jueves, 6 de marzo de 2008

• En 1924, la primera patente TIG es depositada por los americanos Devers y Hobard. Es un procedimiento de soldadura al arco eléctrico con electrodo refractario bajo atmósfera gaseosa. Esta técnica se utiliza con o sin metal de aportación. El gas inerte, generalmente a base de Argón, aísla del aire el metal fundido, las zonas calientes y el electrodo de tungsteno, evitando así toda la oxidación. Bajo la protección del gas inerte, es necesario un arco eléctrico entre el electrodo de tungsteno no consumible y la pieza.

Mediante este procedimiento podemos unir todo tipo de materiales que sean soldables. La soldadura es de alta calidad, permite controlar la penetración, se puede soldar en todas las posiciones consiguiendo gran aspecto de cordón. Es el método de soldadura más fiable para realizar penetraciones en tubería. El metal de aportación utilizado son varillas de composición similar al material base. El tipo de corriente que se utiliza depende del material base; por norma general son:- Corriente continua C.C: Para todos los materiales excepto aluminio.- Corriente alterna C.A: Para aluminio y sus aleaciones. La soldadura TIG es un proceso manual, automático e incluso robotizable. SOLDADURA CON GAS Y ARCO DE TUNGSTENO (GTAW o TIG)
En el año 1900 se otorgó una patente relacionada con un electrodo rodeado por un gas inerte. Los experimentos con este tipo de soldadura continuaron durante las déca­das de 1920 y 1930. Sin embargo, hasta 1940 se dio gran atención al proceso ~GTAW. Hasta antes de comenzar la Segunda Guerra Mundial se había hecho pocos experimen­tos porque los gases inertes eran muy costosos. Pero, durante la guerra, la industria de la aviación necesitaba con urgencia un método más rápido y fácil para soldar aluminio y magnesio para acelerar la producción.
Debido a los beneficios logrados en la producción, se justificó el costo adicional del empleo de gas inerte en gran escala. Aunque la producción de este gas es ahora mucho más rápida y económica, todavía representa un gasto adicional pero justificable.
EL PROCESO DE GTAW o TIG
El proceso GTAW es por fusión, en el que se genera el calor al establecer un arco entre un electrodo de tungste­no no consumible y el metal base. En este proceso el electro­do no se funde y no se emplea como metal de aporte. En su lugar, se alimenta con una varilla o alambre a la zona de soldadura, como en la soldadura oxiacetilenica y fuerte.
Cualquier soldador con experiencia en la soldadura con oxiacetileno y la soldadura fuerte, puede utilizar con rapidez el proceso GTAW porque las técnicas utilizadas son similares. Sin embargo, el equipo es del mismo tipo que se utiliza en la soldadura con arco. En el GTAW un gas inerte protege el metal fundido. La ventaja de este proceso es que no se necesitan fundentes y, además, no hay escoria que limpiar en la zona de la soldarura.
Después de la Segunda Guerra Mundial aumentó la demanda de metales no ferrosos y se perfeccionaron mu­chos otros procesos de GTAW con diferentes nombres, co­mo TIG (tungsteno y gas inerte), "Heliarc" y arco de ar­gón. Se encontró que el GTAW tenía la desventaja de que antes de soldar se necesitaba precalentar los metales de más de 6 mm (1 /4 in) de espesor. Esto motivó la creación de otro proceso: el GMAW (soldadura con gas y arco de metal).
EQUIPO BÁSICO
El equipo básico para la soldadura GTAW es:
1. Una máquina para soldar con arco y sus cables.
2. Un suministro de gas inerte con mangueras, regula­dores, etc.
3. Un suministro de agua (para algunos tipos de sopletes).
4. Un soplete en el cual se conecta todo lo anterior y que sirve también como portaelectrodo y mango. Puede tener también un interruptor para controlar todos los sistemas conectados en el mango del soplete.
LA MÁQUINA PARA SOLDAR
Para SMAW, el tipo de corriente o polaridad que se uti­licen dependen del recubrimiento del electrodo. Para GTAW la corriente o la polaridad se determinan según el metal que se va a soldar, se pueden utilizar ca, ccpd o ccpi. Las máquinas para soldar con GTAW tienen características exclusivas, pero también se pueden emplear, por ejemplo, para SMAW. Las máquinas para GTAW están equipadas con:
1. Una unidad de alta frecuencia (AF) que hace que salte una chispa desde el electrodo al metal que se va a soldar. Con esta unidad, se puede formar el arco sin tener que tocar el metal con el electrodo.
2. La máquina incluye un sistema de control para ac­cionar las válvulas para gas y agua.
3. Sólo algunas máquinas tienen un control remoto ac­cionado con interruptores de pedal o de mano.
4. Otro equipo opcional es un interruptor de contacto, que cierra las válvulas para gas y agua en un deter­minado momento después de terminar la soldadura.
GASES PROTECTORES
Los dos gases inertes con uso más extenso en la GTAW, son el argón y el helio. Inerte significa simplemente que un gas u otro elemento no reaccionan ni se combina con otros elementos. El propósito del gas es proteger la sol­dadura y el electrodo contra la contaminación por la at­mósfera ambiente. Se recomienda el argón para la sol­dadura GTAW manual porque se necesitan 2.5 veces más de helio para producir los mismos efectos que el ar­gón. Sin embargo, se prefiere el helio para la soldadura GTAW automática y semiautomática porque produce un arco más caliente y de mayor penetración.
Algunos fabricantes han experimentado con mezclas de argón y helio con excelentes resultados. Para la sol­dadura de aluminio y sus aleaciones, la mezcla de argón y helio permitirá mayores velocidades y más penetración de la soldadura que el argón por sí solo. De todos mo­dos, se tienen las principales ventajas de éste, con mayor facilidad para formar el arco, mejor acción de limpieza y menor consumo de gas. En fechas recientes, se han te­nido buenos resultados con adiciones de hidrógeno y nitrógeno al argón para soldar los aceros inoxidables, pues evitan la decoloración del cordón en el metal. El argón, mucho más denso que el helio, da mejor protección cuando se suelda hacia abajo. El helio dará mejor protección para soldadura en posiciones incómodas (en especial sobre la cabeza) porque no es tan denso. Aun­que con el helio se pueden lograr un arco más caliente y mejor penetración, es probable que se produzca defor­mación del metal base si se utilizan secciones delgadas. Por tanto, en las industrias, se utiliza el argón para sec­ciones de metal delgadas.
EL SOPLETE PARA GTAW
Como el proceso básico GTAW es de soldadura de arco, es interesante mencionar que el primer soplete para GTAW era un portaelectrodo normal, que llevaba ade­más un electrodo de tungsteno y un tubo de cobre para el suministro del gas inerte.
El soplete GTAW actual consta de un mango, un con­junto de collar para el electrodo y una boquilla o tobera
Collar
El collar está disponible en diámetros de acuerdo con los de los electrodos. Su finalidad principal es alojar, fijar el electrodo y permitir el paso de la corriente para sol­dar. La tapa del collar protege al electrodo contra daños o contaminación y se hace en tamaños adecuados a la longi­tud del electrodo.
Boquillas (toberas)
Las boquillas (toberas) para la soldadura GTAW son de dos tipos generales: cerámica y metal. Las boquillas de cerá­mica se utilizan con sopletes enfriados por aire; las de metal, con soplete enfriados por agua. El propósito prin­cipal de la boquilla es proteger el electrodo y dirigir el gas protector .
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO
Se utilizan dos sistemas de enfriamiento en los sopletes para GTAW:
1 . Cuando se utilizan amperajes menores de 150 A, se emplean sopletes enfriados por el aire circundante.
2~. Cuando se utilizan amperajes mayores de 150 A en la soldadura GTAW, el soplete tiene enfriamiento por agua. Cuando se utiliza soplete enfriado por agua, las mangueras o tubos para agua se conectan a una llave de toma y el retorno se envía al drenaje. Si no es posible, se puede utilizar un tanque para enfriamiento en el cual se recircula el agua.
ELECTRODOS PARA GTAW
Los electrodos de tungsteno ya tienen una clasificación igual que los, demás.
Los electrodos, tal como se reciben del fabricante, tienen la punta roma. Antes de utilizarlos, hay que preparar las puntas ya sea con esmerilado para hacerlas puntiagudas o se funden para formar una bola, según sea el tipo de corriente que se vaya a utilizar. Para ca, se debe utilizar una punta en forma de bola. Para cc de polaridad directa se debe esmerilar la punta para afilarla; con cc de polaridad inversa, se for­ma una bola en la punta, pero más pequeña que la que se requiere para ca. Ello se logra primero esmerilando el electrodo para formar la punta y, luego, fundiéndolo para formar la bola.
VENTAJAS DE LA SOLDADURA GTAW
Con GTAW, el metal fundido tiene máxima protección contra la contaminación por la atmósfera circundante.
Debido a que no se utiliza fúndente, no hay riesgo de inclusiones en la soldadura. Además, no habrá necesi­dad de eliminar los residuos de fúndente.
La GTAW bien hecha permite soldaduras muy tersas, por lo cual este proceso es adecuado para recipientes de alimentos o medicamentos, en donde los residuos de material orgánico en descomposición que se guardan en las irregularidades podrían tener serias consecuen­cias.
Como no hay salpicaduras de soldadura, se reduce mucho el tiempo para la limpieza.
En comparación con la soldadura de oxiacetileno, la GTAW se puede trabajar a velocidades más altas y con menos deformación