La soldadura del aluminio hace posibles innumerables productos. Como pistones de automóviles, aviones, válvulas marinas, bicicletas, vigas estructurales de aluminio y muchos otros. Tanto si se suelda chapa, barra o tubo de aluminio para fabricar estos y otros productos, lo más importante es conocer la calidad del aluminio.
El aluminio se alea con diversos elementos que acentúan determinadas características, como la conductividad y la resistencia. La variabilidad de las propiedades químicas y mecánicas hace que no todas las aleaciones de aluminio sean iguales. No son intercambiables cuando se trata de soldabilidad. Nunca debe soldar aluminio si no está seguro de la composición específica de su aleación.
Para empezar, las aleaciones de aluminio se dividen en dos categorías: tratables térmicamente y no tratables térmicamente. Las aleaciones no tratables térmicamente se endurecen mediante trabajo en frío y no deben templarse antes. Las aleaciones de aluminio tratables térmicamente, por otra parte, han sido calentadas a unos 400°F.
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Cuando se trata de soldar estas aleaciones de aluminio, las aleaciones que se han calentado previamente son más susceptibles de debilitarse y agrietarse.
La soldadura es un servicio de valor añadido que exige conocimientos, habilidades y certificaciones especiales. En comparación con el acero y otros metales, las aleaciones de aluminio son susceptibles de soldaduras deficientes e ineficaces. Esto es especialmente cierto cuando no se tienen en cuenta los factores adecuados.
El Instituto Técnico Universal expone 4 retos para soldar todo el aluminio:
Hay dos factores adicionales que deben tenerse en cuenta al soldar aluminio:
Uno de los pasos más importantes en cómo soldar aluminio es limpiar bien el metal base de aluminio y la varilla de relleno antes de soldar.
Para limpiar el aluminio, utilice acetona y un cepillo de acero inoxidable. No utilice el cepillo para otra cosa que no sea aluminio y, si puede permitírselo, utilice un cepillo nuevo cada vez que trabaje con nuevas calidades de material. Seque bien todo el aluminio y la soldadura antes de que transcurran 8 horas. Limpie el aluminio si pasan más de 8 horas entre la limpieza inicial y el comienzo del proceso de soldadura.
La oxidación es uno de los mayores retos a la hora de soldar aluminio. Si el metal base y la varilla de aportación no se limpian a fondo antes de soldar, se necesitará el triple de calor para atravesar la capa de oxidación superficial.
Para cuando la capa de oxidación se haya fundido, tendrás una piscina de aluminio fundido y hollín apelmazado. En otras palabras, el aluminio bajo la capa de óxido ha estado fundiéndose todo el tiempo. La limpieza de la capa de óxido iguala la temperatura de fusión, dando lugar a soldaduras limpias y fuertes.
Sabrá si el aluminio base y la varilla de relleno no se limpiaron correctamente si su arco se desvía, el relleno no se mezcla y se desarrolla una tensión superficial incómoda.
Hay muchos tipos diferentes de procesos de soldadura. Algunos están anticuados y han sido sustituidos por nuevas tecnologías, y otros son mejores para el acero que para el aluminio.
Observará que varios de los procesos de soldadura enumerados anteriormente incluyen "soldadura por arco" en su nombre. ¿Qué significa?
La soldadura por arco es un proceso de soldadura muy común que requiere electricidad para calentar el metal. Cuando la electricidad fluye desde el metal de aportación -también conocido como varilla o electrodo- hasta el metal base que se va a unir, se forma un arco. Los distintos tipos de soldadura por arco pueden variar en función del tipo de corriente necesaria o de si la soldadura es semiautomática, totalmente automática o manual.
Probablemente, la técnica más popular para soldar aluminio sea la soldadura por arco de tungsteno con gas, también llamada "TIG" (gas inerte de tungsteno).
La soldadura TIG es especialmente buena cuando se trabaja con aluminio de calibre ligero. Además, es mecánicamente fuerte y visualmente atractiva. Por estas razones, alcanzó una verdadera época dorada a medida que crecía la popularidad del aluminio en la industria del automóvil. La mayoría de los soldadores profesionales que trabajan en la industria del automóvil prefieren el proceso de soldadura TIG.
La soldadura TIG es un proceso manual y a veces se critica por su lentitud. Sin embargo, cuando un operario es experto, la diferencia de velocidad de soldadura con respecto a otros procesos es insignificante.
Cuando enciendas el arco, lo primero que notarás es una zona escarchada. Esta zona escarchada también se conoce como acción de limpieza. Es la capa de óxido derritiéndose.
La varilla de relleno no puede introducirse hasta que vea un charco húmedo y brillante, lo que indica que la capa de óxido se ha fundido. La velocidad de avance debe coincidir con la velocidad de fusión del aluminio. A medida que avanza manualmente con el alambre, va dando golpecitos a lo largo de la línea que se está soldando. Lo que se busca es una buena conicidad y un arco estable.
A veces se considera que la forma más rápida de soldar aluminio es la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) o proceso de soldadura "MIG". La soldadura MIG es semiautomática y utiliza una pistola de carrete, y se considera mejor para soldar aluminio más grueso.
El argón suele ser el gas utilizado en la soldadura MIG. También se puede adquirir una mezcla de argón y helio. El helio aumenta el arco y suele ser mejor para metales más gruesos.
Las pistolas de carrete pueden ser a veces menos predecibles que el proceso manual de punteado de la soldadura TIG. Las máquinas de soldar recomiendan una velocidad del hilo, pero puede reducirla en función de lo bien que controle la pistola de carrete a esa velocidad y temperatura. Es habitual que se quemen las puntas de contacto durante la soldadura MIG, así que prevea tener más de una.
Otra consideración importante durante la soldadura MIG es el tipo de ángulo. En general, se prefieren los ángulos de empuje cuando se utiliza una pistola de carrete para soldar aluminio. El ángulo de la pistola de carrete influye en la acción de limpieza y la porosidad de la soldadura.
También se recomienda utilizar un disipador de calor durante la soldadura MIG. Los disipadores de calor permitirán soldar un poco más despacio distribuyendo el calor lejos de la pistola de carrete. Esto es ideal cuando se está aprendiendo a soldar en MIG, y también ayuda a prevenir el agrietamiento.
Muchas máquinas de soldar incluyen la opción de soldar TIG y MIG. En función de los procesos de soldadura que prefiera, seleccione TIG o MIG cuando se le pida que seleccione la herramienta.
A continuación, seleccionarás el metal de trabajo. Por ejemplo: electrodo 100% argón positivo, si se trata de soldadura MIG.
A continuación, introduzca el diámetro, la velocidad del hilo y el grosor. Ten en cuenta que los amperios necesarios dependen directamente del grosor del aluminio que se suelda.
En comparación con la soldadura de acero, en la soldadura de aluminio todo es más sensible. Esto hace que la soldadura de aluminio sea un poco más difícil.
Una de las principales diferencias a la hora de soldar aluminio es la fuente de energía necesaria. El aluminio sólo puede soldarse con corriente alterna. La corriente alterna rompe la capa de óxido, que se funde a una temperatura superior a la del aluminio.
La corriente de soldadura DCEN fluye de negativo a positivo. Se utiliza para soldar acero, aleaciones de níquel y titanio. Pero no atraviesa el óxido de aluminio. Si intentas soldar con una corriente DCEN, obtendrás una soldadura con hollín que, tras un poco de pulido, revelará agujeros por toda la soldadura. No funciona.
La corriente de soldadura DCEP fluye con polaridad inversa. Se obtiene la acción de limpieza deseada a medida que la corriente fluye de la pieza al electrodo. Sin embargo, el electrodo se sobrecalentará, provocando un arco desigual. Por lo tanto, aunque la acción de limpieza sea buena, el electrodo se calentará tanto que la varilla de relleno formará una bola en la punta y no podrá unirse al metal base.
Con corriente alterna se obtiene una mezcla de EP y EN. Un buen aporte de calor y una buena acción de limpieza hacen viable la soldadura del aluminio.
El aluminio también tiene una mayor conductividad térmica que el acero. El calor generado al soldar aluminio se dispersa más rápidamente que al soldar una aleación con base de hierro. Esto aumenta la posibilidad de que se produzcan arranques en frío, cuando la penetración de la soldadura es demasiado superficial.
Una mayor conductividad térmica también puede aumentar la posibilidad de que se formen grandes cráteres o depresiones cóncavas en una soldadura. Esto ocurre porque cuando se llega al final de la soldadura hay más calor del que había al principio, ya que el calor se ha dispersado por todo el metal. Los cráteres deben rellenarse.
Esperamos que esto le ayude a tener en cuenta los principales pasos y consideraciones a la hora de soldar aluminio. Lo más importante es que la composición de la aleación determinará la forma de soldar, seguida del proceso de soldadura seleccionado. Elija una aleación que se pueda soldar y que también se ajuste a los requisitos mecánicos del producto final deseado. Seleccione un soldador que esté familiarizado con las aleaciones de aluminio y con un proceso de soldadura que le resulte cómodo y que también sea adecuado para el grosor del aluminio que se va a soldar.
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