¿Qué es la soldadura de chapa metálica? Materiales, métodos y consejos

“¡Se podría decir con seguridad que sin la fabricación de chapa metálica algunas industrias ni siquiera existirían! Es una necesidad de casi todas las industrias manufactureras. Veamos el principio y el fin de los procesos de soldadura de chapa”.

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En la fabricación de metales, la soldadura de chapa metálica es un proceso esencial con diversas tipos de uniones soldadas Disponible. La soldadura consiste en unir dos o más piezas metálicas mediante calor, presión o ambos. El proceso comienza calentando la superficie de la pieza metálica hasta que alcanza su punto de fusión. Posteriormente, al enfriarse, el metal fundido se une formando una unión resistente.

También se empleó otro material conocido como relleno durante la fusión para llenar los espacios dentro de los materiales base y realizar una soldadura homogénea. Estos materiales de relleno pueden ser altocpasos, aluminio, cobre, aleaciones para soldadura fuerte, etc.      

Aprenda más: Soldadura frente a otras técnicas de unión de metales: una comparación exhaustiva

 

Métodos de proceso de soldadura de chapa metálica.

Antes de profundizar en los detalles, comprendamos el mecanismo básico de la soldadura por arco. La soldadura que utiliza un arco eléctrico como fuente de calor se denomina soldadura por arco. En este proceso se utilizan dos electrodos: un electrodo negativo, denominado material base, y un electrodo positivo, denominado material de aporte.

Existen diversos métodos para soldar chapa metálica, según la fuente de energía utilizada para la fusión y la unión. Cada método tiene sus propias especificaciones y limitaciones. ¡Veamos!

Soldadura de metal con gas inerte (MIG)

El nombre soldadura por arco metálico con gas también recuerda a la soldadura MIG. El proceso de soldadura MIG funde el material de relleno utilizando un arco eléctrico para unir piezas de metal base. El gas de protección (Argón y Dióxido de Carbono) La capa de la herramienta de soldadura MIG protege el área de soldadura de la contaminación atmosférica circundante.  

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Soldadura MIG

La soldadura MIG se aplica rápidamente tanto a materiales base gruesos como delgados. Además, es relativamente eficiente, rápida y rentable. Se utiliza a diario en industrias como la manufacturera, la automotriz y otros sectores.

Soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG)

Se trata de una variante de la soldadura por arco que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible (el material de aporte) para producir una soldadura perfecta. El baño de fusión se protege de la contaminación externa mediante un gas de protección como el helio o el argón, de forma similar al proceso de soldadura MIG.

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soldadura TIG      

La soldadura TIG es ideal para materiales no ferrosos, por ejemplo, cobre, níquel, magnesio, aluminio, titanio y cromo. Las industrias aeroespacial y de aviación están utilizando la soldadura TIG para obtener soldaduras limpias, más finas y de alta calidad.  

Soldadura por arco de plasma (PAW)

PAW es casi idéntica a la soldadura TIG porque utiliza material de tungsteno. Pese a ello, utiliza poco arco y coloca electrodos para quemar el cuerpo de soldadura. Los metales se funden mediante el plasma producido a partir de gas a presión para formar soldaduras sólidas.

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Soldadura por arco de plasma

Requiere menos energía y la soldadura rápida lo hace adecuado para las industrias naval, aeronáutica y manufacturera. 

Soldadura por láser y haz de electrones

Como su nombre lo indica, el láser concentrado y los rayos de electrones de alta velocidad se utilizan como fuentes de calor para fusionar piezas de metal. Es comparativamente más rápido que otros métodos de soldadura y produce soldaduras muy refinadas. También puede controlar la penetración de la soldadura ajustando la potencia de salida del rayo láser.

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Soldadura por láser o haz de electrones     

Materiales como el acero inoxidable, el titanio, el aluminio y el acero al carbono son materiales adecuados para soldadura por láserEn diferentes industrias, se utiliza principalmente para trabajos que requieren mayor penetración, precisión y un aporte mínimo de calor.

Soldadura de gas

La soldadura con gas es el método de soldadura más simple en el que se utilizan algunos gases para derretir las piezas de chapa que a su vez se funden cuando se derriten. Comúnmente utiliza gases como oxiacetileno y oxígeno. Este método es muy económico, utiliza gas en lugar de electricidad a diferencia de otros procesos de soldadura y se aplica tanto a materiales ferrosos como no ferrosos.  v60 7c9e38fad7d0a8518bef6ea9

Soldadura de gas

La soldadura con gas también es adecuada para soldar componentes pequeños, como pernos, arandelas, tuercas, resortes y tornillos.   

Soldadura con electrodo revestido

Es un costoso proceso de soldadura de láminas de metal que utiliza electrodos envueltos en fundente. No interviene ningún tipo de gas protector. Sin embargo, la contaminación se evita mediante el calor del fundente que recubre el electrodo y forma una jerga sobre la soldadura.

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Soldadura con electrodo revestido

Los metales duros como el acero y el arco son opciones apropiadas para la soldadura con electrodo revestido y se aprovechan principalmente en las industrias de fabricación de acero, construcción y construcción naval.   

Después de un minucioso comprensión de la soldadura de chapa metálica procesos, ahora es el momento de desviar el foco sobre qué superficie utilizar dependiendo del tipo de soldadura que estemos utilizando.

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Tipos de metales utilizados en la soldadura de chapa metálica

Después de analizar los métodos de soldadura, es importante conocer los tipos de metales más comunes que se utilizan hoy en día. Descubramos el Ventajas de la soldadura de metales ya que cada metal posee sus propiedades y utilidad únicas. 

Tabla: Metales utilizados para la soldadura de láminas, sus propiedades y aplicaciones.

Metales Propiedades

Tolerancia

(± milímetros)

Espesor (mm) Velocidad de soldadura (pulg/min) Aplicaciones Tipo de soldadura adecuado
Acero de alta resistencia Excelente resistencia, buena formabilidad. ±0.05 a ±0.15 0.8 – 6.0 6 – 12 Automotriz, estructural TIG, MIG
Aluminio: Ligero, no magnético, resistente a la corrosión. ±0.1 a ±0.2 0.5 – 8.0 10 – 20 Aeroespacial, automoción, electrónica, construcción. TIG, gas
Acero Inoxidable Resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, alta resistencia a la tracción ±0.05 a ±0.1 0.5 – 4.0 8 – 15 Procesamiento de alimentos, utensilios de cocina, cubiertos, instrumentos quirúrgicos. TIG, MIG, Gas, Láser o haz
Cobre Alta conductividad eléctrica, alta relación resistencia-peso. ±0.02 a ±0.05 0.2 – 2.0 5 – 10 Electricidad, Electrónica TIG, gas

 

Consideración de la superficie para soldadura de chapa metálica

Para obtener la soldadura perfecta, elegir la mejor y adecuada superficie es fundamental. A continuación se muestran las cuatro superficies con las que se encontrará habitualmente.

  • Superficie vertical
  • Superficie horizontal
  • Superficie plana
  • Superficie aérea

Superficie vertical

La postura del eje de soldadura es erguida de cara al soldador. Durante la soldadura, el metal fundido fluye hacia abajo y se acumula. Por lo tanto, se debe controlar el flujo de la masa fundida, lo que se puede lograr sosteniendo el soplete de soldadura en un ángulo de 45°y apuntando hacia la posición de soldadura mientras el electrodo está entre el baño de soldadura y la llama. Esta superficie es adecuada para soldadura con electrodo revestido.

Superficie horizontal

La lámina de metal parece horizontal en esta configuración para el soldador. Existen dos tipos de soldaduras en esta posición, soldadura de filete y soldadura de ranura.

Filete de soldadura: Se coloca o fija una pieza de metal sobre la otra y se proporciona calor hasta que se fusionen dando como resultado una soldadura en forma de L. La soldadura de filete se aplica a todas las posiciones de la superficie.

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Filete de soldadura

Soldadura de ranura: En la soldadura de ranura, las piezas de metal se colocan una encima de la otra en un ángulo que cuando se presionan, la costura producida parece una arboleda. Una superficie horizontal es una opción adecuada para la soldadura de ranuras.

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 Soldadura de ranura

Superficie plana

En la soldadura de chapa, esta superficie parece ser la más sencilla y fácil de trabajar debido a su posición plana. La soldadura se realiza desde la superficie superior y la placa fundida es asistida por gravedad. Los métodos de soldadura de chapa más adecuados para esta superficie son TIG y MIG. 

Superficie aérea

La superficie más incómoda y difícil porque la soldadura se realiza por encima y hay más posibilidades de sufrir daños por las gotas de metal fundido. Esta superficie se utiliza principalmente para el método de soldadura con electrodo revestido. En esta era, la superficie aérea es limitada debido a los riesgos.

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Posiciones de soldadura

 

Consejos adicionales para soldar chapa metálica

Se deben tener en cuenta varios consejos durante la soldadura para mejorar la calidad y cumplir con los estándares de soldadura más altos.

  • Utilice el metal de aportación adecuado: 

El metal de aportación debe tener resistencia a la corrosión, excelente resistencia en las juntas y ser duradero. Utilice siempre diluyente, tiene casi las mismas propiedades químicas y físicas que el metal base.   

  • Adopte el método de soldadura correcto: 

Prefiera el proceso de soldadura en función de la calidad de soldadura requerida y el espesor de la chapa. Elija soldadura TIG para materiales delgados y soldadura MIG para placas de metal más delgadas.

  • Favorezca un diámetro de alambre pequeño: 

Es adecuado para todos los procesos de soldadura. Un alambre pequeño es fácil de manejar, produce soldaduras limpias y necesita menos calor para derretirse. Normalmente, el diámetro recomendado oscila entre 0.0023 – 0.030 dependiendo de la chapa.

  • Ajuste de la entrada de calor: 

Controlar y ajustar el calor durante la soldadura afecta la calidad final del producto. Los defectos como el enrollamiento y la perforación son resultado de un calentamiento inadecuado. Para evitar defectos de soldadura, vaya desde el rango de calor recomendado más bajo hasta el más alto de 30 a 70 KJ/in (kilojulios por pulgada lineal de soldadura).

  • Elija un gas protector con alto contenido de argón: 

A diferencia del oxígeno, el gas argón no reacciona con el metal, lo que lo convierte en un gas protector beneficioso, especialmente cuando se mezcla en concentraciones más altas.

 

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Recapitulación

El objetivo final de la soldadura de chapa metálica y la fiabilidad servicio de soldadura es crear un producto final limpio y pulido. Dominio de la técnica adecuada técnicas de soldaduraLa experiencia práctica y la mano de obra especializada de los soldadores son fundamentales en la industria de la fabricación de chapa metálica. Este servicio es muy demandado por sectores importantes como el aeroespacial, el naval, el automotriz y el de la construcción.

En este artículo, puede obtener información sobre los detalles técnicos vitales, desde los métodos de soldadura hasta el material, y también sobre el uso de superficies específicas. Además, los consejos adicionales brindan más orientación para mejorar sus habilidades de soldadura.

 

Preguntas Frecuentes

Q1.¿Qué método de soldadura es apropiado para metales finos?

Para producir piezas soldadas delicadas y refinadas, la soldadura TIG es el método más adecuado para chapas finas.

Q2.¿Cuál es el rango del material más delgado que se puede soldar?

La soldadura de metales finos requiere habilidades para optimizar el calor durante el proceso de soldadura. La soldadura TIG puede soldar láminas de metal con un espesor de 0.8 mm.

Q3.¿Qué corriente se debe utilizar para soldadura MIG de aluminio?

Para la soldadura MIG, la corriente continua es más eficiente y rápida. Aunque tanto AC como DC se pueden utilizar fácilmente.            

Q4.¿Cuál es la diferencia entre tolerancia y espesor en la soldadura?

En la soldadura de metales, la tolerancia se refiere a la desviación o variación permitida de una dimensión o parámetro específico. Mientras que el espesor es la distancia entre las dos superficies del material. Por lo general, se mide en pulgadas (in) o milímetros (mm).

P5. ¿Qué precauciones de seguridad se deben tomar durante la soldadura de chapa?

La seguridad es la clave para soldar una pieza de trabajo de forma segura y sin ningún daño.. Los EPI (equipo de protección personal) más comunes necesarios para la soldadura de metales son;

  • Cascos de soldar
  • Guantes de la mano
  • Se deben usar delantales

Una ventilación adecuada también es esencial para evitar humos peligrosos durante la soldadura.