El soldador de electrodo. Características, tipos y ventajas.

El principio de la soldadura por arco consiste en el aporte de metal de la misma naturaleza que las piezas a unir (soldadura homogénea). Este aporte se realiza por la creación de un baño de fusión sobre las piezas a unir y la fusión del metal de un electrodo recubierto.

El electrodo gracias al arco eléctrico creado va despedir un gas y el material fundido del revestimiento por un lado favorece la protección de la mezcla contra el oxígeno y por otro propulsa el metal fundido. Al enfriarse el baño, este recubrimiento se situa en la parte alta del cordón (el material del revestimiento es menos denso y flota en el metal fundido) lo que permite que el metal se enfríe lentamente y lo protege contra la oxidación.

electrodos soldar El soldador de electrodo. Características, tipos y ventajas.

Esta escoria se ha de quitar con la ayuda de una piqueta y de un cepillo metálico.

Los cordones obtenidos con este método de soldadura poseen buenas propiedades, no se necesita disponer de un gas protector y las máquinas son compactas.

El electrodo se compone de un alma metálica y de un recubrimiento que realiza tres funciones:

  1. Eléctrico: cebado y mantenimiento del arco, acción ionizante.
  2. Mecánico y físico: dirige el arco y permite la soldadura en diferentes posiciones. Se forma un cráter en el extremo para guiar las gotas de metal. Se crea un flujo gaseoso que conduce las gotas de metal líquido durante la transferencia.
  3. Metalúrgico: el recubrimiento del electrodo una vez fundido protege el baño y contribuye a la soldabilidad y a la obtención de buenas características mecánicas. Permite también aportar un mejor rendimiento al cordón añadiendo metales aleantes.

El electrodo suele estar terminado en grafito para facilitar el cebado del arco. Para volver a cebar un electrodo ya usado se debe romper el extremo del cráter formado para reducir la distancia entre el alma metálica y el extremo del revestimiento. El cráter se romperá dando un par de golpes suaves contra el metal.

Ciertos principios a respetar:

  • El amperaje deberá fijarse en función del diámetro del electrodo.
  • El diámetro del electrodo irá acorde con el espesor de las piezas a soldar.
  • Se debe disponer de una zona amplia no inflamable (durante el proceso de soldadura se van a proyectar gotitas de acero fundido).
  • Hay que estar vestidos adecuadamente, guantes, pantalla (es muy importante no mirar el arco directamente con nuestros ojos, ya que recibirán altas dosis de rayos UV pudiendo producirse grandes daños en los ojos), ropa, etc…

El lugar deberá estar bien ventilado para evacuar los gases.

En función del tipo de máquina de soldar el electrodo no se conecta siempre en el mismo sitio. Si se trata de una máquina que entrega corriente alterna en la salida, el electrodo se conecta en la pinza simplemente. Si se trata de una máquina que entrega corriente polarizada (continua) se podrá intercambiar la polaridad en la pinza de masa y del electrodo. En estos casos el electrodo se conecta más a menudo sobre el polo negativo (-).

Para estar seguros nos fijaremos en la caja de los electrodos:

iconos caja electrodos El soldador de electrodo. Características, tipos y ventajas.

En este caso veremos que 90/125 A es el rango de amperaje que acepta el electrodo, 45V es la tensión en vacío mínima para el cebado del electrodo.

La tensión en vacío no es tan importante para las máquinas de corriente contínua, sin embargo si es importante en este caso la polaridad del electrodo para garantizar la estabilidad del arco. En el caso de las máquinas de corriente alterna, la tensión en vacío tiene una importancia capital.

Si la corriente es = (continua), el electrodo se conecta al polo negativo (-).
Si la corriente es alterna ~, el electrodo se conecta de cualquier forma.

En el pequeño cuadrado de al lado, los pictogramas indican para que posiciones de soldadura fueron hechos estos electrodos: subiendo y descendiendo, al techo, en llano, en ángulo abajo, en ángulo arriba y en voladizo (la flecha horizontal a la izquierda).

En este caso se trata de un electrodo de rutilo, y será el tipo de electrodo que usareis en el 98% de los casos.

Tipos de pantallas para proteger los ojos

A la hora de proteger nuestros ojos contra la fuerte intensidad lumínica despedida por el arco encontramos en el mercado caretas con pantallas de sujección manual y con forma de casco que van sujetas en la cabeza. El grado de protección de las caretas de soldador se mide en DIN para un uso ocasional con un valor de 10 o 11 será suficiente, mientras que para un uso profesional continuado lo recomendable es una careta DIN 12.

tipos caretas soldador 400x143 El soldador de electrodo. Características, tipos y ventajas.

Existen unas caretas automáticas o electrónicas que son muy cómodas ya que se activan cuando se comienza a soldar permitiendo antes la perfecta colocación del electrodo. Las pantallas convencionales tienen el inconveniente de que mientras no se inicia el arco no se ve nada a través del cristal.

NOTA: si se va a soldar durante mucho tiempo es conveniente proteger la piel de las radiaciones UV para evitar las quemaduras. Se usará ropa adecuada e incluso cremas solares. Una vestimenta adecuada también nos protegerá de las proyecciones de metal fundido que se producen mientras soldamos.

Elección de la polaridad del electrodo

Corriente continua negativo (DC-)

  • Electrodos de rutilo.
  • Electrodos básicos en pasos de raiz (biseles). La polaridad directa se utiliza para el primer cordón de raíz pues favorece el control del baño y la penetración.

Corriente continua positivo (DC+)

  • Los electrodos para inox siempre con DC+ para no sobrecalentar demasiado la pieza.
  • Electrodos celulósicos.
  • Básicos.

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Corriente continua VS corriente alterna

Ventajas de la corriente continua: elección de la polaridad la más adecuada para cada tipo de trabajo CC+ o CC-, cebado del arco fácil y arco estable.

La corriente continua ofrece la posibilidad de utilizar una gama más extensa de electrodos. Casi todos los electrodos y metales son soldables en corriente contínua, por ejemplo el aluminio y el cobre solamente se pueden soldar con corriente continua. La razón es que la corriente continua proporciona un arco estable y un baño de fusión más caliente.

Inconveniente principal: soplado magnético

Ventajas de la corriente alterna: la transformación de la corriente de la red eléctrica resulta más simple, se suelda con un arco eléctrico corto lo que es un criterio de calidad.

Inconveniente: el arco es poco estable y necesita una tensión en vacío mínima para funcionar, existen electrodos que no sirven para soldar en corriente alterna.

Elección del electrodo en función del espesor a soldar

La elección de los electrodos correctos es muy importante ya que existen muchas opciones.

Generalmente, el diámetro del electrodo será igual al espesor de las piezas a soldar.

Chapa de 1,5 mm: electrodo de 1,6 mm
Chapa de 1,5 a 3 mm: electrodo de 2 mm
Chapa por encima de 3 mm: electrodo de 2,5 mm y de 3,2 mm

Los electrodos se deben adaptar en función de la tarea a realizar: si debemos soldar grandes espesores con un diámetro de 2,5 perderemos mucho tiempo pues será necesario que los cordones de soldadura se superpongan. La unión se realizará entonces con un mínimo de 3 pasadas (un cordon = una pasada).

Regulación de la intensidad de soldadura

El reglaje de la intensidad se hará en función del espesor de la chapa a soldar:

Por lo general multiplicaremos por 30 el espesor de la chapa:

Ejemplo: chapa de 2mm => intensidad de 2×30 = 60 amperios.

Posición de soldadura

En posición vertical, dar un ángulo de 80º.

Es necesario realizar un cordón de soldadura corto, observando lo que pasa, picar la escoria, observar el resultado y compararlo con las ilustraciones, modificar los parámetros de intensidad y de velocidad de avance si es necesario.

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Debereis comprobar, una vez se está soldando, que el metal se vuelva líquido a un lado y al otro del electrodo.

Es importante que el ancho del metal líquido sea igual a dos veces el diámetro del electrodo, que la anchura del metal líquido se reparta de la misma forma a cada lado del electrodo. La altura del electrodo en relación a la pieza a soldar ha de ser de una vez el diámetro del electrodo.

Cuanto más nos acerquemos a los parámetros correctos, la escoria se despegará de cada vez más facilmente, llegando a ver como la escoria se comienza a despegar ella sola detrás del electrodo.

Consejo: comenzad a practicar con la soldadura en llano, una vez se haya comprendido lo que pasa y se empiece a soldar correctamente, pasaremos a la soldadura en ángulo.

Es muy importante preparar las piezas que van a ser soldadas, decapándolas con un cepillo metálico o incluso un esmeril para eliminar todo rastro de óxido. Todo este trabajo de preparación supone el 60% del éxito.

Para soldar, el mantener una posición estable del electrodo es primordial. Si estamos demasiado nerviosos, sobretodo al principio o tenemos mal pulso podemos agarrar con la otra mano el codo del brazo que agarra el electrodo para obtener un mayor control.

El recubrimiento del electrodo no soporta bien la humedad, por ello es necesario guardar los electrodos en un lugar seco. Si antes de soldar precalentamos ligeramente los electrodos, aumentará la facilidad para cebar el arco y realizar la soldadura. Para ello podemos dejarlos al sol durante unos minutos o meterlos en el horno convencional a 50 ºC.

Funciones especiales que pueden incorporar las máquinas de soldar por arco

Las máquinas de soldar más avanzadas usan la tecnología inverter. Se tratan de máquinas de regulación electrónica que incluyen funciones especiales para facilitar el proceso de soldado. Entre ellas destacamos las siguientes:

Ayuda al cebado (hot start): el soldador aumenta la corriente de soldadura en el momento de cebar el arco para luego reducirla.

Control del arco (arc force): regula la intensidad compensando los cambios de la longitud del arco  que se produce al soldar, lo que permite una penetración uniforme.

Función anti-pegado y fold back: la función anti-pegado (anti stick) actúa en el caso de que acerquemos demasiado el electrodo o lleguemos a tocar la pieza a soldar evitando que el arco se apague, para ello eleva la corriente. El fold back actúa si se produce un pegado por más de 0,6 segundos reduciendo la intensidad para evitar que el electrodo se queme y pierda sus propiedades.

 


Comentarios (2)

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  1. Hoy día tenemos una gran variedad de Soldaduras y tipos de soldaduras para facilitar a las industrias y perfeccionar el uso de las herramientas y maquinarias que son empleadas

  2. Alejandro dice:

    uffff, muchas gracias por este aporte, en serio te luciste.
    Esto me servira muchisimo para una practica de laboratorio que voy a realizar.