Para aplicar soldadura de aluminio existen diferentes métodos, en este blog hablaremos en especial de la aplicación mediante soldadura de microalambre MIG y mediante electrodo no consumible TIG.

Soldadura con microalambre

Para conseguir una soldadura de calidad y estética con micro alambre de aluminio siga los siguientes pasos generales que se detallan a continuación.

1 Preparación de metales base

2 Aplicación con una técnica apropiada

3 Inspección visual de las soldaduras para asegurar la calidad de la soldadura de aluminio.

Incluso para aquellos soldadores con mayor experiencia en soldadura de aceros, las soldaduras de aluminio pueden presentar un reto, esto se debe que al soldar aluminio encontramos mayor conductividad térmica y bajo punto de fusión que puede llevar a la perforación del material o un arco incorrecto que puede fundir la punta de contacto incluso la tobera. Además, la alimentación del hilo de aluminio durante la soldadura presenta una dificultad, debido a que este microalambre es más suave que el microalambre cobrizado, tiene una resistencia inferior, y tiende a romperse y enredarse en el rodillo de arrastre. Para superar estos desafíos, los operarios necesitan seguir los consejos indicados a continuación.

Soldadora de aluminio

Soldadora de microalambre

Preparación metal base: Para soldar aluminio, los soldadores deben tener cuidado de limpiar el material base y eliminar cualquier óxido de aluminio y la contaminación por aceites o solventes. El óxido de aluminio en la superficie del material se funde a 2050ºC mientras que el aluminio del material base se fundirá a 650º. Por lo tanto, la capa de óxido dificultara la fusión adecuada del metal de aporte o relleno en la pieza a soldar. Para eliminar los óxidos de aluminio, utilice un cepillo de cerdas de acero (de preferencia inoxidable) o soluciones corrosivas. Cuando utilice el cepillo de acero, cepille en una sola dirección. Tenga cuidado al cepillar, si lo hace demasiado fuerte puede incrustar los óxidos en la pieza de trabajo. Además, utilice este cepillo sólo en la pieza de aluminio, no utilice un cepillo que se ha usado en acero inoxidable o acero al carbono.

Al utilizar soluciones corrosivas o desengrasante, asegúrese de eliminarlo por completo de la pieza antes de soldar.

Precalentar la pieza de aluminio puede ayudar a realizar la soldadura mas rapidamente. La temperatura de precalentamiento no debe superar los 110º, utilice un termómetro o pirómetro digital para prevenir sobrecalentamiento. Además, la colocación de puntos de soldadura al principio y al final de la zona a soldar ayudará a fijar la pieza de manera provisional en lo que se realiza la soldadura.

Preferentemente utilizar la técnica de empuje al soldar aluminio, se trata de empujar la pistola desde el baño de soldadura, esta técnica proporciona una mejor acción de limpieza, la contaminación se reduce y mejora la cobertura del gas de protección.

Soldadora de aluminio

Técnica de empuje. La soldadura se realiza de derecha a izquierda con la antorcha inclinada hacia la derecha.

Al aplicar soldadura de aluminio la velocidad de desplazamiento debe ser más rápida, esto porque a diferencia de la soldadura de acero el aluminio tiene una conductividad térmica más alta, por tanto, si la velocidad de desplazamiento es demasiado lenta, provocara perforaciones o socavados, sobre todo en chapas de aluminio delgadas.

Gas de protección: El gas Argón, debido a su buena acción de limpieza y perfil de penetración, es el gas de protección más común utilizado en la soldadura de aluminio.

Alambre de soldadura: Seleccionar un alambre de relleno de aluminio que tenga una temperatura de fusión similar a la del material base.

Soldaduras Convexas: En la soldadura de aluminio, la mayoría de los fracasos son la fisuración en el cráter. Los resultados de la fisuración son la alta tasa de expansión térmica del aluminio y las contracciones considerables que ocurren cuando se enfria la soldadura. El riesgo de fisuración es mayor en cráteres cóncavos. Por tanto, los soldadores deben acumular cráteres para formar una forma convexa o montículo. A medida que la soldadura se enfría, la forma convexa del cráter resistirá la fuerza de la contracción.

Selección Fuente de corriente: Al seleccionar una fuente de corriente para soldadura de aluminio, debe considerar el espesor de la pieza y el rango de amperaje que maneja dicha fuente para no provocar una sobrecarga de trabajo o soldaduras de mala calidad por sobre amperaje o falta del mismo.

Para aplicar soldadura de aluminio con microalambre, debe considerar cualquiera de las siguientes antorchas para realizar soldaduras de mejor calidad.

Push-pull: La antorcha tipo push-pull tiene un par de rodillos en la cacha de la antorcha, los cuales tiran del alambre y mantiene la velocidad de alimentación del alambre y la longitud del arco constante. Con este tipo de antorcha la longitud se limita a 2.5m, debido a la fragilidad del alambre que al extender más la guía interna, este tiende a romperse o atorarse durante el proceso de soldadura.

Soldadora de aluminio

Antorcha push-pull

Spool gun: Para lograr una extensión más larga podemos utilizar una pistola spool gun, la cual al igual que la antorcha push pull cuenta con un motor de alimentación sobre la empuñadura de la antorcha, el carrete comúnmente es de 1lb o de 1kg y se instala en la parte superior de la cacha, por lo que se tiene que reemplazar frecuentemente si se va a realizar un alto volumen de soldadura.

Soldadora de aluminio

Antorcha spool gun

Una tercera opción menos recomendable es utilizar la antorcha normal de microalambre pero reemplazandole el ducto interno de metal por donde corre el alambre llamado liner por un ducto de teflón que ofrece una menor resistencia al paso del alambre. Esta opción es la mas económica pero no no siempre es efectiva, principalmente cuando la antorcha es larga de mas de 3 metros.

Soldadura de aluminio con proceso TIG

¿Soldar aluminio con soldadora TIG AC o DC?

Para la soldadura de aluminio con proceso TIG debe utilizare exclusivamente una soldadora a corriente alterna AC  de entre 50 y 200hz. Este articulo lo dedicamos a la soldadura TIG y sus ventajas al ser aplicado en materiales de aluminio.

Como ya se mensiono anteriormente, la temperatura de fusión del aluminio es de 660,3 °C mientras que la del óxido de aluminio es de alrededor de 2000º C, asi que al aplicar calor sobre la pieza, el aluminio se funde por debajo de la capa de oxido, y esta no permite una correcta fusión con el material de aporte externo.

La solución a este problema es la utilización de una soldadora de corriente alterna.

Soldadora de aluminio

Maquina soldadora TIG AC/DC para soldar aluminio

Es necesario contar con una soldadora TIG AC para poder romper el óxido de aluminio y descubrir el charco de soldadura, ya que estas tienen la capacidad de alternar la polaridad de voltaje de soldadura a diferencia de una soldadora de corriente directa DC.

Para poder soldar aluminio con electrodo de tungsteno se debe de conocer el fundamento básico de este proceso.

El calor necesario para aplicar soldadura con TIG se produce mediante un arco eléctrico mantenido entre el electrodo no consumible y la pieza a soldar. El electrodo que se usa para llevar la corriente es una varilla de tungsteno, o de aleación del mismo, así también puede ser de grafito, este último muy poco usual.

En este proceso el metal fundido, así como el electrodo están protegidos contra la oxidación o el nitrógeno por un gas inerte que es inyectado atravez de la antorcha hasta el punto de soldadura, este gas suele ser gas argón o una mezcla de este mismo con diferentes gases inertes para la protección del arco de soldadura TIG.

Antes de comenzar con la soldadura, debe de quitar impurezas del metal o suciedad, dejándola libre de aceites, polvo o algún otro contaminante que afecte la aplicación de la soldadura TIG.

Antes de iniciar ajustamos los parámetros de la soldadora

En caso de soldar una chapa muy delgada necesitaremos una soldadora que cuente con la opción de arco pulsado, para evitar el calentamiento excesivo de la pieza.

Lo primero que tenemos que hacer es configurar la soldadora TIG para soldar aluminio, seleccionar modo AC y hacer la conexión de antorcha para TIG y pinza de tierra, recordar que esta ultima va conectada en l terminal positiva de la máquina.

Soldadora de aluminio

En caso de contar con una soldadora con arco pulsado, primero regulamos el ancho y corriente de pulso para mantener una temperatura mínima al mismo tiempo que un soldadura de buena calidad, hacemos el ajuste de preflujo, dependiendo del modelo a usar podremos ajustar la salida del gas antes de generar el arco eléctrico y ajustamos el postflujo para determinar cuantos segundos el paso de gas queda activo una vez que se apaga el arco electrico.

Para comenzar con la soldadura, se recomienda comenzar con un movimiento circular hasta tener un baño de metal fundido de un diámetro conveniente, una vez que se consigue el baño o charco de soldadura en un punto, se comienza la soldadura haciendo un movimiento en “u” o en “O” a lo largo de la junta de ambas piezas a medida que estas se vallan fundiendo.

La velocidad de soldadura, tiene que ser sostenida porque el aluminio es un material que se funde rápidamente, si nos quedamos mucho tiempo en el mismo sitio podemos dañar el material creando un agujero, sobre todo con piezas delgadas.

Al finalizar si alguna zona queda negra o contaminada se puede limpiar el cordón de soldadura con un cepillo de alambre, y si la soldadura queda en su mayor parte porosa y negra es necesario desbastarla con pulidora y soldar nuevamente con mas cuidado, preferentemente con un poco mas de gas Argon para evitar la porosidad, el flujo recomendado es de 5 a 15L/min dependiendo de las condiciones de trabajo y forma de la pieza.

La soldadura de aluminio con proceso TIG es excelente opción para la fabricación o reparación de piezas automotrices, así como en la industria aeronáutica y en general para soldaduras especiales de piezas mecánicas o de maquinaria.

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