunos metales, como el acero inoxidable, se debe evitar el reprocesamiento en cualquier caso, ya que cualquier intervención mecánica puede destruir el aspecto de la superficie. Si se requiere un repaso mínimo y el tiempo no es un factor decisivo, el proceso de soldadura TIG o plasma es la primera opción.

¿Qué sucede durante la soldadura MIG? ¿Por qué se utilizan diferentes arcos en la soldadura MIG / MAG? Además, ¿qué influencia tienen sobre la causa de las salpicaduras de soldadura?

El proceso de soldadura GMAW - brevemente explicado

En la soldadura por arco de metal con protección de gas, un material de relleno en forma de alambre de soldadura sin fin se funde a altas temperaturas bajo una cubierta de gas de protección. La energía necesaria para fundir el material de relleno se genera a través de un llamado arco eléctrico. Este arco es un gas protector ionizado, es decir, cuando se enciende el arco, se generan altas temperaturas de modo que el gas protector neutro se descompone en núcleos atómicos cargados positivamente y electrones cargados negativamente. Dado que la pieza de trabajo generalmente se encuentra en el polo negativo del circuito de soldadura, se forma una columna de arco entre la punta del alambre y la pieza de trabajo. El alambre se derrite en esta columna de arco y luego se transporta al baño de soldadura.

Existen diferentes tipos de arcos según los gases protectores utilizados y los rangos de corriente.

El escudo protector de gas formado por el gas evita que defectos de soldadura como oxígeno, hidrógeno y otras partículas del aire ambiente contaminen la soldadura y provoquen reacciones indeseables como la formación de poros, grietas o la inclusión de partículas.

El alambre fundido llena el espacio que se unirá entre dos láminas o componentes debajo de la pantalla protectora de gas. El área soldada se enfría y crea una unión permanente entre las dos piezas de trabajo. Este es el proceso esperado.

En la tecnología de soldadura se utilizan diferentes tipos de arcos para la soldadura MIG / MAG, dependiendo del espesor de las láminas a soldar así como de la velocidad a alcanzar durante la soldadura. Estos son los tres tipos de arco más comunes:

• Arco corto

• Arco por pulverización

• Arco pulverizado

Tipos de arco eléctrico y la causa de las salpicaduras de soldadura

En más del 90 por ciento de todas las aplicaciones, se utiliza soldadura de arco corto, arco por pulverización o arco pulsado.

El arco corto

Un rasgo característico de la soldadura MSG con un arco corto es el cortocircuito que siempre ocurre cuando un trozo de alambre fundido pasa al baño de soldadura. Este es un proceso incontrolable y, por tanto, un proceso con un alto nivel de salpicaduras. Con el arco corto, sucede regularmente que una de las gotas de alambre se abre y aterriza como una salpicadura de soldadura junto al baño de soldadura. Este proceso se puede mejorar significativamente mediante el uso de un arco corto controlado. Ejemplos de un arco corto controlado en la tecnología de soldadura son marcas* como Cold Steel (CMT = Cold Metal Transfer), Cold Arc y Steel Root, cada una con propiedades especiales, pero todas limitan la corriente de cortocircuito y suprimen el efecto de salpicadura con mucha fuerza. . Esto significa que sin un arco corto controlado, el proceso de arco corto en general tiene un nivel muy alto de salpicaduras.

El arco corto se aplica principalmente para soldar láminas más delgadas hasta aprox. 2 mm y para corrientes de soldadura inferiores hasta un máximo de 200 amperios.

El arco por pulverización

Si se soldarse hojas más gruesas de aprox. 2 mm o más, las intensidades de corriente también aumentan para garantizar una penetración profunda. Para este rango de rendimiento superior de 200 a 500 amperios, se utiliza el arco por pulverización, que funciona sin interrumpir el cortocircuito. El alambre de soldadura se funde a alta potencia y se distribuye en gotitas muy finas. Si estas gotas alcanzan el baño de soldadura, el proceso se denomina baja salpicadura. Sin embargo, algunos de ellos vuelan muy fina y regularmente distribuidos junto al baño de soldadura y esto puede ser una cantidad considerable de salpicaduras de soldadura.
Ejemplos de un arco por pulverización incluyen las marcas Power Steel y Fast Steel, que también permiten una mayor velocidad de soldadura y además producen comparativamente pocas salpicaduras. Debido a la mayor velocidad de soldadura, también hay menos entrada de calor en la pieza de trabajo, lo que a su vez reduce la deformación.

El arco pulsado

Entre los procesos GMAW, el arco pulsado proporciona el mejor control del proceso de soldadura. El proceso es más adecuado para hojas con un grosor de 0,5 a 4 mm. Con el arco pulsado, la corriente básica y la corriente pulsada se alternan después de una frecuencia y un tiempo de pulso predefinidos. La intensidad de la corriente aumenta en consecuencia hasta que el cable se derrita y pasa exactamente una gota, pero sin provocar un cortocircuito. Con cada pulso, una gota de líquido se fusiona con el baño de soldadura. En teoría, cada gota cae en el baño de soldadura y normalmente no se producen salpicaduras de soldadura durante este proceso. En la práctica, sin embargo, los cortocircuitos ocurren involuntariamente entre pulsos individuales. A veces, una gota de soldadura de este tipo se vuelve tan larga que todavía está unida al extremo del cable, pero ya toca el baño de soldadura en la parte inferior. Esto conduce a una conexión conductora entre el cable y el baño de soldadura y finalmente a un cortocircuito. Como resultado, esta gota estalla, lo que a su vez conduce a una mayor adherencia de las salpicaduras, similar a un solo arco corto.

Al buscar la causa de las salpicaduras de soldadura, se deben considerar los tres procesos de arco: arco corto, arco por pulverización y arco pulsado. Ya que proporcionan información sobre cómo se produce la formación de salpicaduras y con qué frecuencia.

Óptica o velocidad: ¿cuándo usar qué tipo de arco?

El arco pulsado es la primera opción para un cordón de soldadura visualmente atractivo y de muy alta calidad en láminas delgadas. Sin embargo, la tasa de deposición no es muy alta con este arco, porque se introducen menos kilogramos de alambre en la junta de soldadura por hora en comparación con el arco por pulverización. Por esta razón, las láminas gruesas generalmente se sueldan con el arco por pulverización. Las fuentes de energía de soldadura o las máquinas de soldar, como se las llama a menudo coloquialmente, son más caras debido al control de pulso adicional requerido, porque se deben configurar muchos otros parámetros. Una variante favorable para láminas delgadas es un arco corto, que no requiere ningún control complejo, pero produce un nivel de salpicadura correspondientemente alto.

Para controlar y limitar la formación de salpicaduras con un arco corto, se utilizan arcos cortos controlados. Sin embargo, las fuentes de poder de soldadura para este proceso también son más caras, porque deben estar equipadas con un sistema de control electrónico adicional.

Ventaja: conozca la causa de las salpicaduras de soldadura

En última instancia, la elección del arco de soldadura siempre depende de los requisitos del usuario. Si los requisitos de calidad son menos estrictos y no es necesario volver a trabajar, la formación de salpicaduras no es un problema. Si una pieza de trabajo se procesa después de la soldadura, por ejemplo, mediante pintura, la eliminación posterior de salpicaduras requiere mucho tiempo y es costosa.

El material soldado con más frecuencia en la tecnología de soldadura es el acero estructural, que es conocido por su alta formación de salpicaduras. Con los aceros inoxidables, la masa fundida es un poco más viscosa, lo que ya reduce la formación de salpicaduras. La soldadura de aluminio también produce muchas salpicaduras, pero se utiliza corriente alterna o soldadura por pulsos, lo que a su vez reduce las salpicaduras.

Decidir qué tipo de arco utilizar es una decisión técnica y económica. Si se conocen las causas de las salpicaduras de soldadura, es posible tomar contramedidas específicas con la tecnología adecuada, o proteger la pieza de trabajo y la antorcha de soldadura de la adhesión de las salpicaduras con agentes especiales anti-salpicaduras.

Evite la adherencia de las salpicaduras con agentes anti-salpicaduras.

Incluso en las mejores condiciones técnicas, las salpicaduras de soldadura no se pueden evitar por completo durante la soldadura MIG / MAG. Para evitar la adherencia de las salpicaduras en la medida de lo posible, los agentes anti-salpicaduras son muy recomendables como tratamiento previo para la pieza de trabajo, pero también para las piezas de desgaste en la antorcha o cuello de la antorcha y los elementos de sujeción. La película protectora proporcionada por el agente anti-salpicaduras permite que las partículas voladoras del proceso de soldadura reboten en la pieza de trabajo o se adhieran solo ligeramente a ella. Rociado sobre los dispositivos de sujeción, también se garantiza el montaje y la extracción seguros de la pieza de trabajo. Los agentes anti-salpicaduras también se pueden rociar en el extremo frontal de la antorcha de soldadura para proteger de manera óptima las partes de desgaste de la tobera de gas, la punta de contacto y el difusor de gas de la adhesión de las salpicaduras.

Si las partículas se adhieren a la pared interior de la tobera de gas y al difusor de gas, habrá problemas con la cubierta de gas. Una formación de salpicaduras en la punta de contacto provoca que el alambre se queme o que el alambre se pegue. En caso de que se forme un llamado puente de salpicaduras entre la tobera de gas y la punta de contacto, esto conduce a un cortocircuito y las funciones de la antorcha de soldadura se restringen o incluso se destruye la antorcha de soldadura.

Se recomiendan los siguientes agentes anti-salpicaduras de ABICOR BINZEL como preparación para el proceso de soldadura:

Para la pieza de trabajo

➡️ ABIBLUE NF

Para las piezas de desgaste de la antorcha

➡️ Super Pistolenspray NF, asta antisalpicaduras Düsofix, Spray cerámico

Para la pieza de trabajo + piezas de desgaste + elementos de sujeción

➡️ Super Pistolenspray NF

Dado que la formación de salpicaduras de soldadura puede tener muchas causas, es necesario comprender cómo se producen las salpicaduras de soldadura y cómo prevenir la adhesión de las mismas mediante el uso de agentes anti-salpicaduras eficaces. En cualquier caso, los equipos de soldadura deben revisarse periódicamente y, en este contexto, especialmente las piezas de desgaste. Si presta atención a estas cosas al soldar y toma las medidas preventivas adecuadas, el placer de usar la antorcha y la calidad del resultado de la soldadura durarán mucho tiempo. Porque al final, siempre se trata de un cordón de soldadura de alta calidad.

¡Feliz soldadura!

* Todas las marca mencionadas aquí son propiedad de sus respectivos dueños.