Factores a considerar al elegir una Soldadora TIG

La soldadora TIG, tema que introdujimos en este artículo técnico, es quizás la más apreciada al realizar trabajos que requieren de un perfecto acabado, podríamos decir, casi cosmético. El estricto control de calor permite un trabajo preciso sobre materiales de espesores finos. Las terminaciones suelen ser limpias, el proceso de soldadura genera mínimos residuos y muy poco humo.

La sigla TIG proviene de Tungsten Inert Gas, y es uno de los nombres empleados para denominar el proceso de soldadura con electrodo de tungsteno y gas inerte. TIG es la denominación más usada en Europa y en Argentina. Sin embargo, en Estados Unidos el nombre usado para este proceso es GTAW, proveniente de  “Gas Tungsten Arc Welding”.

Proceso de Soldadura TIG

Las industrias que mayormente aprovechan esta tecnología de soldadura son la aeroespacial y la automotriz, aunque con el avance de equipos más económicos, nuevas aplicaciones hobbistas por parte de artistas, escultores, solo por mencionar algunas, están creciendo significativamente.

Elegir el modelo de máquina de soldar TIG apropiado implica más que ir por el precio más bajo. Se trata de un proceso en el que el rendimiento del arco es uno de los factores más importantes. Más allá de eso, la recomendación es seleccionar una máquina de buena calidad de materiales, versátil rango de amperaje y controles adecuados.

Principales aspectos a tener en cuenta al elegir la soldadora TIG

El desafío de elegir la máquina apropiada es principalmente lograr establecer correctamente la aplicación. No es compleja la elección en la medida en que se sigan determinados criterios que expondremos a continuación:

La primera recomendación es NO elegir únicamente por el precio, limitar la aplicación puede redundar en mayores costos en el mediano plazo. La mejor alternativa es elegir por rendimiento en función de las tareas específicas que se pretenda realizar.

Soldadura TIG aplicada en chapa fina

Es importante considerar que el sistema de la torcha sea de cambio simple y rápido. A veces es necesario por una torcha más pequeña de peso ligero, una torcha más larga, o una torcha lápiz para llegar a lugares de difícil acceso y esto puede volverse tedioso a menos que el encastre esté bien diseñado. Hay que estar precavido de aquellas máquinas que tengan la torcha fija, es decir, sin posibilidad de substituirla, ya que esto, en la medida en que sea necesario realizar otras operaciones, será un obstáculo insalvable.

El rango de amperes es una de las variables que definen la aplicación, siendo así, la mejor máquina TIG será la que permita el mayor rango de amperes al menor costo. Por ejemplo, una máquina con un rango de 5 a 230 amperes habilita a trabajar con materiales desde acero inoxidable hasta aluminio, este último requiere de al menos 200 amperes. En conclusión, cuanto mayor sea el rango de amperes que permite la máquina, tanto mayor será la variedad de materiales y espesores posibles de soldar.

Máquina de Soldadura TIG inverter

La estabilidad del arco de soldadura por debajo de los 10 amperes, es otro de los parámetros a considerar al elegir el modelo de máquina TIG, ya que facilita el comienzo de la soldadura, mejora el control sobre el arco y el acabado de la soldadura. Recordemos que la soldadura TIG suele aplicarse a materiales de bajo espesor, siendo así, no es recomendable comenzar el arco con alta frecuencia, pues podría derretir el material que se intenta soldar.

La estabilidad no solo es importante al inicio, sino que debe ser constante, durante todo el soldado hasta finalizar. Por ejemplo, al soldar el aluminio, la creación de un desperfecto de soldadura al final puede acarrear inconvenientes, como la formación de grietas cuando el material se enfría. Ser capaz de estabilizar el arco al momento en que se reduce gradualmente el amperaje, posibilita un enfriamiento lento evitando el agrietamiento. Las máquinas soldadoras TIG con tecnologías que favorecen las estabilidad debieran ser las preferidas.

Para soldar otros materiales más allá del acero o del inoxidable, la máquina TIG debe ofrecer opciones tanto de CC (corriente continua), como de CA (corriente alterna). Por ejemplo, la CA será utilizada en metales blandos, auto-oxidantes, como el aluminio y el magnesio. La CC para la soldadura de metales duros, como el acero, el acero inoxidable y el cobre desoxidado.

Cuando se selecciona un equipo de soldadura TIG con CA, un control que debe tener indispensablemente es el que equilibra la corriente alterna. Esto permite establecer la cantidad de tiempo durante el ciclo de corriente alterna que el soldador está en la mitad negativa del ciclo en comparación con la mitad positiva del ciclo. En términos simples, esto  permite ajustar el nivel de limpieza frente a la penetración. Son recomendables las máquinas que cuenten al menos con un control manual de balance de CA para ganar flexibilidad en la operación de soldadura, mejorando tanto la calidad como el acabado de las soldaduras.

La regulación de la temperatura es otro factor crítico en soldaduras TIG. Para materiales más delgados, el control de la entrada de calor reduce la deformación del metal. Una forma de controlar la entrada de calor en la soldadura sin sacrificar la penetración de la soldadura es con máquinas que balancean entre una corriente de pico más alto y una corriente de fondo inferior. Esto mantiene el arco mientras que permite la unión soldada se enfríe. Algunas máquinas incluyen un pulsador integrado TIG para proporcionar un control apropiado de calor. Esto ayuda a los principiantes a mejorar la apariencia del cordón de soldadura.

Un punto a tener en cuenta al momento de elegir, consiste en la necesidad de verificar que la soldadora TIG esté construida atendiendo a las normas internacionales (EN 60947.1) y ser apta para trabajar en ambientes altamente peligrosos (más específicamente, en ambientes con grado 3 de polución).

El Factor de Servicio Porcentual, es importante considerarlo, pues expresa el porcentaje de 10 minutos durante los cuales la soldadora TIG puede trabajar a una corriente determinada, sin que se produzca un recalentamiento que le pueda causar daños a la máquina.

La protección ante las interferencias de alta frecuencia, pueden afectar el funcionamiento, dado que el generador de alta frecuencia que se encuentra al interior de la soldadora TIG, se puede comparar con un radio-emisor. Estas eventuales interferencias podrían perjudicar el adecuado funcionamiento de la soldadora. Es más, si las interferencias son frecuentes, es posible que la máquina sufra algunos daños que deberán ser reparados.

Aunque aparenta ser un detalle menor, el diseño y la calidad de los materiales deben garantizar la durabilidad frente al uso en condiciones normales. Un prematuro desgaste de cualquier componente clave, puede echar a perder todo el equipo.

Por último, la garantía y los servicios técnicos de los que disponga la marca seleccionada es clave en el largo plazo. Este es un punto que juega en contra de aquellos modelos asiáticos que recién comienzan a ingresar al mercado versus las marcas ya establecidas.

Soldando TIG con aporte

Aplicaciones específicas de la soldadora TIG

La soldadura TIG está entre los procesos de soldadura más difíciles de aprender, y junto con la soldadura por electrodos revestidos, llamada MMA, o la soldadura por arco con alambre metálico y gas, denominada MIG/MAG, tiene distintas ventajas y desventajas (ver tabla). La soldadura TIG es adecuada para ciertas aplicaciones y totalmente inapropiada para otras. Para dominar la TIG, es importante conocer estos detalles antes de empezar a operar el equipo.

[table caption=»Ventajas y Desventajas de la Soldadura TIG» width=»580″ colwidth=»290|290″ colalign=»center|center»]
Ventajas del proceso de soldadura TIG,Desventajas del proceso de soldadura TIG
Soldaduras de alta calidad ,Velocidades de deposición más bajas
Suelda una amplia gama de metales,Requiere un alto nivel de destreza del operador
No produce salpicaduras ni escoria,Emite un nivel más alto de rayos UV
Permite soldar en todas las posiciones,Requiere buen ojo y buen pulso para lograr niveles de calidad adecuados
La penetración controlada permite soldar un gran rango de espesores incluyendo aquellos muy finos,Los equipos suelen ser más costosos y sofisticados
[/table]

El proceso de soldadura TIG usa un electrodo no consumible hecho de tungsteno para crear un arco y transferir la corriente al metal base que se está soldando, logrando un calentamiento controlado. Al mismo tiempo, un gas inerte, generalmente argón o una mezcla de argón/helio, protege el pozo de soldadura contra la atmósfera y la contaminación.

A diferencia de la MMA o MIG/MAG, la TIG no requiere un metal de aporte consumible en todos los casos aplicación, sin embargo, cuando se usa uno, éste tiene forma de varilla y es alimentado lentamente hacia el pozo de soldadura por la mano que no está sosteniendo la torcha.

Los metales de aporte usados para soldadura TIG están disponibles en diámetros que van de 1mm a 5mm, dependiendo del material y la aplicación. Éstos también están disponibles en múltiples composiciones o especificaciones para sa­tisfacer las propiedades químicas y mecánicas del material base que se esté soldando (vea tabla a continuación).

[table caption=»»=»580″ colwidth=»200|380″ colalign=»center|center»]
Matrial Base,Metales de aporte más comunes para TIG
Acero al carbono,ER70S-6 ó ER70S-3
Aluminio ,ER4043 (AlSi) ó ER5356 (AlMn)
Acero inoxidable,ER308-ER309-ER316 y ER316L
Cromo Molibdeno,ER80S-D2 ó ER70S-2
Titanio,ERti-5ELI
[/table]

Varilla de aporte para soldadura TIG

Para soldar mediante el procedimiento TIG, se requiere del siguiente equipo básico:

• Generador de corriente constante (CC) y/o de corriente alterna (CA), de característica descendente.
• Generador de alta frecuencia o de impulsos, cuya aplicación específica es mejorar la estabilidad del arco, en caso de que se emplee corriente alterna (CA) y, además, para facilitar el cebado.
• Circuito de refrigeración.
• Pinza porta-electrodo: termina formando una tobera por la cual sale el gas, sobresaliendo el electrodo por su centro.

El procedimiento con soldadora TIG se puede aplicar a la mayoría de los metales, debido a la excelente calidad de los cordones que se obtienen. Es necesario precisar que se requiere de cierta destreza durante la fase inicial de cebado del arco; es posible que durante esta fase el extremo del electrodo toque la pieza. En caso de que esto último suceda, se puede presentar una contaminación del baño con los restos del electrodo que se puedan desprender eventualmente.

En lo que respecta al denominado “material de aporte”, digamos que cuando se utiliza material de aportación para la soldadura, este debe ser similar al material básico de las piezas que se van a soldar. Este procedimiento no debería generar escorias dado que no se emplean revestimientos en el electrodo ni se forman proyecciones. Usualmente, las varillas empleadas como producto de aporte son de varios diámetros en función de los espesores de las piezas que se van a soldar (unir).

Respecto de los gases de protección, los que principalmente se emplean durante el trabajo con la soldadora TIG son:

• Argón (Ar): se trata de un gas que brinda una buena estabilidad de arco y facilidad de encendido. Adicionalmente, presenta una baja conductividad térmica, aspecto que favorece la concentración de calor en la parte central del arco. Con ello, se origina una penetración bastante acusada en el centro del cordón.
• Helio (He): para utilizar este gas es preciso aplicar mayor tensión en el arco, con lo que se obtiene una menor penetración y cordones más anchos. Además, el Helio exige emplear un mayor caudal de gas, en comparación con el Argón (Ar).
• Mezcla de Argón y Helio: con esta mezcla se consiguen características intermedias, sin embargo, solo se puede utilizar para soldar cobre, en vista de que esta mezcla de gases contribuye a la figuración en frío, del acero.
• Mezcla de Argón (Ar) e Hidrógeno (H): aumenta el poder de penetración durante la utilización de la soldadora TIG. Sin embargo, su uso es restringido en el soldeo de aceros inoxidables, en vista de que se aumenta la posibilidad de la figuración en frío para este tipo de aceros.

Los electrodos que se emplean durante el trabajo con una soldadora TIG, deben garantizar un correcto cebado y mantenimiento del arco eléctrico. Al no ser combustibles, deben estar conformados por materiales que tengan un elevadísimo punto de fusión (>4.000 °C), que eviten su degradación.

Entre los materiales disponibles en el mercado para tal efecto, podemos considerar el Tungsteno, sea en estado puro o en aleación con el Torio (Th) o el Circonio (Zr), que favorecen el encendido del arco y mejoran la estabilidad durante la soldadura.