¿Cómo funciona la soldadura MIG? Explicador completo

Aprieta el gatillo de una pistola MIG y suceden muchas cosas a la vez: un cable sale, se enciende un arco, el gas silba sobre la junta y el metal se funde. Parece simple, y es exactamente por eso que MIG es el proceso que la mayoría de la gente aprende primero. Pero comprender lo que realmente sucede, eléctrica y mecánicamente, lo convierte en un mejor soldador y lo ayuda a solucionar los problemas cuando aparecen. Esta explicación explica cómo funciona un soldador MIG desde el carrete de alambre hasta el baño de soldadura.

La soldadura MIG, formalmente soldadura por arco metálico con gas (GMAW), funciona alimentando un electrodo de alambre sólido continuo a través de una pistola en un arco eléctrico, mientras que un gas protector protege el baño de soldadura fundida del aire. El alambre es a la vez electrodo y relleno. Aquí está la imagen completa.

Las partes principales

Un soldador MIG reúne algunos sistemas clave:

• Un alimentador de alambre que empuja un carrete de alambre sólido a una velocidad constante.
• La pistola y el liner que guían el alambre hasta la unión.
• La punta de contacto que transfiere la corriente de soldadura al alambre.
• Un suministro de gas de protección, normalmente argón y dióxido de carbono o CO2 puro.
• Una fuente de alimentación configurada en corriente continua, electrodo positivo.

Juntos, estos entregan alambre, corriente y gas al mismo punto, que es donde se realiza la soldadura.

Respuesta directa: cómo un soldador MIG crea una soldadura

Aquí está la secuencia cuando aprietas el gatillo:

1. El alambre se alimenta continuamente desde el carrete a través de la pistola.
2. La corriente llega al cable en la punta de contacto, energizándolo como electrodo.
3. Se forma un arco entre la punta del alambre y el metal base, generando un calor intenso.
4. El arco funde tanto el alambre como el metal base en un baño de soldadura compartido.
5. El gas protector fluye sobre la piscina, manteniendo el aire alejado.
6. El charco se solidifica formando una soldadura a medida que avanza por la junta.

El alambre se derrite y se convierte en relleno tan rápido como se alimenta, por lo que el proceso es continuo.

La alimentación de alambre y la punta de contacto

Lo que diferencia al MIG del electrodo convencional o del TIG es el alambre alimentado continuamente y el alimentador es el corazón del mismo. Un accionamiento motorizado empuja el alambre fuera del carrete, a través de un revestimiento en el cable de la pistola y hacia la unión a una velocidad de alimentación de alambre establecida, que controla la cantidad de relleno y corriente que se obtiene. El cable no transporta corriente hasta que llega a la punta de contacto cerca del extremo de la pistola. Esa pequeña punta de cobre es donde la corriente de soldadura se transfiere al alambre, energizando solo el último tramo de alambre como electrodo. Es importante mantener la distancia correcta entre la punta y el trabajo (el saliente), porque un saliente demasiado largo reduce la penetración y puede causar porosidad al alejar el cable de una buena cobertura de gas. Cuando el avance, la punta y el saliente son correctos, el arco es suave y estable.

El gas protector

El “gas” en la soldadura por arco metálico con gas es esencial, no opcional para el MIG estándar. A medida que el arco derrite el metal, el charco fundido tiene hambre de reaccionar con el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno del aire circundante, y esas reacciones provocan porosidad y soldaduras débiles y feas. Un gas protector, comúnmente una mezcla de argón y dióxido de carbono o, a veces, CO2 puro, fluye desde la boquilla de la pistola y cubre la piscina, empujando el aire mientras se funde el metal. Esta es también la razón por la que el MIG estándar tiene dificultades en exteriores: una brisa se lleva el gas protector y la soldadura sufre. El gas no añade metal ni calor; Todo su trabajo es protección, y sin ella una soldadura MIG sale marrón, salpicada y llena de agujeros.

¿Qué sucede eléctricamente?

Eléctricamente, MIG funciona con corriente continua, electrodo positivo (DCEP), también llamada polaridad inversa. Eso significa que el electrodo de alambre está conectado al lado positivo del circuito y la pieza de trabajo al lado negativo, a través de la abrazadera de tierra. Cuando el cable energizado se acerca al metal conectado a tierra, el voltaje salta el pequeño espacio y forma un arco, una descarga eléctrica sostenida que alcanza miles de grados. Ese arco es la fuente de calor que funde el alambre y el metal base. DCEP le da a MIG su arco limpio y estable y buena penetración en acero. (Una nota: el alambre con núcleo fundente sin gas, que algunas máquinas MIG pueden utilizar, se convierte en electrodo negativo, pero el MIG de alambre sólido estándar usa electrodo positivo). El arco constante, alimentado por alambre fijo, es lo que hace que MIG sea rápido y apto para principiantes.

El resultado final

La soldadura MIG funciona convirtiendo un carrete de alambre en un flujo continuo de electrodo y relleno. El alimentador empuja el cable a través de la pistola, la punta de contacto lo energiza con corriente directa en el positivo del electrodo y se forma un arco entre el cable y la pieza de trabajo conectada a tierra, fundiendo ambos en un baño de soldadura. Un gas protector fluye sobre esa piscina para mantener alejado el aire reactivo, razón por la cual MIG necesita gas y tiene dificultades con el viento. Debido a que el alambre se alimenta y se funde continuamente, puede colocar un cordón largo y estable simplemente moviéndose a lo largo de la unión, y esa combinación de alambre estable, arco estable y protección de gas es lo que hace que MIG sea el primer proceso al que recurren muchos soldadores.

Preguntas frecuentes

¿Cómo crea realmente una soldadura un soldador MIG? Cuando aprieta el gatillo, un cable sólido pasa continuamente a través de la pistola, la corriente la energiza en la punta de contacto y se forma un arco entre el cable y el metal base conectado a tierra. El arco funde tanto el cable como el metal base en un charco compartido, el gas protector protege ese charco y se solidifica formando una soldadura a medida que avanza.

¿La soldadura MIG necesita gas protector para funcionar? El MIG de alambre sólido estándar necesita gas protector. El gas, normalmente una mezcla de argón y dióxido de carbono, cubre el charco fundido y evita la entrada de oxígeno, nitrógeno e hidrógeno del aire, lo que provocaría porosidad y soldaduras débiles. Sin él, las soldaduras MIG estándar salen salpicadas y llenas de agujeros. El alambre tubular es la alternativa sin gas.

¿Qué sucede eléctricamente dentro de una soldadora MIG? MIG funciona con corriente continua, electrodo positivo (DCEP). El cable está conectado al lado positivo y la pieza de trabajo al lado negativo. Cuando el cable energizado se acerca al metal conectado a tierra, el voltaje salta la brecha para formar un arco, una descarga sostenida que alcanza miles de grados, y ese arco es el calor que funde el cable y el metal base.

¿Para qué sirve la punta de contacto en la soldadura MIG? La punta de contacto es una pequeña pieza de cobre cerca del extremo de la pistola que transfiere la corriente de soldadura al alambre. El cable no transporta corriente hasta que pasa a través de la punta, lo que energiza el último tramo de cable como electrodo. Una punta desgastada o de tamaño incorrecto provoca un arco errático y problemas de alimentación.

¿Por qué la soldadura MIG tiene dificultades al aire libre? Porque el MIG estándar se basa en el gas protector que fluye sobre el baño de soldadura, e incluso una ligera brisa aleja ese gas. Una vez que el aire llega al metal fundido, se produce porosidad y soldaduras débiles. Para trabajos al aire libre o con mucho viento, se prefiere la soldadura con núcleo fundente autoprotegida porque no depende de un gas externo.

¿Qué controla la cantidad de relleno que agrega MIG? La velocidad de alimentación del alambre. El alimentador empuja el alambre a una velocidad determinada y, dado que el alambre es a la vez electrodo y relleno, una alimentación más rápida agrega más metal y consume más corriente, mientras que una alimentación más lenta agrega menos. Hacer coincidir la velocidad y el voltaje de alimentación del alambre con el espesor del material es fundamental para obtener una buena soldadura MIG.

Referencias

• Guía Miller Electric sobre los conceptos básicos de la soldadura MIG (fabricante), millerwelds.com.
• Orientación de ESAB sobre configuración, polaridad y extensión de la máquina MIG (fabricante), esab.com.
• Referencias de Lincoln Electric y Hobart sobre los fundamentos de la soldadura por arco metálico con gas (fabricantes), lincolnelectric.com, hobartbrothers.com.