¿Por qué usamos la soldadura Pulse MIG/MAG?

Ventajas y desventajas del arco voltaico pulsado en comparación con el estándar

Conducción a altas velocidades en autopista: en los vehículos modernos, sientes como si simplemente se deslizaran, en lugar de luchar contra la fuerza centrífuga. Reflejan así su ligereza y capacidad de recorrido de grandes distancias con facilidad. Pero, ¿y si se pudiera llevar esta ligereza y dinámica de conducción a las carreteras secundarias o incluso al tráfico urbano?

El equivalente a este deslizamiento fluido sobre la autopista en la tecnología de soldadura es el arco voltaico de rociadura. Las propiedades del arco son muy útiles en todos los rangos de potencia y en numerosas aplicaciones. Pero, si el soldador pasa a arco voltaico corto o de transición, dependiendo de la potencia, es como si de repente estuviese conduciendo por la ciudad o por una carretera secundaria. Las velocidades de soldadura y la profundidad de penetración disminuyen, y la necesidad de retrabajo aumenta por las proyecciones de soldadura. Aunque la tarea se complica, la soldadura Pulse podría remediar esta situación.

Funcionamiento del arco voltaico estándar: historia de la soldadura Pulse

Para entender los fundamentos tecnológicos de la soldadura Pulse, antes es necesario saber cómo funcionan las variantes del arco voltaico estándar. ¿Qué podemos afirmar sobre su capacidad de simplificación del trabajo?

En general: si el electrodo de soldadura entra en contacto con la pieza de trabajo, se produce un cortocircuito. Para evitar una fase de cortocircuito más larga, se aumenta la corriente, cebando así el arco. El calor resultante funde el material base y el extremo del electrodo y provoca la transferencia de material o desprendimiento de gota. En un rango de potencia de intensidad baja a media, cada gota se desprende con base en un cortocircuito. Sin embargo, las características de este proceso varían mucho en función de la potencia.

• Arco voltaico corto: el desprendimiento de gota ocurre en la fase de corriente de alta intensidad del cortocircuito. Como resultado, la apertura del cortocircuito, es decir, la ignición del arco, ocurre de manera explosiva, lo que puede dar lugar a la formación de proyecciones. No obstante, estas suelen ser tan finas en un rango de potencia inferior que no se adhieren al material base. Si se practica la agilidad manual, el arco corto también puede ser fácil de dominar, ya que el soldador siempre siente el contacto directo con el baño de fusión.

• Arco voltaico de transición: también en este caso, el principio de desprendimiento de gota basado en el cortocircuito sigue siendo el mismo en la fase de corriente de alta intensidad. Dado que ya se utilizan corrientes de intensidad significativamente más altas, las explosiones durante el desprendimiento de gota también son más pronunciadas. De este modo, se forman gotas más grandes que se desprenden del extremo del electrodo sin que se produzca un cortocircuito y que, como resultado, pueden aterrizar cerca del cordón de soldadura. Así, las proyecciones de soldadura aumentan en tamaño, se forman con mayor frecuencia y se adhieren inevitablemente a la pieza, lo cual, a su vez, aumenta de manera considerable el retrabajo. El soldador solo consigue dominar el arco voltaico de transición con grandes esfuerzos.

• Arco voltaico de rociadura: en este caso, el extremo del hilo se calienta más debido a la elevada potencia. La corriente genera un campo magnético que contrae las gotas alrededor del extremo del electrodo (efecto «pinch») y que provoca que estas se multipliquen y disminuyan de tamaño cada vez más hasta que se dirigen al baño de fusión como un hilo. Por lo tanto, la transferencia de material está casi libre de cortocircuitos. Esto da lugar a una transferencia muy limpia cuando las tasas de deposición son altas, que va acompañada de una reducción máxima de las proyecciones.

Así, el arco ofrece al soldador una gran sensación de equilibrio y de manejo sencillo. Los procesos de dirección del arco y de unión de los metales se realizan con mucha suavidad.

El arco voltaico pulsado: un truco electrotécnico

Las propiedades de soldadura del arco voltaico de rociadura son ideales para todo el rango de potencia: es muy plano, los cordones tienen forma de triángulo isósceles, la penetración es perfecta, las proyecciones son bajas y, por supuesto, las velocidades de soldadura son altas. Sin embargo, proyectar todo eso en el arco voltaico corto y de transición sería imposible en el ámbito del arco estándar. Por ello, fue necesario buscar una solución en la caja de trucos electrotécnicos, y la ganadora fue la soldadura Pulse.

En contraste con el arco estándar, el arco voltaico pulsado no cortocircuita . Por lo tanto, no hay contacto directo entre el hilo y el baño de fusión. El verdadero secreto reside en el hecho de que el arco oscila (intervalos de pulso) entre una corriente básica extremadamente baja y una corriente pulsada (con valores de corriente muy altos). En principio, la corriente básica tiene la tarea de evitar la rotura del arco y de mantener el baño de fusión en estado líquido. Entonces, la corriente pulsada genera suficiente calor para desprender la gota y, así, generar la penetración.

¿Cómo funciona la soldadura Pulse?

Importante: los impulsos utilizan el llamado efecto «pinch» (o de contracción), al igual que el arco voltaico de rociadura. A diferencia del arco voltaico corto, la gota NO se desprende en la fase de corriente de alta intensidad. El electrodo de soldadura se funde y se contrae en un punto determinado al aplicar una corriente de intensidad considerablemente alta durante uno o dos milisegundos por impulso. Poco antes de que la corriente alcance de nuevo el rango de la corriente básica de intensidad baja, la gota contraída se desprende y se desliza con suavidad hasta el baño de fusión. Con la longitud de arco apropiada (distancia entre el extremo del hilo y el baño de fusión), el hilo y el baño de fusión nunca entran en contacto, por lo que la soldadura por impulsos está casi libre de cortocircuitos. Así, se permite una transición de material extremadamente limpia: las excepciones confirman la regla.

Además, la transición de los materiales se ve afectada de forma positiva por el reducido tamaño de las gotas (similar a las del arco voltaico de rociadura) y es más o menos constante en todo el rango de potencia. Solo cambia el número de intervalos de impulso y, por lo tanto, el número de gotas desprendidas: en el rango de potencia de baja intensidad hay menos impulsos y en el de alta intensidad aumentan significativamente. Esto también se puede escuchar: cuanta más potencia, más agudo es el tono (frecuencia de impulsos).

Ventajas y desventajas de la soldadura Pulse en la práctica

• Aportación de calor: los picos de corriente necesarios para el efecto «pinch» deben alcanzar un mínimo de 450 amperios. Esto quiere decir que la temperatura del impulso siempre es, en principio, más elevada que en la soldadura estándar de arco voltaico corto. Por este motivo, suele ser el preferido de los soldadores en el ámbito de las chapas finas, que requieren la máxima reducción del calor posible. Pero la aportación adicional de calor también puede resultar en una mayor velocidad de soldadura. Por ello, en ciertos rangos de grosor de la chapa, también se puede incrementar la eficiencia mediante el arco voltaico pulsado.

• No obstante, ocurre lo contrario en el ámbito del arco voltaico de rociadura: mediante el impulso, es posible reducir la aportación de calor, especialmente en los rangos de potencia alta, ya que las corrientes de alta intensidad no se aplican de forma permanente.

• Desventajas en el manejo: el principio de la soldadura por impulsos se basa en el hecho de que no hay contacto directo entre el electrodo de soldadura y el baño de fusión. Es por esto que, en muchos casos, los soldadores profesionales ven más ventajas en el manejo del arco voltaico corto, pues el contacto continuo con el baño de fusión se puede dirigir mejor y se pueden evitar las muescas de penetración.

• Reducción de las proyecciones de soldadura: es evidente que las proyecciones de soldadura se reducen hasta un 100 % debido al desprendimiento de gota sin cortocircuito y a la resultante transferencia extremadamente limpia de material. En el ámbito del arco voltaico de transición en particular, se recomienda la soldadura por impulsos, ya que ahorra mucho retrabajo.

• Siempre el mismo tipo de arco voltaico: desde la mínima hasta la máxima potencia, siempre se puede aplicar el mismo tipo de arco mediante la función pulse.

• Ventajosa en la soldadura de varias capas: la soldadura Pulse es perfecta para la creación de capas.

• Cordones planos garantizados

Especialmente ventajosa con aluminio

Si el usuario trabaja en el ámbito de la soldadura profesional de aluminio, el sistema de soldadura Pulse MIG-MAG es indispensable. Este tiene un efecto particular: debido a la elevada conductividad térmica del aluminio, el arco voltaico corto suele ser demasiado frío. En la práctica, esto significa que el soldador tiene que parametrizar una corriente de soldadura (avance de hilo) significativamente más alta con el arco voltaico corto que con el pulsado. Así, la selección de un parámetro de soldadura adecuado es mucho más difícil. Si la soldadura es demasiado «fría», el resultado es un cordón sobreelevado. Si, por el contrario, se utiliza un parámetro de soldadura demasiado alto, se produce un exceso de penetración (desperdicio de material de aporte).

Especialmente en el rango de potencia más bajo, la soldadura Pulse sirve de ayuda cuando se trabaja con aluminio. Debido a las curvas características adaptadas del impulso, es fácil evitar las quemaduras y el exceso de penetración y, al mismo tiempo, lograr una efluencia limpia de la masa fundida para obtener un aspecto cóncavo del cordón (arqueado hacia dentro). Otra ventaja del arco voltaico pulsado cuando se trata de aluminio es la rentabilidad, debido a las mayores velocidades de soldadura y a los resultados libres de proyecciones en todo el rango de potencia. El aspecto resultante es impecable y de gran profesionalidad.

El sistema de soldadura Pulse MIG/MAG adecuado

El arco voltaico pulsado ha sido la tecnología más moderna en lo que respecta a sistemas de soldadura avanzados durante décadas. Pero, incluso en la gama media de los sistemas manuales de soldadura, la de impulsos está ganando cada vez más terreno. Fronius también ha reaccionado en consecuencia a este acontecimiento del mercado y ha mejorado los sistemas multiproceso de la serie TransSteel para incluir esta función.

De este modo, el nuevo TransSteel Pulse combina a la perfección los requisitos técnicos para poder superar todos los desafíos planteados por la soldadura manual, sin importar el material.