La soldadura de chapas metálicas une dos chapas para fabricar estructuras ligeras y duraderas. Se utiliza en todos los sectores, desde el aeroespacial hasta el de bienes de consumo.
Las ventajas de la soldadura metálica son una mayor resistencia estructural, un diseño flexible y un ahorro de costes.
En esta entrada del blog, exploraremos métodos comunes para soldar chapa de acero y otros metales finos, así como las mejores prácticas que todo soldador de chapa debe conocer. También examinaremos la superficie a tener en cuenta para la soldadura de chapa metálica.
Si eres principiante en la fabricación de chapas metálicas, no dudes en consultar esta guía básica:
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Tipos comunes de soldadura de chapas metálicas:
La soldadura de chapas metálicas tiene varios procesos, cada uno adecuado para usos específicos. Veamos los principales métodos de soldadura de metales.
Soldadura MIG (gas inerte metálico):
MIG, también llamada soldadura por arco metálico con gas, es popular para materiales finos. Utiliza un electrodo de alambre consumible alimentado continuamente a través de la pistola de soldadura, además de un gas de protección que protege la soldadura de la contaminación. El hilo se funde y une los metales. El argón y el dióxido de carbono son gases de protección habituales en MIG.
Las ventajas de la soldadura WIG son la facilidad de uso, la alta velocidad y la capacidad de soldar chapas más gruesas en comparación con otros procesos. La soldadura MIG es adecuada para metales finos como el acero, el acero inoxidable y el aluminio. Se utiliza mucho en la construcción, la automoción y la industria manufacturera para soldar chapas metálicas..
Soldadura TIG:
La soldadura TIG, también denominada soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), es otro método habitual de soldadura de chapas metálicas. A diferencia de MIG, TIG utiliza un electrodo de tungsteno no consumible para hacer el arco. Es conocido por sus soldaduras precisas y de alta calidad en chapas finas. El argón y el helio suelen utilizarse como gases de protección en TIG.
El TIG suele ser la opción preferida en la soldadura de metales cuando el aspecto y la calidad de la soldadura son importantes. Ofrece un gran control sobre la soldadura y unas salpicaduras mínimas. Sin embargo, requiere más destreza y su velocidad es menor que la de MIG. Suele utilizarse en automoción, aeroespacial y metalistería artística.
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Soldadura por arco de plasma:
La soldadura por arco de plasma (PAW) es un proceso de alta precisión ideal para chapas finas. Utilizando un arco de plasma focalizado, crea soldaduras fuertes y precisas sin necesidad de materiales de relleno. Este método es especialmente adecuado para industrias como la aeroespacial y la electrónica, donde la precisión es clave. Cuando se combina con servicio de corte por plasma, permite una preparación eficaz de las chapas metálicas, garantizando bordes limpios y resultados de soldadura de alta calidad. Esta combinación aumenta la productividad y garantiza resultados de primera clase en proyectos complejos.
Soldadura con electrodo (soldadura por arco metálico protegido):
La soldadura por electrodo, también llamada soldadura por arco metálico protegido (SMAW), es una técnica de soldadura flexible de chapas metálicas que utiliza un electrodo consumible con un revestimiento de fundente. A medida que el electrodo se funde, el fundente forma una escoria protectora sobre la soldadura, protegiéndola de la contaminación atmosférica.
La varilla es buena para chapas más gruesas y soldaduras en exteriores o con viento. También funciona con metales sucios u oxidados. Sin embargo, hace una soldadura menos atractiva que la TIG o MIG y necesita más limpieza después de la soldadura.
La soldadura por electrodo puede soldar diversos metales, como acero e inoxidable. Se utiliza mucho en tuberías, construcción naval y construcción. Las principales ventajas de la soldadura con electrodo son su flexibilidad y su capacidad para soldar metales sucios, lo que la hace adecuada para condiciones menos ideales.
Soldadura por haz de electrones:
La soldadura por haz de electrones (EBW) utiliza haces de electrones focalizados para obtener soldaduras de chapas metálicas fuertes y de alta precisión. Industrias como la automoción, la aeroespacial y la electrónica utilizan a menudo la soldadura por haz de electrones.
Las principales ventajas del EBW son una precisión extremadamente alta y una distorsión térmica mínima. Esto la hace ideal para soldar piezas de chapa metálica que requieren tolerancias estrechas.
Soldadura con gas (oxiacetileno):
La soldadura con gas, en particular el oxiacetileno, utiliza una llama procedente de la combustión de acetileno con oxígeno para soldar. Aunque es menos habitual hoy en día en trabajos de chapa, sigue utilizándose para ciertas aplicaciones, sobre todo en trabajos de reparación.
La soldadura con gas sirve tanto para metales férricos como no férricos. Suele utilizarse en pequeños talleres, metalistería artística y reparación de automóviles. Las principales ventajas de la soldadura con gas son su portabilidad y que no necesita electricidad, lo que la hace útil para reparaciones sobre el terreno y en lugares remotos.
Soldadura por puntos de resistencia:
La soldadura por puntos de resistencia une superficies metálicas mediante el calor producido por la resistencia al flujo de corriente eléctrica. La industria del automóvil la utiliza para unir paneles de carrocería y otras piezas metálicas finas. Es fácil de automatizar, rápida y estable. Por eso es ideal para la producción en serie de piezas de chapa metálica.
Soldadura láser:
La soldadura láser utiliza un potente rayo láser para fundir y fusionar el metal. Este proceso ofrece gran precisión y control del calor, por lo que es perfecto para soldar chapas finas. La soldadura láser se utiliza habitualmente en la industria aeroespacial, la fabricación de productos electrónicos y los dispositivos médicos. Sus principales ventajas son el mínimo impacto térmico, la alta precisión y la capacidad de soldar formas complicadas y materiales difíciles de unir de otro modo.
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Superficies a tener en cuenta para la soldadura de chapas metálicas:
En la soldadura de chapas metálicas, la orientación de la superficie es crucial para elegir el método de soldadura adecuado y obtener soldaduras de máxima calidad. A continuación se indican algunas superficies de chapa comunes y las técnicas preferidas:
Superficies planas:
Las superficies planas son muy comunes en los trabajos de soldadura de chapas metálicas. Cuando se sueldan chapas en un plano plano, se suele utilizar la “soldadura por saltos” para minimizar la distorsión térmica. Esto significa soldar secciones intermitentes en lugar de una costura continua, dejando que el metal se enfríe entre pasadas.
La soldadura MIG es una elección popular para la soldadura de superficies planas, ya que ofrece velocidad y facilidad de uso. Pero para el metal fino, TIG puede ser mejor para menos salpicaduras y precisión.
Superficies horizontales:
En la soldadura horizontal de chapas metálicas se pueden utilizar soldaduras de filete o soldaduras de ranura. Las soldaduras de filete unen dos superficies en ángulo, formando una costura en forma de ‘L’. Las soldaduras de ranura colocan una chapa sobre otra y las presionan para formar una costura ranurada. Para zonas horizontales, suele preferirse la soldadura con electrodo (SMAW) por su flexibilidad para trabajar bien en distintas posiciones. Sin embargo, la soldadura MIG también suelda eficazmente superficies horizontales.
Superficies verticales:
La soldadura vertical de chapa metálica requiere que el soldador mantenga una posición erguida frente a la superficie. Al soldar chapas de acero en vertical, es importante sujetar el soplete en un ángulo de 45° con respecto a la chapa y mantener la punta del electrodo alejada del metal fundido para evitar que fluya hacia abajo y cubra la punta. La soldadura vertical requiere más habilidad y experiencia que la soldadura plana u horizontal. Técnicas como el trenzado o el escalonado pueden controlar el baño de soldadura y garantizar una fusión adecuada. Un consejo para las superficies verticales es controlar el tamaño del baño de soldadura para evitar el pandeo. Esto se debe a que los charcos más pequeños son más fáciles de manejar verticalmente.
Superficies elevadas:
La soldadura por encima de la cabeza se considera la más difícil, ya que el metal fundido tiende a gotear hacia abajo durante la soldadura. Para evitarlo, los soldadores de chapas metálicas deben utilizar suficiente relleno para minimizar el tamaño del baño de soldadura y aplicar el calor adecuado para una fusión correcta. La soldadura con electrodo se suele utilizar para soldar por encima de la cabeza porque funciona en varias posiciones. Sin embargo, los soldadores de chapa con experiencia también pueden utilizar técnicas de soldadura MIG o TIG para trabajos por encima de la cabeza.
Superficies metálicas curvas:
Las superficies curvas requieren más habilidad y precisión que las planas. Cuando se suelda metal curvado, suelen utilizarse primero soldaduras por puntos para mantener la alineación y evitar el alabeo. Esto significa hacer pequeñas soldaduras por puntos para mantener las piezas en su sitio antes de la soldadura final. La soldadura TIG suele ser la mejor para soldar superficies curvas por sus soldaduras suaves y precisas con poca distorsión. Es habitual en las industrias automovilística y aeroespacial.
Juntas de borde:
Las juntas de borde son importantes en la soldadura de chapas metálicas. Un ajuste adecuado evita que se quemen. La soldadura MIG se utiliza normalmente para las juntas de los bordes, ya que penetra bien y es rápida. Pero para el metal fino, TIG puede ser mejor para la precisión y el control del calor.
Opciones de metal para la soldadura de chapas metálicas:
En la soldadura de chapas metálicas se utilizan muchos materiales. Cada uno tiene sus propias ventajas y dificultades. A continuación se describen algunos materiales comunes:
Aceros al carbono:
Los aceros al carbono se utilizan ampliamente en la soldadura de chapas metálicas por su resistencia y valor. Son perfectos para usos estructurales en automóviles y en la industria de la construcción. La soldadura MIG es habitual para soldar chapas finas de acero al carbono, ya que ofrece rapidez y sencillez. Para chapas más gruesas, la soldadura con electrodo (SMAW) aporta flexibilidad, especialmente en exteriores.
Acero inoxidable:
El acero inoxidable se prefiere por su resistencia a la corrosión y su aspecto. Se utiliza mucho en equipos alimentarios y dispositivos médicos. La soldadura TIG se utiliza a menudo para chapas de acero inoxidable, realizando soldaduras precisas y de gran calidad. La soldadura láser también está ganando popularidad entre los soldadores de acero inoxidable, dada su mínima distorsión térmica.
Aluminio:
Las propiedades de ligereza del aluminio lo hacen popular en la industria aeroespacial y del automóvil. Para la soldadura de chapas de aluminio, TIG ofrece un excelente control y soldaduras limpias. La soldadura MIG con una pistola de carrete también funciona para el aluminio, especialmente para las chapas más gruesas.
Cobre y hierro:
El cobre, conocido por su conductividad, se utiliza a menudo en aplicaciones eléctricas. El hierro, menos común en forma de plancha, pero sigue teniendo algunos usos industriales. Ambos pueden ser difíciles de soldar. Para el cobre, se suele recomendar TIG, mientras que para el hierro, los procesos habituales de soldadura de chapas son stick o MIG.
12 consejos prácticos para soldar chapas metálicas
1. Seleccione el relleno adecuado
Al soldar un metal fino, elija una masilla más fina que el metal a soldar. Por ejemplo, cuando se suelda un metal de 1 mm, lo ideal es un relleno de 0,6 mm. Un alambre más fino requiere menos calor, lo que reduce el riesgo de quemaduras y mejora la calidad de la soldadura. Y adapte siempre las propiedades del relleno al metal base. Por ejemplo, utilice ER70S-6 en chapas de acero para obtener resistencia y compatibilidad.
2. Utilizar Skip Welding
La soldadura en saltos minimiza la distorsión por calor. Suelde segmentos de 1 pulgada con separaciones de 3 pulgadas. Esto permitirá que el metal se enfríe entre soldaduras. Esto ayuda a mantener la forma de la chapa y reduce el alabeo.
3. Soldadura por puntos para alineación
La soldadura por puntos es clave para la alineación en la soldadura de chapas. Realice pequeñas soldaduras por puntos de 1/4 de pulgada espaciadas uniformemente. Esto evita la desalineación durante las soldaduras finales, especialmente con metal fino que se deforma con facilidad.
4. Garantizar un ajuste adecuado
Asegúrese de que el ajuste sea firme y hermético, con holguras mínimas para evitar quemaduras. En el caso de uniones a tope de chapas finas, considere la posibilidad de doblar ligeramente uno de los bordes para mejorar el ajuste. Y en las uniones en T, asegúrese de que la alineación sea perpendicular.
5. Limpieza previa a la soldadura
Limpie el metal antes de soldar para eliminar la suciedad y la grasa que pueden arruinar las soldaduras. Utilice máquinas o herramientas para una limpieza más rápida en las fábricas. Y elimine cualquier revestimiento para dejar al descubierto el metal desnudo.
6. Utilice The Smallest Posible Wire Diámetro Fo MIG Welding Sheet Metal
Para la chapa más fina, utilice alambre de 0,023-0,024 pulgadas. Para material de calibre 18 y más grueso, utilice alambre de 0,030 pulgadas. Los alambres más pequeños necesitan menos calor para fundirse, lo que reduce el riesgo de quemaduras. También ayuda a controlar mejor la soldadura.
7. Mantenga una longitud de arco corta y una tensión baja para minimizar la entrada de calor.
De este modo se evita la distorsión y el quemado, pero se consigue una buena fusión. El arco más corto también controla mejor el charco de soldadura.
8. Utilice las capacidades de soldadura por pulsos para reducir la distorsión
La pulsación alterna entre corriente alta y baja, lo que disminuye la entrada total de calor y la deformación. Es ideal para materiales finos y propensos a la deformación.
9. Utilice barras de soporte de cobre o aluminio para disipar el calor más rápidamente
Esto evitará deformaciones o quemaduras. Además, sujete las barras firmemente a la parte posterior de la soldadura para extraer el calor de la zona soldada.
10. Use gases de protección con alto contenido en argón
Para un menor aporte de calor, utilice gases de protección con alto contenido en argón, como argón 75% y CO2 25% para el acero y argón 100% para el aluminio. Los gases ricos en argón transportan menos calor y salpicaduras.
11. Utilizar la soldadura de puntadas para costuras más largas considerar
Significa realizar soldaduras cortas y espaciadas uniformemente a lo largo de la junta. Esto distribuye el calor de forma más uniforme para reducir los riesgos de distorsión.
12. Mantenga una velocidad de desplazamiento constante y evite los movimientos de zigzagueo.
Desplácese en línea recta a la mayor velocidad posible sin dejar de lograr una buena penetración. Evite las ondulaciones, ya que introducen riesgos de quemadura. La técnica de empuje suele ser preferible a la de tracción, ya que dirige el hilo hacia el borde más frío del baño de soldadura.
Con estos consejos, los soldadores de chapas metálicas pueden realizar soldaduras de calidad y sin distorsiones. Practique las técnicas y ajuste la configuración según sea necesario para el material y el grosor específicos.
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Preguntas frecuentes:
¿Puedo utilizar CA o CC para soldar aluminio MIG?
Tanto la CA como la CC sirven para soldar chapas de aluminio, pero la CC suele ser más rápida y no necesita equipos especiales.
¿Cuál es la chapa más fina que se puede soldar?
Con un buen control del calor, la soldadura MIG puede soldar chapas tan finas como 0,8 mm. La soldadura TIG permite soldar chapas aún más finas.
¿Cómo evitar el alabeo al soldar chapas?
Para minimizar la distorsión al soldar metal fino: Utilice la soldadura por saltos, la soldadura por puntos, la sujeción, el precalentamiento y el enfriamiento lento. Las soldaduras estratégicamente secuenciadas también distribuyen el calor uniformemente.
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