Si bien el principio de la creciente tecnología de inversores se conoce desde hace más de un siglo, no resultó sencillo encontrar la manera de aplicarla a las fuentes de energía para soldadura. El proceso recién recibió un impulso en este área en particular durante las décadas del 60 y 70, tras el perfeccionamiento de la soldadura por arco eléctrico y el avance en el diseño de sus componentes, permitiendo incorporar los circuitos electrónicos que hoy dominan la tecnología inversora o inverter.
En nuestros días, la expansión de esta nueva tecnología aplicada a la soldadura ya es moneda corriente, y debido a sus múltiples ventajas está desplazando vertiginosamente las viejas máquinas y técnicas convencionales.
Tipos de fuentes de energía para la soldadura por arco eléctrico
Para comprender las mejoras introducidas por la tecnología inversora, ante todo debemos recordar cómo funcionan las máquinas soldadoras por arco eléctrico. Como lo implica su nombre, estas máquinas generan un arco entre la pieza a soldar y el electrodo. Ese arco está provisto por la corriente eléctrica proveniente de la red domiciliaria o de una máquina generadora, por ejemplo un motor de combustión interna.
Si proviene de la red domiciliaria hay un problema, ya que la corriente alterna de baja intensidad y alto voltaje (típicamente 220 V monofásica, 220 V-380 V-440 V trifásica) que ofrecen las compañías eléctricas no puede emplearse para soldar. La razón obedece, principalmente, a cuestiones de seguridad.
Por lo tanto, para generar el arco de soldadura es imprescindible reducir los voltajes de trabajo hasta un intervalo seguro y, por ende, incrementar la intensidad. Para ello, entre la alimentación eléctrica y el arco se requiere de un componente denominado fuente de energía o de potencia, diseñado para alterar la electricidad proveniente de la red domiciliaria.
Funciones de la fuente de energía
La fuente de energía cumple, entonces, las siguientes funciones:
- Separar el circuito de soldadura de la alimentación eléctrica.
- Ajustar la corriente eléctrica para que sea adecuada para el arco (por ejemplo, rectificar la corriente alterna para obtener corriente continua).
- Ajustar la corriente de soldadura para facilitar el trabajo.
En otras palabras, la fuente de energía transforma y/o convierte la energía de la red domiciliaria, adaptándola a un voltaje (entre 7 a 44 V) e intensidad (entre 30 y 1500 A) adecuados para el inicio, mantenimiento y estabilización del arco eléctrico.
Tipos de fuente disponibles
Existen diversos tipos de fuentes de energía para soldadura por arco eléctrico que, teniendo en cuenta sus características, podemos agruparlas en la siguiente clasificación.
- Según el tipo de salida:
- Fuentes que suministran corriente alterna.
- Fuentes que suministran corriente continua.
- Fuentes que suministran corriente alterna y continua.
- Fuentes que suministran corriente constante y voltaje variable (procesos CC).
- Fuentes que suministran voltaje constante y corriente variable (procesos VC).
- Según el tipo de energía de entrada:
- Fuentes conectadas a la red domiciliaria.
- Fuentes conectadas a una máquina generadora.
Soldadoras con transformador
El tipo de fuente de energía tradicional —usado durante décadas— es el que incorpora un transformador, que sólo suministra corriente alterna. Las máquinas soldadoras por arco cuyas fuentes de energía contienen solamente un transformador presentan varias desventajas, tales como:
- Imposibilidad de usarlas con cualquier clase de electrodos.
- Dificultad para establecer y mantener el arco (el electrodo se pega al metal a soldar).
- Carga irregular en redes monofásicas.
- Susceptibilidad a las variaciones de voltaje de entrada (debido a que la tensión de salida es proporcional a la tensión de entrada).
- Su empleo en lugares estrechos y húmedos sólo se permite cuando se limita el voltaje en vacío.
- Deben conservarse libres de polvo.
- Son voluminosas y pesadas.
Puente rectificador
Para solucionar algunos de estos inconvenientes, las máquinas rectificadoras ganaron popularidad hace ya mucho tiempo. Estas máquinas están compuestas por un transformador, que reduce el voltaje de la red, y un bloque de diodos que permiten convertir la corriente alterna de la red en corriente continua.
Esta combinación mejora notablemente la estabilidad del arco y permite el uso de cualquier tipo de electrodo, además de generar una carga uniforme de la red (trifásica). Sin embargo, no aborda los problemas del peso y tamaño de la máquina, y además, adiciona otros inconvenientes, tales como un alto costo de mantenimiento y la necesidad de incorporar medios para el enfriamiento de los diodos.
Generadores
Por su parte, las máquinas generadoras añaden a las ventajas de las rectificadoras apuntadas arriba, la posibilidad de trabajar en lugares donde no hay energía eléctrica. Sin embargo, también presentan sus inconvenientes, tales como un alto costo de adquisición y mantenimiento, contaminación en el ambiente de trabajo, grandes pérdidas en vacío, fuerte producción de ruido y un gran efecto de soplado de arco.
Aquí es precisamente donde la tecnología inversora entra en escena. Principalmente, porque aporta una fuente de energía que cubre ampliamente todos los inconvenientes que tienen las demás máquinas y también brinda ventajas adicionales. Como si fuera poco, el costo de las máquinas soldadoras con tecnología inversora o inverter es cada vez más accesible y, al fin de cuentas, se amortiza completamente con las prestaciones que ofrece. Esto explica la razón por la cual hace unos 10 años el 70 % de las máquinas soldadoras que se vendían en el mercado eran de tipo transformador y/o transformador-rectificador, mientras que el 90 % de las máquinas fabricadas en la actualidad son exclusivamente inverter.
Soldadoras con inverter
Son máquinas soldadoras que también convierten la corriente alterna de la red en corriente continua, pero en lugar de emplear un transformador-rectificador, la conversión se efectúa mediante una placa electrónica. Por ello, muchos conocen esta tecnología como «soldadura digital».
El principio de funcionamiento del inversor para soldadura es que la frecuencia de 50-60 Hz de la corriente alterna que proviene de la red eléctrica se incrementa considerablemente, entre 20.000 Hz y 50.000 Hz. Una mayor frecuencia implica el uso de un transformador de menor tamaño, lo cual permite la fabricación de fuentes de energía más pequeñas y livianas.
¿Cómo funciona un inversor para soldadura?
Aunque se trata de un proceso sumamente complejo que involucra varias etapas, ya que la corriente se rectifica y se invierte varias veces desde que sale de la fuente de energía hasta que llega a la antorcha de soldadura, podemos resumirlo en la figura y el detalle siguientes.
- El suministro de la red se rectifica y se filtra, convirtiéndolo de corriente alterna a corriente continua (etapas 1-2)
- Luego, el interruptor de potencia del inversor convierte nuevamente la corriente continua filtrada en corriente alterna a una frecuencia de unos 30 Khz. Esto posibilita el control de la corriente y brinda protección contra sobrecargas mediante el uso de dispositivos magnéticos mucho más pequeños que los transformadores y las tecnologías tradicionales (etapa 3)
- Después, el transformador convierte la corriente alterna de alta frecuencia a la requerida para la soldadura. Debido a la alta frecuencia en el primario, el tamaño del transformador no sólo es pequeño, sino también de baja absorción. El transformador también funciona como separador eléctrico entre la alimentación eléctrica y el circuito de soldadura.
- Luego, el rectificador/filtro convierte la corriente alterna nuevamente en corriente continua al valor requerido para soldar y la dirige hacia el arco de soldadura (etapa 4).
- El sistema de control monitorea los valores de entrada, salida y del operador para asegurar características estables de soldadura (etapa 5).
- En los procesos de soldadura que usan corriente alterna (por ejemplo, TIG para soldar aluminio) se requiere una inversión más, ya que después del transformador la corriente continua se convierte nuevamente en corriente alterna.
¿Por qué es tan conveniente usar soldadoras inversoras?
Las notables ventajas de la soldadura que emplea la tecnología inversora son críticas a la hora de adoptar este tipo de máquinas. Esas ventajas de basan principalmente, en los siguientes aspectos:
Multiplicidad de uso: puesto que suministran corriente continua, las soldadoras inverter permiten el uso de todo tipo de electrodos. Pueden ser monofásicas o trifásicas y emplearse en cualquiera de los diversos tipos de soldadura por arco, incluso, la soldadura manual por arco (MMA).
Salidas de soldadura: se dispone de modelos inversores para soldadura SMAW/TIG CC (para acero y acero inoxidable), TIG CC/SMAW (con más funciones para controlar el arco TIG, como cebado de arco pulsante y por alta frecuencia), TIG AC-DC/SMAW (la corriente alterna de salida es necesaria para soldar aluminio) o una salida de corriente constante/voltaje constante (CC/CV). La salida de corriente constante se usa para SMAW, TIG CC y ranurado, mientras que la salida de CV se usa para la soldadura MIG y soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW). Cuando un trabajo requiere procesos de CC y CV, un convertidor CC/CV significa que tenemos una máquina menos que comprar o transportar hasta el sitio de trabajo.
Calidad de la soldadura: debido al efecto de alta frecuencia de la corriente de salida y al control continuo de las propiedades del arco, las máquinas que usan tecnología inversora garantizan una gran penetración y estabilidad del arco, incluso cuando el voltaje en la red eléctrica no es estable o la corriente es débil. Algunas características típicas de la calidad de soldadura que proveen las soldadoras inverter son:
- Excelente cebado del arco: los defectos de soldadura a menudo se producen durante el cebado del arco, porque este no puede establecerse rápidamente. Las soldadoras inversoras proporcionan un cebado más positivo del arco, que puede ayudar a asegurar la calidad de la soldadura con la primera pasada. Una sola reparación de soldadura podría costar mucho dinero, por lo que eliminar de antemano algunos defectos de soldadura puede compensar el costo de una inversora.
- Control del arco para la soldadura SMAW: el control evita que el electrodo se pegue cuando el arco se hace demasiado corto. Esto es útil para una pasada de raíz en uniones con raíz abierta y ayuda al cebado del arco.
- Amplio rango de control de la inductancia para la soldadura MIG: esto permite el cebado de un arco más «suave» (más inductancia) o un arco «rígido». Se añade más inductancia para una mejor humectación de las caras a soldar (especialmente en acero) o para reducir las salpicaduras, lo que puede ahorrar horas de rectificado post-soldadura.
- Mejor salida MIG pulsada o TIG pulsada: dependiendo de la aplicación, el pulsado puede reducir la entrada de calor para obtener menor distorsión o perforación por quemado, mejorar la estética del cordón, reducir las salpicaduras, proporcionar el control del charco fuera de posición y aumentar la velocidad de desplazamiento.
- Ajuste de la frecuencia de salida y control de balance extendido para la soldadura TIG AC: estas funciones permiten adaptar el perfil del cordón de soldadura para que coincida con la aplicación, a fin de mejorar la calidad de la soldadura, minimizar el rectificado post-soldadura y aumentar sustancialmente la velocidad de desplazamiento.
- Consumo de energía: la tecnología de inversores ha tenido un gran efecto en la reducción de la carga medioambiental, por lo que se trata de una tecnología más limpia. Especialmente en la soldadura MMA, el consumo de energía de las fuentes de potencia disminuye notablemente con los inversores. Ello se debe a que aprovechan mucho mejor la energía que consumen y tienen aproximadamente un 90% de eficiencia contra un 60% de los transformadores.
- Ciclo de trabajo: los inversores garantizan un ciclo de trabajo, o período en el que la máquina está soldando, mucho más eficiente porque logra mantener una cierta cantidad de corriente durante más tiempo. Por ejemplo, en un período de 10 minutos, una máquina inversora de 100 A logra 6 minutos de soldadura (60 %) y 4 minutos en reposo.
- Peso y tamaño: las soldadoras inverter son aproximadamente tres veces más livianas y más compactas que el transformador de soldadura, lo que permite usarlas en lugares de difícil acceso, como así también en soldadura en altura. Muchos modelos incluyen una correa de hombro para que el operario pueda trasladar fácilmente la máquina.
- Incorporación de software: a diferencia de los convencionales, los equipos inversores pueden incorporar electrónica, la cual se maneja mediante microcontroladores. Esto significa que las características eléctricas de la corriente de soldadura pueden cambiarse en base a un software en tiempo real e incluso ejecutar cambios en tiempos muy cortos. Típicamente, los programas de control pueden trabajar sobre la forma de onda de la corriente de soldadura, generando características tales como corriente pulsada de soldadura, la posibilidad de almacenar y ejecutar un ciclo completo (por ejemplo, en una soldadura de puntos) y tener memorias para los parámetros disponibles para que el operario pueda usarlos, por ejemplo, en ciclos repetitivos. El uso de un software también asegura una inversión a largo plazo, ya que si deseamos añadir alguna característica a una fuente inversora controlada por software, es muy posible que solamente tengamos que actualizar el software en lugar de adquirir una máquina nueva.
- Facilidad de uso: con todas las características apuntadas podría pensarse que sólo los expertos pueden manejar una soldadora inverter. Nada más alejado de la realidad. Los selección de parámetros es generalmente simple: sólo debemos elegir la corriente de soldadura mediante una manivela o un botón. Los inversores tienen un panel extremadamente simple y en algunos casos poseen indicadores en los paneles, que suministran los parámetros de ajuste y precisión.
- Incorporación de ayudas a la soldadura: mientras los equipos con transformador requieren una gran habilidad del soldador, los equipos inversores vienen provistos con dispositivos de ayuda a la soldadura para facilitar el trabajo y brindar soldaduras térmicamente estabilizadas de alta calidad. Entre estos dispositivos podemos mencionar Hot Start, que asegura el cebado del electrodo, Arc Force, que permite trabajar con un arco corto y Anti Stick, que impide que el electrodo se pegue a la pieza en caso de fallar el cebado.
49 Comentarios
Luis
Estoy muy agradecido ya que la información que brindan es excelente y mas que interesante. Los felicito
Eugenio
MUY BUENO E INTERESANTE
Mario izabal
Se puede usar una máquina de soldar invertir como inversor o sea invertir corriente directa a alterna de una batería de 12 v
Fer
No. Porque el» inversor» que tiene la máquina de soldar internamente se alimenta de 220 Vcc , con 12 Vcc no funcionaria para usarlo como inversor
Valentino
La soldadora es una fuentes de energía no se puede usar como inversor de electricidad
Pero si podes usar un inversor de corriente para alimentar la soldadora
LUIS FERNANDO
MUY INTERESANTE Y DE MUCHA ACEPTACIÓN DE ESTOS EQUIPOS EN LA ACTIVIDAD DE LA SOLDADURA,…
juan zamudio
Quisiera resumir en pocas palabras: M A G I S T R A L, Atte. GRACIAS
juan zamudio
RESUMIR EN POCAS PALABRAS: MA G I S T R AL, Atte. Gracias.
demaquinasyherramientas
Juan, gracias por su aporte! Saludos.
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javier
con un generador de 2800 W valdría para poder soldar con una inverter
Wilson Ramírez
El artículo más completo y exhaustivo sobre soldadura Inverter que he leído nunca! Muchas gracias por compartir tus conocimientos, a mi me has ayudado a comprender mucho mejor como funciona este tipo de tecnología!
Muchas gracias de nuevo por tu artículo y espero seguir aprendiendo con tu web.
Wilson Ramírez.
NICOLAS
Muy buen articulo, la verdad excelente, me interesaria si fuera posible se pueda pasar algun manual de mantenimiento de estas maquinas o conceptos de la electronica interna como para poder al menos tener una guia de componentes para poder realizarles mantenimiento.
Gracias
Saúl
Las desventajas que tiene el transformador convencional es porque no se ha entendido el magnetismo y el diseño del nucleo no es el adecuado. Hemos estado desarrollando por más de 2 años un transformador eficiente, con el que se ha podido tener un mejor aprovechamiento del magnetismo lo que permite aprovechar el 90% de la energía que consume, el peso y tamaño se ha reducido. El consumo del equipo encendido y sin estar trabajando es de 0.10 amp a 127V. Al aprovechar toda la energia se reduce significativamente el calor en el nucleo y por consiguiente se aumenta el ciclo de trabajo.
La fuerza del arco es fuerte con lo que se tiene «Arc force»; cuando se está soldando el electrodo no se pega aun cuando se recargue contra la placa a soldar
Otra característica importante es que el amperaje se regula automáticamente sin necesidad de ajustarlo manualmente. El transformador proporciona el amperaje que el electrodo requiere para poder fundirlo y todo ello derivado de un buen diseño y calculo del transformador convencional.
demaquinasyherramientas
Muchísimas gracias por el aporte Saúl. Saludos!
jesus martinez
seria muy didatico si nos pudieras compartir mas datos para experimentar un poco
henry rivas barrera
Estimado, muy buena introducción muchas gracias , pero tengo una consulta sobre las maquinas inversoras referente a la potencia (w) que diferencia hay entre las maquinas inversoras y su potencia a que afecta la potencia en las maquinas de soldar si tienen el mismo amperaje.
Espero me puedan ayudar, muchas gracias.
yuri
Buenas quería saber si se puede alargar el cable del porta electrodo y cuanto se puede en una inversora gracias espero q me puedan ayudar
Vitally
De antemano un cordial saludo.
En una soldadora inversora que puede trabajar a 120v con una fase
y a 220v con dos fases.
Como se debe conectar la máquina.
Ya que la maquina solo pose 2 cables un neutro y una fase.
Para obtener 120v se debe de conectar la fase de la maquina a una fase de 120v de la red electrica y el cable neutro de la maquina se conecta al neutro de la red eléctrica.
Para obtener 220v se debe conectar la fase de la maquina a la fase de 110v de la red eléctrica y el NEUTRO de la maquina se debe conectar a otra fase de 110v de la red eléctrica así obteniendo 220v.
El equipo no se dañara por ocupar 2 fases y ningún neutro. Para lograr 220v,
O de qué manera se tiene que conectar a la red eléctrica para obtener 220v, sin dañar el equipo.
Se agradece su tiempo y respuestas.
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Jorge Alfaro Ulate
A que amperaje debo conectar la entrada de la inversora
No tengo inconveniente en que publiquen mi crreo
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carlos
esta todo bien pero no menciona la posición de las entradas de cable porta electrodo y la de tierra ya que ala ora del trabajo se invierten
demaquinasyherramientas6
Excelente aporte Carlos, vamos a incluirlo en futuros artículos!
Ruben Muñoz
Maravillosa herramienta. Los equipos inversores son una verdadera revolucion de la soldadura de arco.
Marco
Celestial Articulo, me saco el sombrero.
Saludos!
Abel Javier B
Excelente gracias por la información tan detallada e ilustrativa. Felicidades son muy profesionales.
Gabriel
Muy buena nota.!!!! Felicitaciones
daniel eduardo gaseli
realmente muy didáctico el informe, para quienes hemos soldado toda la vida con equipos de bobina y hoy nos encontramos con esta nueva generación de equipos y nos animamos a su uso, sin tener muy en claro como funciona , ni la real prestación que tiene, es muy importante tener un apoyo técnico de este tipo, desde ya muy agradecido y as la espera de futuros informes.-un abrazo daniel.-
Ramon Salas
Muy bueno, bien explicado, gracias y muchos saludos a todos.
Oriel
Hola quisiera hacer una consulta , yo ahora estoy pensando en comprar una máquina soldadora, y Vi una inverter pero en la descripción del producto me sale esto,
tipodelectrodos:E6011/E6013/super11/AC3
Y no entiendo q quiere decir ya que por lo que sale en el artículo las máquinas inverter se puede utilizar cualquier electrodo , alguien q me saque de la duda porfavor
Valentino
Amigo hay soldadoras inverter q no funden electrodos de aluminio y E7018 si vas a comprar una te recomiendo la ESAB LHN 240 I Plus
juan
Excelente explicación. Soy totalmente amateur e intruso y quiero armarme de a poco un tallersito de garage, y tu explicación sirvió muchísimo para decidir que soldadora elegir par ami uso domestico e inexperto. MIL GRACIAS!
carlos
Sin duda Saul, sin embargo estamos ya platicando de una tecnología totalmente diferente.
Saludos
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inaudy hernandez
QUISIERA SABER SI ESTAS MAQUINAS DE SOLDADURA INVERTER PUEDEN TRABAJAR EN AMERICA QUE LA CORRIENTE 220V ES A 60HZ ?….GRACIAS
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Juan
Cuanto tiempo se puede trabajar un inversor
Raul Jacobo Yepez
Estab soldando y de arrepente la pantalla empezo a relampaguear, y no se visualiza nada
Marco A.
Muy buen artículo felicidades ! Bastante comprensible sin ser un experto en electrónica ni en soldadura. Enhorabuena y pendiente de sus publicaciones. Muchas gracias !
alejandro sanchez
algunas máquinas inverter no soldan el electrodo E-6010, mas sin embargo el E-6011 lo hacen con facilidad, mi pregunta es; será que sea por los ciclos que maneja o porque qué causa, ya que el electrodo 6010 es para CD y el 6011 para CA-CD, y aunque las máquinas inverter son en su mayoria de CD, algunas no queman el E-6010
Jorge aldana
Que clase de electrodo puedo usar para soldar aluminio en la posición TIG
demaquinasyherramientas
Hola Jorge, aquí dejamos otro artículo al respecto: Saludos!
Alfonso Barahona
Si tengo un soldador iverter de 50 HZ habría problema si lo conecto a 60Hz?
Agradeceré los comentarios
Luis
Sucede que tengo un equipo de transmision de alta potencia..se alimenta con una corriente de 12 – 15 volts máximo y de unos 50 amperes, consulto..podría utilizar una de estas máquinas para obtener esta corriente estabilizada?
Ever
Muy buena info como siempre, muchas gracias.
ysidro jaquez
buena tardes
David Ramos
muy interesantes sus comentarios con respecto al equipo de la soldadura y me gustaria saber si hay equipos de tales caracteristicas para el campo donde no hay energia gracias saludos
Esteban
es verdad es muy buen articulo.pero falta de poner que le falta mas medidas de seguridad, por ejemplo que le falta medidas de protección contra subas de tensión o bajas.en otros foros muchas inverters les saltan las mismas fallas. que se rompe un capacitor, que se reinicia, que no modula el ampere, que el display tira cualquier valor etc. ninguna marca se salva de ese tipos de fallas, ahora lo que no sé, es que tiempo de uso tienen esas maquinas. pero talves no le ponen eso por que seguro elevaría el precio . si estoy equivocado pues me disculpo
Jose San Martin
He tratado soldar tubera de 1.2 mm de espesor con ina inverter Century 250. tengo mucha dificultad, el electrodo se pega trabajando con 85 amperios, si subo en cambio es demasiado porque perfora el tubo. He probado intercambiando los cables de masa y electrodo pero el resultado es igual. :hay momentos que puedo soldar con la tecnica de puntos , pero al momento la maquina como que falla , no hace un buen arco. Pregunta: el soldar haciendo puntos acorta el tiempo de soldar, es decir ahumenta el tiempo de descanso?. Mi soldadora es nueva. Que estoy haciendo mal? Puedo soldar con menos amperaje para este espesor de 1.2 mm.? Agradecere su ayuda.
MIGUEL ANGEL
MUY AGRADECIDO CON TUS COMENTARIOS
Lisandro
Hola, muy buen artículo! Mi duda es si la tecnología Hot Start, Arc Force y Anti-Stick es una función del sistema inverter, o sonfunciones aparte que cada marca decide colocar en su soldadora, porque algunas marcas aclaran que lo traen (como ser rmb) y otras también primera marca no dicen que lo traigan (por ej. esab)
Moreno Metalls
Increíble, extensa e interesante información. ¡Felicidades!
David Maza
hola soy David Maza . mi pregunta es tengo marcapasos desde el 1981 . y no he tenido problemas con ellos durante mi vida ahora quisiera utilizar una inversora para trabajos caseros 30 amp.y 120 vol. es la que tengo ahora los electrodos que utilizaria 6011y 6013 . el campo producido por estas maquinas no me dañarian el marcapasos,?? aunque los cables sean un poco mas largos 5 mts. o como puedo reducir el campo magnetico de la maquina . le hacerque una brujula a 4 mts. cuando mi hermano soldaba y no susede nada a la brujula. espero su comentarios generales valiosos 5515901790 .para usarlo,( lleve maquinas herramientas en la vocacional ) BATIZ