De regreso a lo básico con la GMAW: todo sobre la configuración

Los detailes importan al prepararse para soldar

April 28, 2010

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The better preparation and setup before GMAW, the better the weld.

arc welding

Figura 1: El sumergir una pistola cálida o caliente en gelatina de soldadura ayuda a evitar que la gelatina se aglutine.

De todos los procesos de soldadura, la soldadura por arco metálico con gas es la más fácil de aprender. Sin embargo, configurar un sistema de GMAW no es tan sencillo. El proceso de alimentación del alambre tiene que ver en su totalidad con la configuración, realmente, y una configuración incorrecta puede conducir a algunos serios problemas.

Si los ajustes de la máquina son inco­rrectos, el soldador jala el disparador y produce una soldadura obviamente mala, o el alambre simplemente no se alimenta. Ése es el mejor escenario. El peor escenario: un soldador inexperto empieza a soldar con una máquina ajustada incorrectamente—y no lo sabe. Se detecta una fusión incompleta u otras discontinuidades de soldadura durante la inspección, o, peor aún, ya en servicio.

Con frecuencia una breve verificación del alambre, la punta de contacto, los ajustes de la máquina y otros elementos básicos es todo lo que se necesita. Esto es análogo a un viajero cotidiano contra un piloto de carro de carrera. El viajero cotidia­no usualmente abre la puerta, gira la llave y arranca. El piloto de carro de carreras y su equipo usan una lista para asegurarse de que todo esté listo, no sólo antes de una carrera sino también antes de cada práctica.

Lo mismo aplica para la GMAW, y poner atención a las cosas pequeñas importa.

Gelatina y spray

Usted siempre va a tener alguna salpicadura con la mayoría de las aplicaciones de GMAW, pero para reducir la acumulación de salpicadura en los componentes de la pistola puede usar gelatina o spray. El spray es conveniente y rápido, y a veces se usa más para reducir la salpicadura que se pega al metal base, especialmente cuando se usa transferencia por corto circuito (vea la Figura 1).

La gelatina es barata y dura por siempre, si se usa correctamente. Trate de no clavar la boquilla en frío; de lo contrario, la gelatina tiende a aglutinarse dentro de la pistola. En lugar de esto, haga unos cuantos cordones de prueba para calentar los componentes de la pistola, y luego sumerja la boquilla en la gelatina.

Quitando la salpicadura

La pistola es la parte medular de la GMAW, donde ocurre el proceso de formación del arco. Así que, antes de un turno, quite la boquilla y verifique si hay salpicadura, especialmente si el soldador del turno anterior soldó fuera de posición. La salpicadura se puede alojar entre el difusor y la boquilla, y el arco hasta puede fundir el difusor, convirtiendo un asunto menor en un gran problema. Además, asegúrese de que el aislante esté en la posición adecuada y que no cubra los agujeros del difusor (vea la Figura 2).

Es probable que haya abolladuras o despostilladuras en la boquilla por golpear el lado de la boquilla contra la mesa de trabajo para quitar la salpicadura—nada bueno para los componentes de la pistola y la boquilla, especialmente una pistola cuello de ganso. Esas abolladuras de la boquilla incluso pueden causar problemas de soldadura, debido a que pueden alterar la alimentación de su gas de protección. Su pozo de soldadura puede cambiar ligeramente y causar problemas de soldadura.

En lugar de eso, trate de quitar la soldadura con una lima de cola de rata (lima redonda), siempre y cuando la boquilla y el aislante sean piezas separadas. Si la boquilla y el aislante son una sola pieza, una lima de cola de rata puede arruinar las roscas. Así que en este caso, intente con pinzas (welpers)—una herramienta especializada útil para GMAW y soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW). Los extremos de estas pinzas son cuadrados, por lo que puede introducirlos en la boquilla, darles vuelta y limpiar efectivamente su boquilla. Las pinzas además tienen mordazas dentadas diseñadas para un fácil agarre de las puntas de contacto y boquillas, lo cual es útil al momento de inspeccionar, dar mantenimiento o reemplazar estos componentes.

Puntas de contacto

La punta de contacto, o tubo, es un componente crítico de la GMAW. El arco sale de ésta. Y es barata, sólo entre unos 50 y 75 centavos cada una, dependiendo de su sistema. Así que asegúrese de inspeccionarla y cambiarla regularmente. Justo como la gente sigue usando llantas lisas que están casi acabadas, un soldador inexperto puede seguir trabajando con una punta de contacto mala, a pesar de que podría trabajar más eficientemente y producir una mejor soldadura si se tomara unos cuantos segundos durante la configuración para reemplazarla (vea la Figura 3).

weld spatter

Figura 2: Una lima pequeña de cola de rata funciona para quitar salpicadura (arriba) sólo cuando la boquilla y el aislante son piezas separadas. Las pinzas tipo welpers (abajo) son una buena alternativa para limpiar la boquilla, especialmente si la boquilla y el aislante son una sola pieza.

Al inspeccionar la punta, mire el orificio. ¿Hay espacios alrededor del alambre? ¿Quítela del alambre y mírela. ¿Está achatada o fundida? Si el agujero se ve demasiado grande para el alambre, verifique el tamaño. Usualmente el alambre necesita ajustarse al interior de la punta de contacto como un guante, si usted está haciendo transferencia por corto circuito convencional en acero suave. Si, por decir, usted está usando transferencia por spray con aluminio, puede querer usar un tubo de contacto un calibre arriba del diámetro del alambre, debido a que el alambre de aluminio se expande ligeramente cuando se calienta.

Además, asegúrese de que la distancia del tubo de contacto a la boquilla es correcta, lo cual es algo que los principiantes con frecuencia pasan por alto. Un tubo de contacto que entra demasiado en la boquilla esencialmente aumenta la longitud de alambre libre, o extensión del electrodo, por lo que el soldador la "corrige" mediante ajustes de la máquina diferentes, un poco menores que los óptimos.

Finalmente, verifique que la punta de contacto esté centrada en la boquilla y apretada. Una punta de contacto floja puede causar un arco errático y afectar significativamente la calidad de la soldadura.

Cables

Asegúrese de que el cable no esté enrollado de forma apretada ni torcido, lo cual puede desgastar excesivamente su forro o dañarlo. Además, los cables de soldadura en general pueden realmente salirse de control, parti­cularmente en células de trabajo de procesos múltiples. Los cables desparramados por todo un piso cubierto de polvo de acero pueden crear un grave riesgo de caída. Use los cables que necesite y organice el resto. Algunos talleres incluso ponen los cables de soldadura y alimentaciones de alambre en plumas, para despejar el espacio y mejorar el acceso del soldador a piezas de trabajo grandes (vea la Figura 4).

Guías de entrada/salida

Directamente enfrente de los rodillos impulsores de la alimentación de alambre hay un juego de guías de entrada/salida, las cuales alinean el alambre que llega a los rodillos impulsores y que sale de éstos. Verifique los agujeros y los O-rings en el extremo del cable de la pistola para asegurar que el extremo se conecta sólidamente con las guías de entrada/salida. Si el cable de la pistola está flojo o no es empujado en toda su extensión, el gas no podrá ir de la válvula solenoide en la máquina soldadora al cable de la pistola. Una mala conexión u O-rings malos pueden provocar restricciones en el flujo de gas o contaminación atmosférica, y en última instancia, porosidad de la soldadura (vea la Figura 5).

Rodillos impulsores

Verifique la tensión correcta de los rodillos impulsores. Los sistemas pequeños usualmente tienen un solo juego de rodillos impulsores que empuja el alambre hacia el cable de la pistola; las máquinas más grandes tienen sistemas duales de rodillos impulsores con dos juegos de rodillos en línea uno con otro. Algunos sistemas usan una alimentación en la cual rodillos montados en la pistola jalan alambre a través del cable de la pistola. Hay otros que usan un sistema de empuje-tracción (push-pull), útil para aluminio u otros grados de alambre suave (vea la Figura 6).

Sin importar el tipo de alimentador, la tensión del alambre importa. Si la tensión se ajusta a un valor demasiado bajo, el alambre puede deslizarse, provocando un arco de soldadura intermitente. Si el alambre está demasiado apretado, el alambre puede ser mordido o aplanarse, lo que puede causar problemas de espacios libres en la alimentación a través de la punta de contacto. Si las puntas de contacto se desgastan rápidamente, verifique la tensión de los rodillos impulsores, especialmente si está usando rodillos estriados o ranurados.

Gas de protección

La seguridad primero. Asegúrese de que su cilindro esté encadenado antes de que se instale el regulador. Asegure conexiones apretadas para evitar fuga de gas. Además, asegúrese de que el cilindro no esté puesto contra una estructura metálica (como una mesa de trabajo de metal) que pudiera ponerlo en un circuito eléctrico.

Verifique el medidor de flujo para asegurar que tenga el valor correcto de CFH (pies cúbicos por hora, por sus siglas en inglés). Un soldador inexperto podría pensar "más es mejor", pero éste no es el caso. Usted quiere tener suficiente para proteger el pozo pero no demasiado, o perderá gas y creará turbulencia que deforma el metal fundido en el pozo de soldadura o incluso absorbe aire hacia éste.

Mientras más alto sea el voltaje y más largo el tubo que use, necesitará más CFH. Así que si usted está usando transferencia por pulso o por spray con un alambre de 0.052 pulgadas, pueden ser suficientes de 40 a 45 CFH. Para una aplicación de alambre más pequeño para corto circuito, cualquier valor entre 25 y 35 CFH con frecuencia está bien. Por supuesto, los valores exactos dependen de la mezcla de gas, longitud de alambre libre, diámetro de la boquilla y otros factores.

contact tips gmaw

Figura 3: La punta de contacto desgastada y llena de salpicadura de la foto superior debe reemplazarse (a la foto inferior) con una nueva punta de contacto del tamaño correcto para el alambre que se esté usando.

Extensión del electrodo

Para empezar con la extensión del electrodo correcta, o longitud de alambre libre, a veces los soldadores apuntan la pistola hacia el borde de la mesa de trabajo, jalan el disparador y funden un pedazo de alambre. Ésta es una mala práctica de trabajo y una molestia, que deja trozos de alambre asomando en la mesa. Esto pasa con frecuencia debido a que las herramientas, incluyendo los cortadores de alambre, están desorganizadas y son difíciles de encontrar. Durante la configuración, asegúrese de que las he­rramientas estén organizadas y en su sitio para que pueda encontrar rápidamente los cortadores y cortar el alambre a la longitud correcta. Como un beneficio adicional, el cortar el alambre de soldadura a un ángulo de 45 grados fomentará un inicio de arco y una quemado del alambre más rápidos.

Ajustes de la máquina

Si en el turno anterior se hicieron trabajos con diferentes metales base o espesores, los ajustes de la máquina pueden haberse cambiado. No encienda la máquina simplemente y dé por hecho que está ajustada al voltaje y velocidad de alimentación de alambre correctos para su trabajo.

Además, considere la edad de la máquina de soldar. Una máquina bien usada más vieja puesta a 20 volts y 190 IPM puede trabajar bien, pero si se cambia a una máquina más nueva (y más precisa), esos mismos valores pueden causar algunos pro­blemas de soldadura.

Prepare mentalmente

Parte de la configuración involucra preparación mental. Si es un trabajo nuevo, tómese el tiempo para asimilar el plano, la especificación del procedimiento de soldadura (WPS, por sus siglas en inglés) y las variables esenciales. Los soldadores con frecuencia se enfrentan con el desafortunado problema de símbolos de soldadura y especificaciones de procedimientos de soldadura incompletos o inexactos, por lo que necesitan desarrollar esas habilidades ‘suaves' (interpersonales) de comunicación. Algunas cuestiones deberían desplegar una bandera roja e impulsar al soldador

a preguntarle a un supervisor. ¿Por qué la WPS requiere alambre de aluminio 5356, y yo tengo 4043 en la máquina? Tal vez sea requerido por una razón específica, y con frecuencia no se puede estar seguro sin verificarlo.

Otro gran problema de los símbolos de soldadura es el uso de la designación para "typical" (TYP) en la cola del símbolo de soldadura. AWS A2.4, "Standard Symbols for Welding, Brazing, and Nondestructive Examination" (símbolos estándar para soldadura por fusión, Soldadura fuerte y prueba no destructiva), trata este problema: "El uso incorrecto de la designación TYPICAL ha causado muchos casos de confusión y errores de fabricación por la falla en identificar por completo todas las juntas aplicables o por juntas que podrían ser similares pero no idénticas".

Las compañías confían en el conocimiento y la experiencia de los soldadores para fabricar partes correctamente. Así, por ejemplo, aún si el plano o procedi­miento no requiere una abertura de raíz, el soldador puede saber que para la geometría de unión a mano, una penetración completa no es posible sin una abertura de raíz, por lo que pondrá una.

¿El agregar esa raíz cambiará el diseño? Probablemente no, pero el riesgo existe. Además, el dejar una abertura de raíz requerida fuera de la WPS ciertamente no respeta el estándar AWS. El prólogo de A2.4 establece: "la soldadura no puede tomar su lugar como una herramienta de fabricación a menos que se proporcionen medios para llevar información. Frases como ‘para soldarse de lado a lado' o ‘para soldarse por completo' en efecto transfieren responsabilidad de diseño del diseñador al soldador, quien no puede esperarse que sepa requerimientos de diseño".

Eso realmente lo dice todo, pero desafortunadamente no puede estimular cambios organizacionales de la noche a la mañana. Usted puede haber escuchado a ingenieros profesionales decir "simplemente suéldelo", lo cual de acuerdo con la AWS es totalmente inaceptable—pero sucede. Así que como parte de una preparación "mental", usted debe saber cómo leer una WPS y símbolos de soldadura, y saber cuándo hacer preguntas. Algunas preguntas son válidas, pero puede llegar al punto donde está dudando de todo y haciéndole perder el tiempo a los demás. Es una delgada línea. Pero al estar mentalmente conectado al hacer la configuración, usted puede asegurarse de tener la información que necesita para hacer la soldadura correctamente la primera vez.

Las fotos, tomadas por Monte Swann, son de How To Weld por Todd Bridigum y se reimprimen con permiso.



Todd Bridigum

Welding Instructor
Minneapolis Community and Technical College
1501 Hennepin Ave. S.
Minneapolis, MN 55403
Phone: 612-659-6000

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