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¿Qué hay dentro de su antorcha GTAW?

El proceso de soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), también conocido como soldadura de tungsteno con gas inerte, fue desarrollado en el Sur de California (Southern California) a principios de la década de 1940, y fue patentado en 1942 por Russell Meredith de Northrop Aircraft Corporation. El proceso permitió a los fabricantes unir aleaciones ligeras usadas en la manufactura aeronáutica, y brindó una manera consistente, asequible y rápida de hacer soldaduras de alta calidad.

La Linde Division de la Union Carbide Corporation compró los derechos de la patente de GTAW y desarrolló varias antorchas para heliarc, llamada así por su uso de helio como gas de protección, un término que se sigue usando en la actualidad. En las décadas de 1960 y 1970, cuando expiraron muchas de las patentes originales sobre el proceso de soldadura y los diseños de antorcha, varias compañías empezaron a hacer antorchas para GTAW, agregando sus propias mejoras e innovaciones.

Una compañía del Sur de California empezó reparando antorchas GTAW usadas que habían sido desechadas por los manufactureros aeronáuticos locales. Hacían esto quemando el molde de plástico duro, reparando el cuerpo de la antorcha y luego haciéndole un nuevo molde a la antorcha con caucho de silicona altamente dieléctrico, lo que la hacía menos apta para la salida del arco, un problema común causado por el uso de corriente de alta frecuencia en el inicio del arco.

Otra mejora al diseño inicial de la antorcha GTAW fue usar materiales conductores de vanguardia como telurio de cobre, aleaciones de soldadura fuerte de plata, y gaucho de silicona de alto desempeño para aislar eléctricamente las partes conductoras. Esas mejoras minimizaron la pérdida de corriente eléctrica, un problema que puede resultar en inicios inconsistentes del arco y dificultad en controlar el arco de soldadura particularmente en material delgado y áreas donde se necesitan entradas de energía limi-tadas para lograr el control del cordón y del borde.

Otros desarrollos incluyeron partes de componentes maquinadas con precisión, procesos avanzados de moldeo de inyección, y nueva tecnología de enfriamiento por agua y gas—cambios que mejoraron el desempeño de la antorcha al minimizar la resistencia y maximizar la capacidad de transporte de corriente. Las antorchas GTAW de la actua-lidad son más pequeñas, más ligeras y más ergonómicas, lo cual reduce la fatiga para los fabricantes.

En las décadas de 1980 y 1990, muchas compañías empezaron a subcontratar a China la manufactura de antorchas GTAW, con el objetivo de bajar los costos de producción mediante el uso de materiales de menor calidad y el empleo de mano de obra barata no calificada. En muchos casos, este cambio afectó el desempeño de las antorchas y en última instancia la calidad de la soldadura.

El resultado es que si usted está soldando partes de precisión, si soldando en aplicaciones aeroespaciales, tubería para procesos de alimentos y otras aplicaciones sanitarias, o si está haciendo cualquier tipo de trabajo de GTAW de alta pureza, tendrá que invertir en buenas herramientas que le ayudarán a lograr soldaduras consistentes que pasen la inspección visual y técnica.

Verificando su Antorcha GTAW

Al elegir una antorcha GTAW, la simple ins-pección de los componentes le ayuda a determinar si está hecha para durar o no.

Juegos de Cables. Un signo indicador de un juego de cables de mala fabricación son los niples de corriente mal instalados, lo cual puede causar una corriente eléctrica inconsistente o la pérdida total de corriente.

Mangueras rebordeadas. Las mangue-ras mal rebordeadas pueden causar un flujoinconsistente, fugas de gas y fugas de agua. Si su antorcha tiene material de cable de cobre descubierto, tenga presente que el material se deteriora rápidamente, causando contaminación y restricción de los pasos de flujo de agua dentro de la antorcha GTAW y el sistema de enfriamiento. Además, el material de las mangueras de hule de mala calidad puede filtrar la atmósfera dentro de la zona de soldadura y causar porosidad en la soldadura.

Figura 1
Se ha cortado una porción de esta antorcha GTAW enfriada por aire para mostrar el ensamble de componentes de la cabeza y el diseño de la válvula. Observe las partes maquinadas con precisión.

Partes maquinadas. Las antorchas por abajo del nivel promedio típicamente contienen partes mal maquinadas y están hechas con metales de menor calidad. Esto puede causar infinidad de problemas, incluyendo un mal ajuste, menor conductividad, fuga de gas y contaminación del gas (vea la Figura 1).

Materiales de aislamiento. Una antorcha de GTAW manufacturada con precisión está hecha con materiales aislantes de calidad como silicona, hule y Teflon® relleno con vidrio, en lugar de hule genérico o Teflón virgen. Los materiales aislantes de mayor calidad son menos propensos a fugas de alta frecuencia, salida de arco y falla.

En resumen, usted tiene que ver si hay metales disímiles o de menor calidad, partes mal maquinadas, juntas mal soldadas, materiales aislantes inferiores, material de cable y manguera de bajo costo, y mala cons-trucción de manijas de aislamiento y tapas traseras. Es muy probable que usted sufra falla prematura de la antorcha, pérdida de corriente eléctrica, flujo inconsistente de gas y agua, fugas de gas y agua, mayor uso de gas, sobrecalentamiento, mal inicio de arco y mala calidad de la soldadura.

Lista de Verificación de la Antorcha GTAW antes de Soldar, Otros Consejos

Aun cuando tenga una antorcha GTAW de alta calidad, usted querrá asegurarse de ha-cer una revisión previa antes de embarcarse en una soldadura de alta pureza.

  • Inspeccione su antorcha en busca de defectos obvios que pudieran entorpecer su desempeño (vea la Figura 2).
  • Pruebe todas las conexiones mecánicas y asegúrese de que estén apretadas.
  • Pruebe que no haya fugas en las co-nexiones de gas del medidor de flujo hacia la tapa trasera en la antorcha GTAW, lo que minimiza la oportunidad de jalar a la atmósfera hacia la zona de la soldadura. Puede usar un probador comercial de fugas de gas o puede mezclar detergente para trastes y agua y aplicar la solución abundantemente a cada conexión mecánica, incluyendo casquillos de manguera y componentes del medidor de flujo. Si hay señales de burbujas, usted sabe que hay una fuga.
  • Pruebe las velocidades de flujo del agua quitando la línea de retorno de agua de la antorcha. Ponga la línea en un recipiente, a-rranque el enfriador de agua o la máquina de soldar si están en serie, y mida la velocidad de flujo. Las antorchas GTAW enfriadas por agua requieren 1 cuarto de galón (946 ml) de flujo por minuto, y la presión máxima de la línea debe ser 45 PSI.
  • Verifique las velocidades de flujo del gas con un probador de flujo de gas de protección en la boquilla de gas (copa), para confirmar que el flujo concuerde con los valores deseados de su medidor de flujo o de sus parámetros de soldadura.
  • Asegúrese de que no haya nudos o dobleces apretados en las mangueras de suministro de agua y de gas, lo cual puede reducir o restringir el flujo de gas y agua.
  • Instale un difusor de gaspara todas las aplicaciones. El hacerlo permitirá que la antorcha funcione más fría, ayudará a que el electrodo de tungsteno dure más, y le dará una mejor calidad de soldadura usando menos gas de protección.
  • Use una tapa trasera mediana o pequeña siempre que sea posible. Las tapas largas son convenientes debido a que usted puede usar un electrodo de tungsteno de 7 pulgadas, pero las tapas largas pueden hacer que su flujo de gas sea inconsistente.
  • Agrupe las mangueras y cables de alimentación en una cubierta protectora de cables para evitar que se enreden o se dañen.
  • Use consumibles del lado frontal de alta calidad comprados a un proveedor de confianza.
  • Use sólo electrodos de tungsteno verificados de alta calidad.
  • Prepare sus puntas de tungsteno usando una rectificadora dedicada con rueda de diamante.
  • Figura 2
    No todos los problemas de la antorcha están ocultos tras su carcasa. Esta antorcha GTAW de una marca nueva tiene un tubo de cobre expuesto, lo que prueba por qué es importante inspeccionar visualmente su antorcha antes de usarla.

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Jim Watson

Founder and CEO of Arc-Zone.com®

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