1. Introducción $a soldadura MIG.MAG /Metal Inert Gas o Metal Acti0e Gas1 de2endiendo del gas 3ue se in4ecte5 ta67i8n deno6inada GMA9 /Gas Metal Arc 9elding o :soldadura a gas 4 arco 6et;lico<5 es un 2roceso de soldadura 2or arco 7a=o gas 2rotector con electrodo consu6i7le" El arco se 2roduce 6ediante un electrodo for6ado 2or un >ilo continuo 4 las 2ie?as a unir1 3uedando este 2rotegido de la at6@sfera circundante 2or un gas inerte /soldadura MIG5 o 2or un gas acti0o /soldadura MAG5" $a soldadura MIG.MAG es intrínseca6ente 6;s 2roducti0a 3ue la soldadura MMA donde se 2ierde 2roducti0idad cada 0e? 3ue se 2roduce una 2arada 2ara re2oner el electrodo consu6ido" El uso de >ilos s@lidos 4 tu7ulares >a au6entado la eciencia de este ti2o de soldadura >asta el B)(" $a soldadura MIG.MAG es un 2roceso 0ers;til1 2udiendo de2ositar el 6etal a una gran 0elocidad 4 en todas las 2osiciones" Este 2rocedi6iento es 6u4 utili?ado en es2esores 2e3ueos 4 6edios en estructuras de acero 4 aleaciones de alu6inio1 es2ecial6ente donde se re3uiere un gran tra7a=o 6anual" $a soldadura 2or gas inerte de 6etal /MIG5 utili?a un electrodo de 6etal 3ue sir0e co6o 6aterial de relleno 2ara la soldadura 4 se consu6e durante la soldadura" El arg@n es ta67i8n el gas 2ri6ario utili?ado en la soldadura MIG1 a 6enudo 6e?clado con di@ido de car7ono" $a soldadura MIG fue desarrollada 2ara 6etales no ferrosos1 2ero se 2uede a2licar al acero"
2. Desarrollo 2.1 Ventajas de soldadura MIG MAG Las principales ventajas que ofrece el proceso MIG/MAG son: •
Se puede soldar en todas las posiciones.
•
Buena apariencia o acabado (pocos salpicados).
•
oca for!aci"n de #ases conta!inantes $ t"%icos.
•
Soldadura de espesores desde &' a !! sin preparaci"n de bordes.
UMSA
•
Facultad de Ingeniería
Procesos de Manufactura
roceso se!iauto!*tico o auto!*tico (!enos dependiente de la +abilidad del operador).
•
•
Alta productividad o alta tasa de !etal adicionado.
Las principales bondades de este proceso son la alta productividad $ e%celente calidad, en otras palabras' se puede depositar #randes cantidades de !etal (tres veces !*s que con el proceso de electrodo revestido) con una buena calidad.
2.2
Procesos de Soldadura
Se 2ueden distinguir tres 0ariedades de este ti2o de soldadura
2.2.1 Proceso semiautomático Es la a2licaci@n 6;s co6Hn1 en la 3ue algunos 2ar;6etros 2re0ia6ente a=ustados 2or el soldador1 co6o la tensi@n 4 la corriente1 son regulados de for6a auto6;tica 4 constante 2or el e3ui2o1 2ero es el o2erario 3uien reali?a el arrastre de la 2istola 6anual6ente" $a tensi@n /o 0olta=e5 resulta deter6inante en el 2roceso a 6a4or 0olta=e1 6a4or es la 2enetraci@n de la soldadura" Por otro lado1 la intensidad de la corriente controla la 0elocidad de salida del electrodo" Así1 con 6;s intensidad crece la 0elocidad de ali6entaci@n del 6aterial de a2orte1 se generan cordones 6;s gruesos 4 es 2osi7le rellenar uniones grandes" Nor6al6ente se tra7a=a con 2olaridad in0ersa1 es decir1 la 2ie?a al negati0o 4 el ala67re al 2ositi0o" El 0olta=e constante 6antiene la esta7ilidad del arco el8ctrico1 2ero es i62ortante 3ue el soldador e0ite los 6o0i6ientos 7ruscos oscilantes 4 utilice la 2istola a una distancia de ' 66 so7re la 2ie?a de tra7a=o"
2.2.2 Proceso automático Al igual 3ue en el 2roceso se6iauto6;tico1 en este1 la tensi@n 4 la intensidad se a=ustan 2re0ia6ente a los 0alores re3ueridos 2ara cada tra7a=o 4 son regulados 2or el e3ui2o1 2ero es una 7o3uilla auto6ati?ada la 3ue a2lica la soldadura" General6ente1 el o2erario inter0iene 6u4 2oco en el 2roceso1 7ien sea 2ara corregir1 rea=ustar los 2ar;6etros1 6o0er la 2ie?a o ca67iarla de un lugar a otro"
2.2.3 Proceso robotizado Este 2roceso es utili?ado a escala industrial" Todos los 2ar;6etros 4 las coordenadas de locali?aci@n de la uni@n 3ue se 0a a soldar se 2rogra6an
UMSA
Facultad de Ingeniería
Procesos de Manufactura
6ediante una unidad CNC" En las a2licaciones ro7oti?adas1 un 7ra?o 6ec;nico 2uede soldar toda una 2ie?a1 trans2ortarla 4 reali?ar los aca7ados auto6;tica6ente1 sin necesidad de la inter0enci@n del o2erario"
2.3
rans!erencia de metal
En la soldadura MIG.MAG 2ode6os encontrar cuatro ti2os de transferencia del 6etal a2ortado1 los cuales de2enden directa6ente de la tensi@n e intensidad con los 3ue se tra7a=e"
2.3.1 rans!erencia "or cortocircuito En este ti2o de transferencia1 la 6;s utili?ada 2or la a2licaci@n MAG1 el 6aterial a2ortado se funde en gotitas entre ) 4 +)) 0eces 2or segundo cuando la 2unta del electrodo toca el 6etal fundido de soldadura 4 >ace cortocircuito" Se usan corrientes 4 tensiones 7a=as1 los gases son ricos en di@ido de car7ono 4 los electrodos son de ala67re de di;6etro 2e3ueo" De7ido a sus características de 7a=o a2orte de calor1 el 68todo 2roduce 2e3ueas ?onas de soldadura fundida de enfria6iento r;2ido1 3ue lo >acen ideal 2ara soldar en todas las 2osiciones" $a transferencia de cortocircuito es ta67i8n es2ecial6ente ada2ta7le a la soldadura de l;6inas 6et;licas con un 6íni6o de distorsi@n 4 2ara llenar 0acíos o 2artes 6;s a=ustadas con una tendencia 6enor al so7recalenta6iento de la 2ie?a 3ue se est; soldando" Con este ti2o de transferencia se sueldan 2ie?as de es2esores 2e3ueos 4a 3ue la corriente a2licada es 7a=a en co62araci@n con otros ti2os"
2.3.2 rans!erencia #lobular Se usa frecuente6ente en la a2licaci@n MAG 4 algunas 0eces en MIG" Cuando se tra7a=a con esta transferencia1 el >ilo se funde en gotas gruesas 3ue 2ueden llegar a todos los >uecos" El 6etal se transere en gotas de gran ta6ao 4 ocurre 2or gra0edad cuando el 2eso de 8stas ecede la tensi@n su2ercial" Se usan gases ricos en di@ido de car7ono 4 arg@n1 4 ade6;s 2roduce altas corrientes 3ue 2er6iten una 6a4or 2enetraci@n de la soldadura 4 6a4ores 0elocidades 3ue las 3ue se alcan?an con las transferencias 2or cortocircuito 4 s2ra4" Ta67i8n1 se 2roducen 7astantes sal2icaduras 4 2or ello no es reco6enda7le soldar so7reca7e?a /tu7ular51 siendo con0eniente e=ecutarse en 2osici@n >ori?ontal" $as 2ie?as 6;s 2esadas se suelen unir 2or 6edio de este 68todo" Este ti2o de transferencia no se usa en ningHn tra7a=o1 2ero se 2uede 0er en o2eraciones de 2uesta a 2unto de 6;3uinas"
2.3.3 rans!erencia "or "ul$erización a%ial Es el 68todo cl;sico utili?ado en la a2licaci@n MIG" El 6etal de a2orte es trans2ortado a alta 0elocidad en 2artículas 6u4 nas a tr a08s del arco1 entre )) 4 +))) 0eces 2or segundo" $a fuer?a electro6agn8tica es alta1 lo 3ue 2er6ite ato6i?ar las gotas desde la 2unta del electrodo en for6a lineal
UMSA
Facultad de Ingeniería
Procesos de Manufactura
>acia el ;rea de soldadura" Se 2uede soldar a altas te62eraturas" Adicional6ente es 2reciso usar corriente continua 4 electrodo 2ositi0o 2ara garanti?ar 3ue las gotas se for6en 4 se suelten a ra?@n de centenares 2or segundo" El gas de 2rotecci@n es arg@n o una 6e?cla rica en arg@n" Este ti2o se reco6ienda 2ara soldaduras en 2ie?as de grandes es2esores gracias a su gran 2enetraci@n en el 6aterial"
2.3.& rans!erencia "or arco "ulsado En esta nos encontra6os con dos corrientes1 una continua 4 d87il cu4o o7=eti0o es 2ro2orcionar al >ilo la 6íni6a energía 2ara 3ue se 2rodu?ca el arco 4 otra a i62ulsos 2roducidos a una cierta frecuencia" Cada 2ulsaci@n >ace fundir una gota del 6is6o di;6etro 3ue el >ilo des2rendi8ndola so7re la 2ie?a antes de 3ue el >ilo to3ue a esta" De esta for6a se consigue 3ue no se 2rodu?can las 2ro4ecciones 3ue se 2ueden 0er en otros ti2os" Con este ti2o se logra una ganancia en 2enetraci@n gracias a la ele0ada intensidad 3ue se 2roduce durante la 2ulsaci@n 4 al 6is6o tie62o una reducci@n del consu6o de energía"
2.&
Productos de a"orte
2.&.1 'ilos de soldadura $os di;6etros 6;s usuales en este ti2o de s oldadura son )1BJ ,1)J ,1+J ,1- 4 en algunos casos +1K 66" $a elecci@n de uno de estos di;6etros a la > ora de tra7a=ar es 6u4 i62ortante 4a 3ue 2ara grandes di;6etros se utili?an grandes intensidades 4 se 2roducen grandes 2enetraciones1 2udiendo 2roducirse 2erforaciones en las 2ie?as" Por el otro lado 2ara di;6etros 2e3ueos se a2lican 7a=as intensidades 4 se consiguen 7a=as 2enetraciones1 2udiendo ocurrir 3ue la 2enetraci@n en la 2ie?a sea de6asiado 2e3uea" El for6ato est;ndar del >ilo son 7o7inas de diferentes ta6aos" $os >ilos suelen ir recu7iertos de co7re 2ara 3ue la conducti0idad del >ilo con el tu7o de contacto sea 7uena1 ade6;s de dis6inuir los ro?a6ientos 4 2ara 3ue no a2are?can oidaciones"
2.&.2 Gases de "rotección En la 0ariante MIG /Metal Inert Gas51 el gas de 2rotecci@n es inerte /no actHa acti0a6ente en el 2roceso de la soldadura5 siendo 6u4 esta7le" Por otro lado en la soldadura MAG /Metal Acti0e Gas51 el gas de 2rotecci@n se co62orta de for6a inerte en la conta6inaci@n de la soldadura 2ero 2or el otro lado inter0iene ter6odin;6ica6ente en ella"
2.&.3 Soldadura MIG Dentro de los gases inertes dis2oni7les en Euro2a el 6;s e62leado es el arg@n1 4 en Estados Unidos es el >elio el 3ue 6;s se utili?a"
UMSA
Facultad de Ingeniería
Procesos de Manufactura
El arg@n de alta 2ure?a solo es utili?ado en soldadura de titanio1 alu6inio1 co7re 4 ní3uel" Para la soldadura de acero se tiene 3ue a2licar con cantidades inferiores al 6e?clado con oígeno 4a 3ue el arg@n 2uro 2roduce 6ordeduras 4 cordones irregulares" Así se 6e=ora la 2enetraci@n 4 ensanc>a6iento de la 2arte inferior del cord@n" $a utili?aci@n de >elio 2roduce cordones 6;s anc>os 4 una 2enetraci@n 6enos 2rofunda 3ue la 2roducida 2or el arg@n"
2.&.& Soldadura MAG El di@ido de car7ono /CO+5 es uno de los gases e62leados en este ti2o de soldadura" Es un gas inodoro1 incoloro 4 con un sa7or 2icante" Tiene un 2eso de una 0e? 4 6edia 6a4or 3ue el aire1 ade6;s es un gas de car;cter oidante 3ue en ele0adas te62eraturas se disocia en una reacci@n en el arco de +CO+(+CO+LO a7sor7iendo calor 4 en la reco62osici@n en la 7ase +CO+LO cediendo calor" Sus incon0enientes son 3ue 2roduce arcos 6u4 en8rgicos1 con lo 3ue ta67i8n se 2roducen un gran nH6ero de 2ro4ecciones" Por otro lado es un gas 6uc>o 6;s 7arato 3ue el arg@n1 ca2a? de 2roducir 2enetraciones 6uc>o 6;s 2rofundas 4 anc>as 3ue 8ste" Ta67i8n tiene la 0enta=a 3ue reduce el riesgo de 6ordeduras 4 faltas de fusi@n"
2.(
)*ui"os de soldadura
$as 6;3uinas del ti2o est;ndar est;n for6adas 2or diferentes ele6entos 2ara 2oder lle0ar a ca7o la soldadura MIG.MAG"
2.(.1 rans!ormador Es la fuente de 2otencia el8ctrica 3ue se encarga de su6inistrar la suciente energía 2ara 2oder fundir el electrodo en la 2ie?a de tra7a=o" Son de corriente continua con salida de 0olta=e constante /C!5" Tiene la funci@n de reducir la tensi@n alterna de la red de consu6o a otra a2ta 2ara la soldadura" Princi2al6ente un transfor6ador est; for6ado de un nHcleo constituido 2or c>a2as 6agn8ticas a2iladas en cu4as colu6nas se de0anan dos 7o7inas" En la 2ri6era de ellas consta del circuito 2ri6ario for6ado 2or un nH6ero de es2iras su2erior a la segunda 4 con una secci@n inferior a esta" En la segunda se for6a el circuito secundario1 for6ado 2or lo cual con un 6enor nH6ero de es2iras 4 6a4or secci@n"
2.(.2 +ecti,cador Este ele6ento con0ierte la corriente alterna en continua1 la cual es 6u4 necesaria 2ara 2oder reali?ar la soldadura MI G.MAG"
UMSA
Facultad de Ingeniería
Procesos de Manufactura
El recticador est; constituido de se6iconductores de 2otencia /diodos de silicio51 nor6al6ente colocados so7re aletas con el o7=eti0o de au6entar su refrigeraci@n"
2.(.3 Inductancia $a 6isi@n de la inductancia es el aisla6iento de la corriente de soldadura1 lo 3ue 2roduce una 6a4or esta7ilidad de la soldadura" Si la 6;3uina est; e3ui2ada 2or una inductancia de 0alor inducti0o ele0ado1 esta ta67i8n estar; dotada de un siste6a 3ue eli6ine este efecto durante el ce7ado del arco1 4a 3ue si al efectuar el ce7ado se tiene una gran inductancia el arco no se llegaría a 2roducir" Este ele6ento est; for6ado 2or un nHcleo en el 3ue est;n arrolladas algunas es2iras 2or las 3ue circula la corriente continua de la s oldadura"
2.(.& -nidad alimentadora de ilo Esta unidad >ace a0an?ar a 0elocidad constante 6ediante un 6otor el >ilo necesario 2ara reali?ar la soldadura1 general6ente de corriente continua" $a 0elocidad se 2uede regular entre unos 0alores 3ue 0an de ) a + 6.6in" Esta regulaci@n se 2uede conseguir nor6al6ente 6ediante un control el8ctrico 3ue actHa so7re un 6otor de ali6entaci@n" El siste6a de arrastre est; constituido 2or uno o dos rodillos de arrastre 3ue tra7a=an contra otros rodillos de 2resi@n" El rodillo de 2resi@n de7e estar a=ustado correcta6ente1 4a 3ue una 2resi@n ecesi0a 2uede 2roducir a2lasta6ientos en el >ilo1 >aciendo 3ue no se deslice 7ien" Por lo contrario1 cuando no >a4 suciente 2resi@n so7re el >ilo se 2uede 2roducir una ali6entaci@n a 0elocidades irregulares"
2.(.( /ircuito de #as "rotector $a salida de la 7otella 0a e3ui2ada con un 6anorreductor(caudalí6etro 3ue 2er6ite la regulaci@n 2or el o2erario 2ara 2ro2orcionar el caudal necesario so7re la soldadura" El 2aso de gas >acia la soldadura es 2roducido 2or una 0;l0ula accionada el8ctrica6ente 6ediante un 2ulsador e3ui2ado so7re la antorc>a" Co6o nor6a est;ndar de7e utili?arse un caudal en l.6 die? 0eces 6a4or 3ue el di;6etro del >ilo"
2.(.0 uza antorca Mediante este ele6ento se conduce el >ilo1 se acciona la corriente el8ctrica 4 se acciona el gas 2rotector a la ?ona del arco de soldadura" Todos los conductos 0an recu7iertos 2or una tu7ería de go6a 4 todo el con=unto for6a la 6anguera 3ue conecta la 6;3uina con la 2istola" En la 2unta de la antorc>a 0a 6ontada una 7u?a eterior 3ue canali?a el gas >asta la ?ona de soldadura" En el interior se encuentra un tu7o de contacto
UMSA
Facultad de Ingeniería
Procesos de Manufactura
3ue 2ro2orciona al >ilo la corriente necesaria 2ara reali?ar el arco de soldadura" Este tu7o de contacto tiene su oricio interior cali7rado 2ara cada di;6etro de >ilo" $a distancia entre la 2unta del tu7o de contacto >asta el arco es controlada 2or el o2erario1 2ero la longitud del arco es controlada auto6;tica6ente 2or los 2ar;6etros regulados en la 6;3uina"
2.(. actor de marca $os e3ui2os de soldadura est;n diseados 2ara tra7a=ar a una intensidad no6inal de for6a continua" $as 6;3uinas al ca7o de un tie62o de tra7a=o tienen 3ue esta7ili?ar la te62eratura de sus co62onentes a la intensidad no6inal de tra7a=o1 2ero en la soldadura MIG.MAG est;ndar no es 2osi7le tra7a=ar de for6a continua1 4a 3ue eisten tie62os de 2re2araci@n1 ca67ios de >ilo1 de 7otellas de gas1 de descansos del o2erario1 etc" A causa de no 2oder tra7a=ar de for6a continua1 las te62eraturas dis6inu4en gracias a los es2acios de tie62o 3ue no se est; tra7a=ando1 2or lo 3ue se >ace necesario >a7lar del factor de 6arc>a" El factor de 6arc>a es el cociente entre el tie62o de un a soldadura 4 el tie62o total de tra7a=o" En los 2aros de la soldadura se enfrían los co62onentes del e3ui2o1 esta7ili?;ndose la te62eratura de estos en un 2e3ueo rango de 0alores1 inferiores a su te62eratura 6;i6a de tra7a=o"
2.0
Des"lazamiento 4 mo$imiento de la "istola
En la soldadura MIG.MAG eisten dos 6odos de des2la?a6iento de la 2istola • •
A i?3uierda el 6o0i6iento de la 2istola 0a de derec>a a i?3uierda A derec>a el 6o0i6iento de la 2istola 0a de i?3uierda a derec>a
Estas 0aria7les de2enden del 6aterial 4 del es2esor de la 2ie?a a soldar" Para soldar acero o 6etales si6ilares1 la direcci@n de soldadura no es rele0ante1 2ero 2ara soldar alu6inio de7e e62learse el 68todo a i?3uierda"
UMSA
Facultad de Ingeniería
Procesos de Manufactura
En siguiente ta7la se e2onen las características 4 2rinci2ales a2licaciones de cada des2la?a6iento 4 6o0i6iento de la 2istola"
