¿Cómo funciona la soldadura TIG? Explicador completo

La soldadura TIG parece casi delicada en comparación con el crujido de una varilla o el zumbido de MIG: un arco constante, un charco brillante y una varilla sumergida con la mano. Ese control es exactamente el punto. TIG produce algunas de las soldaduras más limpias y precisas que existen, razón por la cual domina el arte aeroespacial, el acero inoxidable fino y el aluminio. Pero también exige más al soldador, en parte porque suceden muchas cosas en la punta de un electrodo de tungsteno. Este explicador cubre cómo funciona un soldador TIG, desde el electrodo que no se funde hasta el pedal.

La soldadura TIG, formalmente soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), funciona mediante el uso de un electrodo de tungsteno no consumible para crear un arco que funde el metal base, mientras que un gas inerte (generalmente argón) protege la soldadura y el relleno se agrega por separado a mano. Aquí está el explicador completo.

Las partes principales

Una configuración TIG tiene un conjunto distinto de componentes:

• Un electrodo de tungsteno que transporta la corriente pero no se funde.
• Un soplete que sostiene el tungsteno y dirige el gas protector.
• Un gas protector inerte, normalmente argón.
• Una varilla de llenado separada, introducida manualmente en la piscina.
• Un control de amperaje, a menudo un pedal.
• Una fuente de alimentación capaz de CC y, para aluminio, CA.

Estos permiten al soldador controlar el calor y el relleno de forma independiente, lo cual es la fuente de la precisión de TIG.

Respuesta directa: cómo funciona un soldador TIG

Aquí está la secuencia:

1. El electrodo de tungsteno suministra corriente para formar el arco.
2. Un arco salta desde el tungsteno al metal base, a menudo iniciado sin tocarse.
3. El calor del arco funde el metal base en una pequeña piscina controlada.
4. El argón fluye del soplete, protegiendo el tungsteno y la piscina.
5. La varilla de relleno se sumerge en la piscina con la mano, si se necesita relleno.
6. El pedal ajusta el amperaje en tiempo real mientras suelda.

Debido a que el electrodo no se funde y el relleno está separado, el soldador controla cada variable por sí solo.

El electrodo de tungsteno no consumible

El corazón de TIG es el electrodo de tungsteno y la palabra clave es no consumible. El tungsteno tiene un punto de fusión extremadamente alto, por lo que puede transportar la corriente de soldadura y sostener el arco sin derretirse como lo hace un alambre MIG o un electrodo revestido. Su única función es entregar la corriente que forma el arco, y el calor del arco, no el electrodo en sí, derrite el metal base. Esto es lo que permite que TIG separe el calor del relleno: el tungsteno genera el calor y usted agrega el metal de relleno por separado. Es importante mantener el tungsteno limpio y con la forma adecuada, porque si el tungsteno toca la piscina o el relleno se contamina, lo que estropea el arco hasta que lo vuelves a triturar. Por eso también es tan útil un inicio de arco sin contacto.

El gas de protección y el relleno.

Al igual que MIG, TIG necesita un gas protector inerte para proteger el metal fundido del aire, y TIG casi siempre usa argón (a veces helio o una mezcla). El gas fluye desde una boquilla alrededor del tungsteno, enfriando y protegiendo el electrodo y cubriendo el baño de soldadura para que el oxígeno y el nitrógeno no puedan alcanzarlo y causar defectos. Lo que se diferencia del MIG es el relleno. Debido a que el tungsteno no se funde, no agrega metal, por lo que si la junta necesita relleno, el soldador introduce manualmente una varilla de relleno separada en la piscina, de forma muy similar a la soldadura tradicional con llama de gas. Este método de alimentación manual es más lento, pero brinda un control total sobre exactamente cuánto metal va y dónde, razón por la cual las soldaduras TIG se ven tan limpias y precisas.

El pedal y el inicio de alta frecuencia.

Dos controles dan al TIG su delicadeza. El primero es el pedal, que ajusta el amperaje de soldadura en tiempo real. Presionar el pedal aumenta el calor y al soltarlo lo reduce, por lo que un soldador puede aumentar el calor a medida que el metal se calienta y volver a bajarlo para evitar quemarse, todo mientras suelda. Este control en vivo es una de las principales razones por las que TIG maneja tan bien materiales delgados y sensibles al calor. El segundo es el inicio de alta frecuencia. Para evitar contaminar el tungsteno al rayarlo sobre el metal, las máquinas TIG pueden usar un pulso de alta frecuencia y alto voltaje que ioniza el espacio y permite que el arco salte sin que el tungsteno toque la pieza. Esto proporciona un inicio de arco limpio y preciso y mantiene el electrodo afilado. Para el aluminio, la máquina también funciona con CA, lo que ayuda a romper la capa de óxido, mientras que el acero y el acero inoxidable suelen utilizar un electrodo negativo de CC.

El resultado final

La soldadura TIG funciona separando el calor y el relleno. Un electrodo de tungsteno no consumible transporta la corriente y crea un arco cuyo calor funde el metal base, el gas argón protege el tungsteno y la piscina, y el soldador agrega relleno a mano solo cuando es necesario. Un pedal controla el amperaje sobre la marcha y un arranque de alta frecuencia permite que el arco comience sin tocar (ni contaminar) el tungsteno; se utiliza CA para el aluminio. Todo esto le otorga al soldador un control preciso e independiente sobre cada variable, razón por la cual TIG produce soldaduras tan limpias y es la opción para materiales delgados, acero inoxidable, aluminio y trabajos exigentes, aunque requiere más habilidad y tiempo que MIG o electrodo.

Preguntas frecuentes

¿Cómo crea un soldador TIG un arco sin derretir el electrodo? El electrodo es de tungsteno, que tiene un punto de fusión extremadamente alto, por lo que transporta la corriente y sostiene el arco sin derretirse como lo hace un alambre MIG o un electrodo revestido. El calor del arco, no el electrodo en sí, funde el metal base, por lo que el tungsteno permanece intacto y sólo suministra corriente.

¿Por qué la soldadura TIG necesita un pedal? El pedal controla el amperaje de soldadura en tiempo real. Presionarlo aumenta el calor y al relajarlo lo reduce, por lo que el soldador puede aumentar el calor a medida que el metal se calienta y reducirlo para evitar quemarse, todo mientras suelda. Este control de calor vivo es una de las principales razones por las que TIG maneja tan bien metales finos y sensibles al calor.

¿Para qué se utiliza el arranque por alta frecuencia? El inicio de alta frecuencia permite que el arco salte del tungsteno al trabajo sin que el electrodo toque el metal. Un pulso de alta frecuencia y alto voltaje ioniza la brecha para que el arco pueda comenzar limpiamente. Esto evita la contaminación del tungsteno, lo que ocurre si raya el trabajo, y mantiene el inicio del arco preciso y el electrodo afilado.

¿La soldadura TIG utiliza relleno como MIG? Sí, pero de manera diferente. Debido a que el electrodo de tungsteno no se funde, no agrega metal, por lo que el soldador introduce manualmente una varilla de relleno separada en la piscina cuando la junta necesita relleno, similar a la soldadura con llama de gas. Este control manual sobre el relleno es más lento que el alambre continuo de MIG pero brinda resultados limpios y muy precisos.

¿Qué gas utiliza la soldadura TIG? TIG casi siempre utiliza argón, un gas inerte, a veces helio o una mezcla de argón y helio. El gas fluye alrededor del tungsteno para enfriarlo y protegerlo y cubre el baño de soldadura para que el oxígeno y el nitrógeno del aire no puedan alcanzar el metal fundido y causar defectos. El gas inerte es fundamental para limpiar las soldaduras TIG.

¿Por qué se utiliza TIG para aluminio y acero inoxidable? TIG brinda un control preciso del calor y el relleno, lo que se adapta a metales delgados y sensibles al calor como el acero inoxidable, y funciona con CA para el aluminio, lo que ayuda a romper la resistente capa de óxido del aluminio. El arco limpio y controlable y el relleno separado producen las soldaduras atractivas y de alta calidad que estos metales exigen.

Referencias

• Guía Miller Electric de cómo funciona una soldadora TIG (fabricante), millerwelds.com.
• Referencias de Fronius y Linde sobre los fundamentos de la soldadura por arco de tungsteno con gas (fabricante e industria), fronius.com.
• Definición de soldadura por fusión TIG/GTAW del Welding Institute (TWI) (referencia de la industria), twi-global.com.