Soldadura

GMAW

El proceso GMAW con sus siglas en ingles “GAS METAL ARE WELDING” que en nuestro español es conocido como “SOLDADURA POR ARCO METALICO CON GAS PROTECTOR”, es un proceso de soldadura por arco entre un electrodo continuo de metal de aporte y el charco de soldadura. este proceso se hace bajo un escudo de gas suministrado externamente y sin aplicación de presión.

Dicho proceso se inicio desde 1920 pero se comercializo en 1948 al principio se creía de este proceso un metal desnudo de diámetro pequeño con alta densidad de corriente que empleaba un gas inerte como protección, sus primeras aplicaciones fueron en aluminio de allí el termino “MIG” metal gas inerte pero después se empezaron a implementar otras formas de protección con otros tipos de gases como lo fueron los reactivos y mezclas de estos.

El proceso GMAW emplea un electrodo tubular dentro del cual hay un núcleo constituido por polvos metálicos los cuales necesitan protegerse de los agentes contaminantes de la atmósfera.

El proceso se puede operar en la modalidad mecanizada, semiautomática o automática, los metales como aceros al carbono, aceros de baja aleación, alta resistencia mecánica, aceros inoxidables, aluminio, cobre, titanio, y aleaciones de níquel se pueden soldar en cualquier posición con este proceso escogiendo el gas protector, electrodo y variables esenciales.

Las ventajas que me da el proceso GMAW son que puede soldarse en todas las posiciones, es un proceso de electrodo consumible que me permite soldar todos los metales y sus aleaciones, no tiene restricción de tamaño del electrodo, presenta una alimentación continua del electrodo generando mayores tasas de deposición de material de aporte, casi no necesita limpieza por que no genera mucha escoria.

Sus limitaciones son que el equipo presenta mayores costos y son más complejos y poco transportables, presenta dificultad en aplicaciones de difícil acceso por que la pistola es mas grande, como debe protegerse contra corrientes de aire para evitar la dispersión del gas protector limita sus aplicaciones en el exterior, tiene niveles muy altos de calor radiado.

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN

El proceso GMAW se basa en la alimentación automática de un electrodo continuo consumible que se protege con un gas de procedencia externa, los componentes básicos del equipo de GMAW son la unidad de pistola soldadora y cables, la unidad de alimentación del electrodo, la fuente de potencia y el gas protector.

La pistola guía el electrodo consumible y conduce la corriente eléctrica y el gas protector al trabajo, de modo que proporciona energía para establecer y mantener el arco y fundir el electrodo, si se aumenta la extensión del electrodo al retirar el soplete, la salida de corriente de la fuente de potencia se reduce, con lo que se mantiene el mismo calentamiento por resistencia del electrodo.

La soldadura Mig es inherentemente más productiva que la MMA (Soldadura de arco manual), donde las pérdidas de productividad ocurren cada vez que el soldador se detiene para reemplazar el electrodo consumido. En la soldadura de arco manual también es notable la perdida cuando el restante del electrodo que es sujetado por el porta electrodo es tirado a la basura, en algunos casos es reciclado.

Por cada Kilogramo de varilla de electrodo cubierto comprado, solamente al rededor del 65% es aprovechado como parte de la soldadura, el resto es tirado a la basura o solo en algunos casos reciclado. El uso de alambre sólido y el alambre tubular ha incrementado la eficiencia entre 80-95 % a los procesos de soldadura.

El proceso MIG opera en DC. (Corriente directa) usualmente con el alambre como electrodo positivo. Esto es conocido como "Polaridad Negativa" (reverse polarity), La "Polaridad Positiva" (straight polarity) es raramente usada por su poca transferencia de metal de aporte desde el alambre hacia la pieza de trabajo. Las corrientes de soldadura varían desde unos 50 Amperios hasta 600 Amperios en muchos casos en voltajes de 15V hasta 32V, un arco auto-estabilizado es obtenido con el uso de un sistema de fuente de poder de potencial constante (voltaje constante) y una alimentación constante del alambre.

Continuos desarrollos al proceso de soldadura MIG lo han convertido en un proceso aplicable a todos los metales comercialmente importantes como el acero, aluminio, acero inoxidable, cobre y algunos otros. Materiales por encima de 0.76 mm (.0.030-in) de espesor pueden ser soldados en cualquier posición, incluyendo "de piso", vertical y sobre cabeza.

En el proceso GMAW se pueden ver algunos mecanismos de transferencia de metal y se presentan tres tipos de transferencias básicos que son:

1. TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITO

2. TRANSFERENCIA GLOBULAR

3. TRANSFERENCIA POR ASPERSION

El tipo de transferencia esta determinado por varios factores como:

1. Magnitud y tipo de la corriente de soldadura

2. Diámetro del electrodo

3. Composición del electrodo

4. Extensión del electrodo

5. Gas protector

TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITO

Este tipo de transferencia abarca el intervalo mas bajo de corrientes de soldaduras y de diámetros asociados al proceso GMAW, esta transferencia produce un charco de soldadura pequeño de rápida solidificación, utilizado generalmente para soldar laminas delgadas y fuera de posición, el metal se transfiere del electrodo al trabajo durante el periodo en que el electrodo esta en contacto con el charco de soldadura, no se transmite metal a través del espacio del arco, el electrodo hace contacto con el charco de soldadura a razón de 20 a 200 veces por segundo.

La soldadura MIG por la técnica de corto circuito se obtiene usando un alambre de bajo calibre de 0.030-in (0.76 mm) hasta 0.045-in (1.1 mm) de diámetro y la operación se efectúa con un arco más corto (bajo voltaje) y corriente mas baja. El producto final es un cordón de soldadura mas reducido que se enfría más rápido.

El voltaje del circuito abierto de la fuente de potencia debe ser tan bajo que la gota de metal derretido en la punta del alambre no pueda transferirse hasta que no toque el metal base, los cambios en el tipo de gas protector pueden afectar notablemente el tamaño de las gotas y la duración del cortocircuito además influye sobre las características de operación del arco y penetración del metal base, el dióxido de carbono produce niveles de salpicaduras elevados pero promueve a la penetración.

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