Vamos a ver partes que la componen:
1. Caudalímetro: instrumento que mide el caudal.
2. Antorcha o pistola de soldadura: consta de un mango y un gatillo, y dirige el alambre, el gas protector y la corriente hacia la zona de soldadura. En su extremo contiene una boquilla o tubo de contacto rodeada de una tobera.
3. Regulador de presión: los reguladores de presión son los instrumentos que nos permiten trabajar en una determinada presión, regulando la presión de salida.
4. Cilindro de gas protector: contiene el gas a alta presión y está provisto de un regulador que permite medir el flujo gaseoso.
5. Manguera de suministro de gas
6. Electrodo (hilo): la soldadura MIG/MAG tampoco necesita que nos detengamos para cambiar los electrodos, así que podemos concentrarnos muy bien en lo que estamos haciendo.
7. Fuente de energía: aporta la energía suficiente para fundir el alambre en la pieza de trabajo.
8. Amperímetro: nos permite medir la intensidad de la corriente.
9. Voltímetro: la escala es graduada en voltios.
10. Cable de potencia
11. Cable de retorno
12. Pinza de masa
13. Alimentador del alambre consumible: consta de un motor y rodillos impulsores, y permite el desplazamiento continuo del alambre a través de la pistola para llegar a la zona donde se produce el arco de soldadura. En algunos equipos, el alimentador del alambre viene incorporado directamente en la pistola.
Centrémonos en la antorcha:
Tipos:
-Antorchas con sistema refrigerado por aire:
Tal como adelantamos, las pistolas enfriadas por aire usan aire ambiente y gas protector para disipar el exceso de calor. En estas antorchas, el cable de alimentación contiene mayor cantidad de cobre para impedir que la camisa del cable se funda o se queme. Por lo tanto, las pistolas enfriadas por aire resultan más pesadas y menos flexibles. Sin embargo, son más cómodas, sencillas y económicas, y suelen estar disponibles con capacidades nominales de 150 a 600 amperios.
-Antorchas con sistema refrigerado por agua:
Como hemos visto anteriormente, estas pistolas son más livianas y flexibles que las enfriadas por aire porque el cable contiene menos cobre. Sin embargo, requieren de mangueras y un receptáculo para el almacenamiento y circulación del agua, lo que reduce su portabilidad. Pueden adquirirse dentro de un rango de 300 y 600 amperios.
-Antorchas con sistema de empuje y arrastre (“push-pull”):
Disponibles en diseños enfriados por aire y por agua, son particularmente útiles para la soldadura de aleaciones blandas tales como aluminio, acero de diámetro pequeño, bronce al silicio y alambres tubulares (normalmente, el aluminio sólo debería soldarse con una pistola por empuje y arrastre o una pistola porta carrete). También son una excelente opción cuando debemos soldar a gran distancia de la fuente de alimentación, generalmente, entre 5 y 10 metros, aunque hay modelos que llegan a los 15 metros. Esto no siempre es ideal, pero es útil cuando se presentan problemas de accesibilidad.
Los sistemas por empuje y arrastre cuentan con un motor de empuje en el alimentador que funciona conjuntamente con un motor de arrastre en la antorcha, lo que permite la alimentación del electrodo a través del tubo guía correspondiente de manera eficaz y con mínima resistencia. No obstante, para que estos sistemas funcionen, el alimentador y la pistola deben ser compatibles. Los fabricantes ofrecen antorchas por empuje y arrastre provistas con mangos tipo cuello de cisne y o mangos tipo pistola para satisfacer las demandas de las aplicaciones y las preferencias del soldador.
-Antorcha con sistema porta carrete (“spool”):
Estas antorchas tienden a mejorar la alimentación de alambres blandos al disponer una pequeña bobina de alambre, generalmente de medio kilo de peso y 10 cm de diámetro, en una antorcha de tipo pistola. Puesto que las antorchas porta carrete sólo necesitan alimentar el electrodo poco antes de entrar en contacto con el charco de soldadura, eliminan problemas, tales como el enredamiento, creados al empujar electrodos blandos a través de una pistola común. Este tipo de antorcha es particularmente útil en la soldadura de aluminio. En comparación con un sistema por empuje y arrastre, que es más adecuado para la soldadura de producción, una pistola porta carrete es más apropiada para aplicaciones de mantenimiento, reparación e inspección, donde la soldadura es ocasional y, frecuentemente, se realiza a menores amperajes.
La ventaja de una pistola porta carrete es la flexibilidad. Los ciclos de trabajo son generalmente menores, pero ofrecen una de las características más rentables de la soldadura MIG/MAG, y es que se puede usar con cualquier fuente de alimentación provista de una conexión de 14 pines, es decir que en la mayoría de los casos no es necesario adquirir nuevas fuentes de energía para soldar aluminio con MIG.
-Antorcha con sistema extractor de humos:
Estos modelos capturan el humo directamente en la pistola y se conectan a un sistema extractor de humos de alto vacío. Normalmente funcionan hasta 400 amperios y hoy en día son más eficientes y fáciles de usar gracias a funciones tales como el control regulable de la extracción (que ofrece una excelente extracción de humos sin alterar el flujo de gas protector), una cámara de vacío más pequeña (para mayor facilidad de manejo) y diseños perfeccionados de cuello para un mejor acceso a la junta. Estas antorchas proporcionan una defensa adicional contra los humos de soldadura potencialmente dañinos, tales como los producidos al soldar ciertas variedades de aceros inoxidables y galvanizados, así como durante el uso de alambres y aceros que contienen niveles altos de manganeso.
-Antorchas para alambres tubulares (o alambres con núcleo de fundente):
Aunque normalmente se puede usar la misma máquina para soldar por MIG con alambres macizos y alambres tubulares, no se recomienda una pistola MIG para procesos que emplean alambres tubulares (soldadura FCAW). La soldadura FCAW es típicamente más caliente y exige consumibles más resistentes. No obstante, existen paquetes de conversión de consumibles que permiten usar alambres tubulares en una pistola MIG estándar. De lo contrario, si sólo vamos a emplear soldadura FCAW, debemos asegurarnos de tener, además de la pistola MIG/MAG, una antorcha exclusiva para alambres tubulares.
En cuanto al hilo y el gas de protección:
1. Hilo de soldadura: Los diámetros más usuales en este tipo de soldadura son 0,8; 1,0; 1,2; 1,6 y en algunos casos 2,4 mm. La elección de uno de estos diámetros a la hora de trabajar es muy importante ya que para grandes diámetros se utilizan grandes intensidades y se producen grandes penetraciones, pudiendo producirse perforaciones en la piezas. Por el otro lado para diámetros pequeños se aplican bajas intensidades y se consiguen bajas penetraciones, pudiendo ocurrir que la penetración en la pieza sea demasiado pequeña.
El formato estándar del hilo son bobinas de diferentes tamaños. Los hilos suelen ir recubiertos de cobre para que la conductividad del hilo con el tubo de contacto sea buena, además de disminuir los rozamientos y para que no aparezcan oxidaciones.
2. Gases de protección:
-Soldadura MIG: dentro de los gases inertes disponibles en Europa el más empleado es el argón, y en Estados Unidos es el helio el que más se utiliza.
El argón de alta pureza solo es utilizado en soldadura de titanio, aluminio, cobre y níquel. Para la soldadura de acero se tiene que aplicar con cantidades inferiores al 5% mezclado con oxígeno ya que el argón puro produce mordeduras y cordones irregulares. Así se mejora la penetración y ensanchamiento de la parte inferior del cordón.
La utilización de helio produce cordones más anchos y una penetración menos profunda que la producida por el argón.
-Soldadura MAG: el dióxido de carbono (CO2) es uno de los gases empleados en este tipo de soldadura. Es un gas inodoro, incoloro y con un sabor picante. Tiene un peso de una vez y media mayor que el aire, además es un gas de carácter oxidante que en elevadas temperaturas se disocia.
Sus inconvenientes son que produce arcos muy enérgicos, con lo que también se producen un gran número de proyecciones.
Por otro lado es un gas mucho más barato que el argón, capaz de producir penetraciones mucho más profundas y anchas que éste. También tiene la ventaja que reduce el riesgo de mordeduras y faltas de fusión.
La mezcla de dióxido de carbono y argón se suele utilizar con partes de entre el 15% y el 25% de CO2. Las ganancias de trabajar con esta mezcla son una mejor visibilidad del baño, un arco más suave, con menores turbulencias, un baño de fusión más frío, un mejor aspecto y presentación del cordón, menos proyecciones y una mejor estabilidad de arco. Su mayor inconveniente es de tipo económico.
Parámetros de soldeo
Materiales de aportación
El hilo o alambre realiza la función de electrodo durante el proceso de soldeo y aporta el material necesario para realizar la unión.
Los alambres empleados suelen ser de los diámetros 0,6; 0,8; 1,0; 1,2;... y se suministran en bobinas que se colocan directamente sobre los sistemas de alimentación. Para conseguir una alimentación suave y uniforme el alambre debe estar bobinado en capas perfectamente planas y es necesario que no este tirante durante su suministro.
Los alambres de acero reciben a menudo un recubrimiento de cobre que mejora el contacto eléctrico, la resistencia ala corrosión y disminuye el rozamiento con los distintos sistemas de alimentación y la antorcha.
El material de aportación tiene que ser similar en composición química del metal base.
Cuando se varía el diámetro del alambre utilizado se debe cambiar el tubo-guía. El tubo de contacto y ajustar los rodillos a la nueva medida de alambre.
Soldadura HILO SIN GAS
Existe un tipo de alambre denominado "hilo animado" o "hilo tubular" que permite el soldeo sin la necesidad de aportar gas de protección. Esto lo hace ideal para soldar en exteriores o en ambientes con grandes corrientes de aire. Para poder soldar con este tipo de alambre es necesario disponer de equipos que nos permitan invertir la polaridad.; antorcha al polo negativo (-) y pinza de masa al polo positivo (+).
Velocidad del hilo
La velocidad del hilo debe regularse de acorde con la intensidad de soldadura de manera que el alambre se funda homogéneamente. Si se varia la potencia de soldadura para adaptarla a un nuevo material o a una nueva medida de alambre, se debe al mismo tiempo modificar la velocidad del hilo.
- intensidad = - velocidad
+ intensidad = + velocidad
Intensidad de soldadura
Este parámetro se selecciona en función del material a soldar, el grosor del mismo y el diámetro del alambre. La intensidad seleccionada condicionará la velocidad del hilo.
Gases de protección
El objetivo fundamental del gas de protección es la de proteger al metal fundido de la contaminación por atmósfera circundante. Muchos otros factores afectan a la elección del gas de protección. Alguno de estos son: material a soldar, modo de transferencia de metal de aportación deseado, penetración y forma del cordón, velocidad de soldeo y por supuesto precio del gas.
Generalizado, los gases mas comúnmente utilizados son:
Material Gas de protección
Acero Argón 85% + CO2 15% 5% + CO2 15% (Corgon)
Acero Inoxidable Argón 98% + CO2 2% (Mison)
Aluminio Argón 100%
El caudal de gas a utilizar dependerá de las condiciones en las que estemos trabajando, Pero por lo general podemos calcularlo a base de 10 veces el diámetro del hilo. Ej. Hilo de 0,8mm x 10 = 8L/min.
Por ultimo un vídeo donde se explica detalladamente su funcionamiento, reglaje...
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