La soldadura de láminas de metal es un componente crítico de la fabricación de metales. La técnica de soldadura se utiliza para unir componentes metálicos. Existe una cantidad significativa de tipos distintos de soldadura, que es una de las técnicas más frecuentes para unir objetos metálicos. ¿Sabe cuál de las diversas técnicas de soldadura de chapa es la más adecuada para sus aplicaciones?
La soldadura de chapa es un oficio multifacético que requiere la aplicación de numerosas técnicas. Adquirir los conocimientos y habilidades necesarios es imperativo para realizar soldaduras con resultados óptimos.
Este artículo examina las diversas técnicas empleadas en la soldadura. materiales de chapa, incluidos sus méritos y usos prácticos. Además, explica las pautas cruciales que se deben recordar al soldar láminas de metal delgadas para obtener resultados óptimos.
¿Qué es la soldadura de chapa metálica?
El proceso de soldadura implica fusionar dos o más componentes aplicando calor, presión o ambos. A medida que los componentes se enfrían, posteriormente se unen. Aunque la soldadura se asocia más comúnmente con termoplásticos y metales, también se puede aplicar a la madera.
Los componentes conectados se denominan material "principal". Un "relleno" es cualquier sustancia incorporada para ayudar en la formación de la junta; los ejemplos incluyen una placa, un conducto, un alambre de relleno y un electrodo. La composición de estas cargas se parece frecuentemente a la del material primario. Se unen formando una soldadura uniforme. Por el contrario, hay situaciones en las que es necesario un relleno alternativo, como cuando se trabaja con fundiciones frágiles.
Tipos comunes de procesos de soldadura de chapa metálica
“Cómo soldar chapa” es la pregunta más común que sigue. Existe una variedad de técnicas y estrategias para soldar láminas de metal, y cada una tiene su propio conjunto de aplicaciones en situaciones específicas. Echemos un vistazo a las distintas técnicas de soldadura de chapa.
Soldadura MIG
Soldadura MIG (Soldadura por arco metálico con gas) es una técnica ampliamente reconocida. Este método genera un charco de alambre fundido empleando un electrodo de alambre sólido en un instrumento de soldadura. Este alambre es el material de relleno que facilita la conexión de los componentes metálicos. También se incorpora una capa de gas protector al instrumento de soldadura MIG para evitar que la corriente fundida se contamine con la atmósfera circundante.
La soldadura MIG se emplea habitualmente en numerosos industrias, incluidos los sectores de automoción y mejoras del hogar. La razón principal de esto es la combinación de rentabilidad y eficiencia. Esta técnica se aplica a las láminas de metal más comunes (incluidos el acero inoxidable y el aluminio). Produce soldaduras de alta calidad, es relativamente económico y no requiere equipos complejos.
Soldadura TIG
Esta técnica de soldadura funciona según el principio de la soldadura por arco, pero emplea corriente para realizar la operación de soldadura a través de un electrodo de tungsteno no consumible. Emplea un gas protector inerte para proteger el electrodo y evitar la contaminación atmosférica de la soldadura. El helio y el argón son las variaciones de gas de protección más utilizadas.
soldadura TIG Es más eficiente cuando se trabaja con metales no ferrosos, como titanio, níquel, magnesio y aluminio. Es uno de los métodos más utilizados para fabricar marcos en comederos, motocicletas y puertas. La capacidad de TIG para manipular metales no ferrosos lo convierte en una selección óptima para los sectores asociados con el vuelo, incluidos el aeroespacial y la aviación.
La soldadura TIG permite un mayor control sobre el proceso y produce una soldadura más robusta en comparación con técnicas alternativas. Sin embargo, también requiere un mayor nivel de competencia del soldador y, en ocasiones, puede consumir más tiempo.
Soldadura por haz de electrones/láser
La soldadura por láser y por haz de electrones puede ser el proceso más costoso y sus aplicaciones son bastante limitadas. Primero se utiliza un láser o un haz de electrones para generar el calor necesario para el proceso de soldadura. Sin embargo, la principal distinción entre ambos es que su funcionamiento requiere el uso de aparatos complejos y especializados.
Estos métodos son muy precisos, particularmente en lo que respecta a soldadura por láser. Esto los hace ideales para fabricar componentes metálicos que exigen una gran complejidad. Además, pueden procesar variedades de metales más duraderos, incluidos acero al carbono, acero inoxidable y titanio, sin comprometer el atractivo estético general de la soldadura.
Los rayos de electrones y los láseres también se pueden aplicar a sustancias más comunes, incluidos los termoplásticos y el aluminio. Sin embargo, este puede no ser el enfoque más económico.
Soldadura por varilla
La soldadura con electrodo revestido utiliza una varilla recubierta de fundente como electrodo. Una distinción importante es que la soldadura con electrodo revestido no implica la aplicación de ningún gas protector. Sin embargo, esto no implica que no exista ningún método alternativo para proteger los resultados de la soldadura contra la contaminación atmosférica. Para ello, la varilla del electrodo se recubre con fundente.
Al desintegrarse en respuesta al calor producido por el proceso de soldadura, este fundente puede cubrir la soldadura con una capa que la protege contra interrupciones no deseadas. Esta técnica es esencialmente un sustituto directo de la soldadura láser. No es tan preciso y no produce una soldadura particularmente atractiva, pero es eficiente y tiene un precio razonable. Industrias como la construcción naval, la construcción y la fabricación de acero en general también pueden beneficiarse de su portabilidad.
Soldadura por arco de plasma
Este proceso de soldadura es comparable a la soldadura TIG mencionada anteriormente en que el instrumento de soldadura también incorpora un electrodo de tungsteno. Sin embargo, la soldadura por arco de plasma emplea un tamaño de arco reducido y permite que el electrodo entre en contacto con el cuerpo de la herramienta de soldadura. Se pueden fundir varios componentes metálicos generando plasma a partir de gas presurizado.
La soldadura por arco de plasma no requiere materiales de relleno y produce soldaduras de alta calidad con una limpieza mínima posterior a la soldadura. Además, es un método comparativamente rápido que carece de una fuerza considerable y posee una precisión notable. Por tanto, prevalece en las industrias aeroespacial y marina.
Soldadura de gas
Otro método accesible para unir secciones de chapa metálica fundida es utilizar un combustible gaseoso, oxígeno u oxiacetileno para encender el metal y soldarlos. Este es uno de los procedimientos más establecidos de la lista y bastante común en la industria.
Sigue siendo uno de los métodos más utilizados en la industria metalúrgica debido a su adaptabilidad y eficacia. Los trabajadores metalúrgicos utilizan este método para conductos de ventilación, tuberías, tubos, sistemas de aire acondicionado y más. La soldadura con gas se aplica tanto a metales ferrosos como no ferrosos, funciona sin electricidad, es portátil, tiene un precio razonable y requiere poca experiencia para operar.
La siguiente tabla resume las ventajas y desventajas de cada proceso:
| Técnica de soldadura | Descripción original | Ventajas | Desventajas |
| Soldadura MIG | Utiliza un electrodo de alambre sólido para producir un charco de metal fundido. | Eficiente, rentable y produce soldaduras de alta calidad. | Requiere gas protector, no apto para metales gruesos. |
| Soldadura TIG | Utiliza un electrodo de tungsteno no consumible y un gas protector inerte para producir una soldadura precisa y de alta calidad. | Excelente control, adecuado para metales no ferrosos | Requiere más habilidad que otras técnicas, más lento. |
| Soldadura por haz de electrones/láser | Utiliza un láser o un haz de electrones para generar calor para soldar. | Muy preciso, puede soldar metales gruesos. | Muy caro, requiere equipo especializado. |
| Soldadura por varilla | Utiliza un electrodo revestido con fundente para producir una soldadura. | Sencillo, portátil y económico | No es tan preciso como otras técnicas, produce una soldadura menos atractiva. |
| Soldadura por arco de plasma | Utiliza un pequeño arco y plasma para fundir el metal. | Rápido, produce soldaduras de alta calidad. | Requiere equipo especializado |
| Soldadura de gas | Utiliza un combustible gaseoso para fundir el metal. | Versátil, se puede utilizar sin electricidad. | No es tan preciso como otras técnicas. |
¿Qué metales son adecuados para soldar chapa metálica?
Como se indicó anteriormente, la soldadura es una técnica viable para diversos materiales. Los metales más comunes utilizados en la fabricación de chapa son los siguientes:
Aceros al carbono
El acero al carbono se adapta a varios procesos de soldadura y se puede soldar utilizando maquinaria con longitudes de onda cortas o largas. Debido a la mínima acumulación de material durante la soldadura láser, los componentes de acero se pueden fijar directamente a la línea de pintura con una limpieza posterior mínima o nula.
Aceros inoxidables
Esta terapia, además acero inoxidable Es compatible con diferentes formas de soldaduras y máquinas. Es posible que sea necesario un procedimiento posterior a la soldadura para eliminar el tinte térmico, según el uso previsto del producto. No es necesario volver a vetear ni mezclar cuando se suelda acero inoxidable con acabado cepillado.
Aluminio
Soldar aluminio eficientemente, es necesario emplear una máquina de longitud de onda corta debido a la cantidad reducida de luz reflejada. La soldadura de aluminio es adecuada tanto para fines estéticos como funcionales.
Cobre y hierro
Cobre y el hierro son un poco más difíciles de soldar debido al uso de clasificaciones distintas para cada metal. El éxito en la soldadura láser de cobre se logra modulando tanto la potencia como la velocidad. Comúnmente, se aplican técnicas de soldadura tanto MIG como TIG al cobre y sus aleaciones. Los distintos grados de hierro fundido producen soldaduras con resultados diferentes.
Cómo controlar la distorsión en la soldadura de chapa metálica
En ocasiones, la soldadura de chapa puede sufrir deformaciones. Es posible disminuir la distorsión de la soldadura ajustando los parámetros del procedimiento de soldadura y el diseño. En consecuencia, las siguientes son algunas estrategias recomendadas para mitigar la distorsión de la soldadura:
- Dimensionamiento de soldadura: Además de minimizar la distorsión, ahorrará mano de obra y material de soldadura si dimensiona adecuadamente la soldadura.
- Soldadura periódica: Opte por intervalos en lugar de una sola soldadura larga.
- Número reducido de pasadas de soldadura: Se debe intentar reducir el número de pasadas de soldadura, ya que esto aumenta la probabilidad de que el material se contraiga.
- Posición de soldadura: La soldadura debe realizarse cerca del eje neutro o centro de la chapa. La configuración de soldadura debe ser de izquierda a derecha cuando se suelda chapa.
- Utilice abrazaderas: Este es un método frecuente para regular la distorsión de la soldadura en conjuntos y componentes pequeños. Plantillas, abrazaderas y accesorios ayudan a asegurar los componentes en la posición deseada.
- Reducir la duración de la soldadura: La probabilidad de deformación aumenta proporcionalmente al tiempo necesario para soldar un panel de chapa. Intente reducir la duración de la soldadura, si es posible.
Cómo prevenir quemaduras en la soldadura de chapa metálica
El quemado ocurre cuando el electrodo de soldadura penetra lo suficientemente profundo como para llegar a la raíz de la soldadura. En esencia, puedes derretir sin darte cuenta todo el espesor del metal base. Como resultado, el quemado afecta a la junta soldada final en forma de agujero. Este defecto ocurre frecuentemente en o cerca de la junta soldada.
Las siguientes son estrategias y recomendaciones de soldadura de chapa metálica para prevenir quemaduras:
- Emplear un nivel actual reducido
- Soldar más rápidamente
- Evite el bruñido excesivo de los márgenes del metal base.
- Asegurar la limpieza de la superficie antes de soldar.
- Mantenga una longitud de arco moderada
- Mantener la inclinación correcta a lo largo de toda la conexión de soldadura.
- Prevenir patrones superfluos
- Si es posible, utilice técnicas de baja intensidad como MIG o TIG.
- Verificar la configuración de la verificación de configuración del equipo de presoldadura.
Consejos prácticos para soldar materiales de chapa metálica
El objetivo de soldar chapas metálicas es garantizar que los componentes resultantes conserven propiedades mecánicas suficientes para adaptarse al uso previsto. Considere los siguientes consejos prácticos al realizar soldadura.
Elija la técnica adecuada
Pero cada metal requiere un proceso diferente y debemos elegir el adecuado. Debemos decidir cómo hacer el trabajo. A continuación se enumeran las superficies de soldadura de láminas metálicas y las mejores prácticas.
- Superficies planas: una soldadura exitosa en una superficie plana requiere que el soldador fije el ángulo de la punta a 45 grados con respecto a la superficie del metal y apunte con precisión la llama al punto de conexión. La soldadura TIG y MIG funciona mejor en superficies planas. Las configuraciones planas funcionan bien para alimentación de alambre y flujos de gas.
- Superficies horizontales: en la disposición horizontal, las láminas de metal parecen horizontales para los soldadores. En la soldadura de filete, el extremo superior de una superficie horizontal se suelda a una superficie vertical. La unión parece dos piezas de metal perpendiculares entre sí en forma de "L". La soldadura con electrodo revestido se adapta a superficies horizontales donde la soldadura TIG y MIG es difícil de equilibrar.
- Superficies verticales: la soldadura hace que el metal fundido fluya hacia abajo y se acumule. El soldador debe controlar el flujo del metal. Esto requiere sostener el electrodo entre el baño de soldadura y la llama y apuntar la pistola de soldar 45 grados con respecto a la placa. La técnica óptima para estas superficies es la soldadura con electrodo revestido. Los soldadores suelen intentar aplanar u horizontalizar el eje de soldadura por conveniencia.
- Superficies aéreas: La soldadura aérea es la más difícil. El nombre implica soldar una pieza de trabajo por encima de su cabeza. El metal fundido se cae al soldar. Reduzca el charco de soldadura para facilitar la soldadura por encima de la cabeza. Utilice suficiente relleno para una buena soldadura. La soldadura con electrodo revestido es la mejor para esta configuración. Los talleres de fabricación de chapa metálica a medida rara vez sueldan superficies sobresalientes.
Realizar una ejecución de prueba
Es aconsejable realizar una prueba piloto en el metal antes de comenzar a soldar. Muchas variables pueden influir en la calidad de una soldadura. Por tanto, la optimización de los procesos es fundamental para conseguir los mejores resultados. Esto incluye asegurarse de que sus instrumentos estén limpios y secos y que utilicen el amperaje y el voltaje adecuados. Al hacerlo, adquirirá un prototipo de su producto, independientemente de su etapa actual de desarrollo.
Seleccione los metales de aportación correctos
Es fundamental utilizar un metal de relleno cuyas propiedades mecánicas correspondan a las de la fabricación de chapa. Para que la chapa sea más fina, el relleno debe ser más fino. Por ejemplo, al soldar un metal de 1 mm de espesor, el diámetro de relleno óptimo es de 0.6 mm.
Un alambre más delgado se puede fundir con una cantidad reducida de calor. Por lo tanto, existe una probabilidad reducida de acumulación excesiva de calor y una mayor probabilidad de lograr resultados óptimos de la soldadura. Además, seleccionar el metal de aportación adecuado disminuirá la probabilidad de oxidación, rotura y otros posibles defectos.
Utilice un gas protector
Un gas protector es de suma importancia para determinar la apariencia de la soldadura. Elija gases protectores que contengan una mayor concentración de argón para su uso en los parámetros de soldadura. La composición óptima es 75% de gas argón y 25% de dióxido de carbono. Las salpicaduras de soldadura se reducirán porque el argón conduce mucho menos calor que el dióxido de carbono.
Utilice electrodos y cables de diámetro pequeño
Emplee un electrodo que no mida más de un octavo de pulgada. Se puede generar un arco más restringido utilizando un electrodo más pequeño, disminuyendo así el quemado y permitiendo una dimensión más compacta.
A la hora de soldar se debe tener en cuenta el material utilizado. Por ejemplo, cuando se suelda aluminio, se requiere un calibre de alambre distinto al que se requiere cuando se suelda acero. Además, se debe considerar su nivel de experiencia al seleccionar el tamaño de cable adecuado. Considere usar un alambre pequeño cuando comience a soldar, ya que esto puede ayudarlo a dominar el proceso. Con práctica experimentada, uno desarrollará una mayor facilidad en el manejo de diámetros más grandes.
Utilice soldadura por puntos para láminas de metal delgadas
La soldadura por puntos es una técnica excepcional para conectar láminas de acero delgadas. Los puntos son soldaduras extremadamente pequeñas que no dañan la superficie del material. Al unir dos tramos metálicos se debe mantener un espacio de 1 mm entre ellos. Luego se coloca una tachuela exactamente en el centro de la abertura. Después de colocar la tachuela, aplique una presión sustancial a ambas superficies de la tachuela hasta que se disuelva por completo. La soldadura fundida se adherirá al metal y creará una unión sólida.
Pruebe la técnica de soldadura por salto
El método denominado "soldadura por salto" implica colocar estratégicamente una serie de soldaduras o puntadas cortas para asegurar la posición de la delgada lámina de metal. Al emplear soldadura por saltos, se puede reducir la distorsión y deformación del metal.
Ajuste el calor utilizado adecuadamente
En el contexto de la soldadura de chapa, el calor es la variable más influyente. Una cantidad excesiva de calor disolverá el metal y fallará la unión. Para evitar que esto ocurra, se emplean diversas formas de calentamiento según el tipo de metal.
Para producir una soldadura de calidad superior, se emplea la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) cuando se trabaja con materiales más densos como el acero. Cuando se sueldan materiales más delgados como el aluminio, se utiliza la soldadura con electrodo revestido porque permite colocar la soldadura en cualquier ángulo. Además, es mejor utilizar un soplete que dirija el calor a la punta del cable del electrodo en lugar de a su base. Esto concentra el calor precisamente donde debe realizarse la soldadura.
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