¿Qué es la soldadura? Definición, diferentes tipos de soldadura...
La soldadura es una técnica de ensamblaje indispensable en la industria, que ofrece multitud de ventajas en los procesos de fabricación y garantiza el rendimiento de las estructuras metálicas.
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La soldadura es uno de los procesos más rentables para unir piezas metálicas. Permite unir una amplia franja de espesores: desde unas décimas de milímetro hasta decenas de centímetros. Es una técnica versátil que puede aplicarse a una amplia gama de materiales.
La soldadura se define por la fusión del material soldado, lo que permite crear uniones atractivas y complejas que cumplen los requisitos geométricos más estrictos. Esta flexibilidad se adapta a una gran variedad de formas y tamaños habituales en la construcción industrial, desde tubos y perfiles hasta chapas y piezas complejas. La soldadura permite hacer realidad los diseños más originales y las estructuras más sofisticadas.
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Definición de soldadura
La soldadura es un proceso fundamental en la industria que permite unir piezas, generalmente metálicas, aplicando calor para fundir los materiales en la zona de contacto. Esta unión puede reforzarse con o sin material de aportación, dependiendo del tipo de soldadura utilizada. Se puede realizar utilizando diferentes fuentes de energía, como arcos eléctricos, gases o presión. Es esencial en sectores como la construcción, automoción y fabricación de maquinaria pesada, y existen diversos procesos como:
- Soldadura por arco con electrodo fusible (mig/mag). Soldadura por arco con electrodo no fusible (tig).
- Soldadura por plasma y microplasma.
- Soldadura por láser.
- Soldadura por llama.
- Soldadura fuerte.
Cada uno de estos procesos tiene características específicas y se utilizan para distintos tipos de trabajo y materiales.
¿Cuáles son los beneficios de la soldadura para la industria?
- Resistencia y durabilidad
La soldadura garantiza unas propiedades mecánicas al menos equivalentes a las del material base que se suelda. - Precisión y flexibilidad
La soldadura se adapta a una gran variedad de formas y tamaños habituales en la construcción industrial, desde tubos y perfiles hasta chapas y piezas complejas. - Eficacia y productividad
La soldadura se caracteriza por su rapidez de ejecución. Esta eficacia se traduce en una relación óptima entre la reducción de los costes de producción y la optimización de los plazos de entrega. - Versatilidad y adaptabilidad
La soldadura es aplicable a una amplia gama de materiales (aceros, aleaciones de aluminio, aceros inoxidables, aleaciones de cobre, fundición, etc.), y espesores.
Cómo funciona el proceso de soldadura?
En la soldadura con gas de protección, el gas se utiliza para crear una atmósfera que evita que el metal fundido se contamine con el aire, garantizando una soldadura de alta calidad. Los tipos más comunes son MIG (Metal Inert Gas) y TIG (Tungsten Inert Gas). En el proceso MIG, se utiliza un electrodo consumible que se funde para formar la unión. En TIG, el electrodo es de tungsteno y no se consume, proporcionando una soldadura más precisa. El gas de protección puede ser inerte, como argón, o activo, como dióxido de carbono, dependiendo del material.
Otros métodos incluyen la soldadura por láser, que ofrece precisión extrema con calor concentrado, la soldadura por plasma, que usa gas ionizado para cortes finos, y la soldadura por llama, donde gases combustibles, como el oxiacetileno, generan calor para unir metales.
Los distintos tipos de soldadura que existen
Existen varios tipos de soldadura que todo futuro soldador debe conocer. La soldadura por arco (MIG, MAG, TIG) utiliza un arco eléctrico para fundir el material y, en algunos casos, un gas de protección como argón o CO₂ para evitar la oxidación. La soldadura por llama, como la oxiacetilénica, usa gases combustibles para generar una llama que funde el metal. La soldadura por láser y plasma son más precisas, aplicando calor intenso en puntos muy localizados. También tenemos la soldadura por resistencia, que une las piezas aplicando corriente y presión. A continuación, le explicamos con más detalle algunos procesos más comunes:
Soldadura Tig (Gas inerte Tungsteno)
La soldadura TIG (Tungsten Inert Gas) emplea un electrodo de tungsteno y un gas de protección, como argón.
Soldadura MIG (Metal Inerte Gas) – MAG (Metal Active Gas)
La soldadura MIG (Metal Inert Gas) utiliza un electrodo consumible y un gas de protección, permitiendo una mayor velocidad y facilidad en su manejo. La soldadura MAG (Metal Active Gas) es similar a la MIG, pero usa un gas activo como CO₂, lo que mejora la penetración en materiales de mayor espesor.
Soldadura Eléctrica por Arco con Electrodo Revestido
La soldadura por arco con electrodo revestido, o SMAW, utiliza un electrodo revestido que se funde y crea una protección de escoria durante la soldadura. Es adecuado para diversas aplicaciones.
Soldadura autógena u oxiacetilénica
Es ideal para trabajos de reparación y mantenimiento en sectores como fontanería y metalurgia.
Soldadura por resistencia
La soldadura por resistencia une piezas aplicando presión y corriente eléctrica, siendo eficiente en la producción en serie.
Soldadura por laser
La soldadura por láser utiliza un haz de luz altamente concentrado para fundir el material, proporcionando gran precisión y velocidad.
Soldadura plasma
La soldadura por plasma es una extensión de la soldadura TIG. Se utiliza en calderería, chapa y tuberías de acero inoxidable y en las industrias química y alimentaria.
Soldadura fuerte / Soldadura blanda
Para realizar una soldadura blanda/fuerte no fundimos las piezas, sino el metal de aporte.
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Materiales que se pueden soldar
- Soldadura TIG: ideal para materiales como acero inoxidable, aluminio, cobre y sus aleaciones. Es precisa e ideal para trabajos en cualquier tipo de material metálico que requieren alta precisión, como chapas finas.
- Soldadura MIG/MAG: funciona bien en aceros al carbono, inoxidables y aluminio. El proceso MIG es perfecto para trabajos rápidos y en todo tipo materiales metalicos de diferentes espesores.
- Soldadura por arco con electrodo revestido: utilizada en aceros al carbono, aceros inoxidables y fundiciones. Este método es versátil ya que abarca la mayoría de metales y espesores (> 2 mm).
- Soldadura autógena u oxiacetilénica: permite soldar acero al carbono, aceros de baja aleación, cobre y sus aleaciones, aluminio y hierro fundido. Es ideal para trabajos de reparación y mantenimiento en sectores como fontanería y metalurgia.
- Soldadura por resistencia: se usa para aceros suaves (categoría de aceros con poca aleación e inoxidables), aceros templados (con recocido después de la soldadura), así como níqueles y aleaciones.
- Soldadura por láser: usada en metales como varios tipos de aceros, aluminio y titanio y sus aleaciones. Ofrece alta precisión, especialmente en piezas de espesores reducidos.
- Soldadura por plasma: puede soldar acero inoxidable, níquel y aleaciones y titanio y aleaciones de casi cualquier espesor. Y además en cobre y aleaciones y aluminio y aleaciones, pero en espesores más reducidos.
- La soldadura fuerte/soldadura blanda: La soldadura fuerte une metales como cobre, acero inoxidable y latón, mientras que la soldadura blanda se usa en materiales más blandos como el estaño, plomo y cobre e incluso aleaciones de cobre, estaño, zinc o plata, por ejemplo.
¿Cómo soldar con seguridad?
La soldadura conlleva algunos riesgos que importa conocer.
Los humos tóxicos pueden afectar el sistema respiratorio. Asegúrese de que la ventilación sea adecuada para evitar la acumulación de humos tóxicos, que pueden dañar los pulmones. Si trabaja en un espacio cerrado, use sistemas de extracción y mascarillas o respiradores adecuados para filtrar los gases.
Las quemaduras son comunes por el contacto con metal caliente o chispas, y la radiación UV del arco eléctrico puede dañar la piel y los ojos, lo que hace imprescindible el uso de cascos con filtro UV, guantes y ropa ignífuga.
Además, hay riesgo de descargas eléctricas, por lo que deben verificarse las conexiones eléctricas y evitar superficies húmedas.
En la soldadura se trabaja con gases inflamables y bajo presión, como el acetileno, el argón, el CO2 es crucial revisar las conexiones y almacenar las botellas lejos de fuentes de calor y chispas.
Finalmente, mantenga el área de trabajo ordenada y utilice equipos de protección individual adecuados:
- Ropa ignífuga: Pantalón, camisa, mandil, guantes, zapatos de seguridad, polainas, manguitos.
- Gafas de protección.
- Careta de soldadura con los filtros de protección.
- Cascos para proteger del ruido.
Normas de soldadura AWS y OSHA
Las normas AWS (American Welding Society) y OSHA (Occupational Safety and Health Administration) son estándares clave en soldadura. Aunque su origen es estadounidense, se aplican también en otros países, influyendo en normas locales.
La AWS establece normas técnicas y de calidad para garantizar que los procesos de soldadura cumplan con altos estándares de seguridad y eficiencia. Su ámbito incluye especificaciones de materiales, procedimientos, cualificaciones de soldadores y normas de inspección. Su ámbito abarca sectores como la construcción, fabricación y energía, asegurando calidad y seguridad en los trabajos.
La OSHA, por su parte, regula la seguridad y salud en el trabajo en. Se centra en proteger a los trabajadores de riesgos como la exposición a humos tóxicos, radiación y accidentes eléctricos. En soldadura, las normas OSHA requieren el uso de equipos de protección personal (EPI), ventilación adecuada y procedimientos de trabajo seguros para prevenir accidentes.
Las normas EN ISO aplicadas en Europa, como la ISO 9606 (UNE-EN ISO 9606-1:2017) y la ISO 15614 (UNE-EN ISO 15614-1:2018/A1:2020), son estándares internacionales que regulan la cualificación de soldadores y procedimientos. Estas se alinean en muchos aspectos con las normas AWS estadounidenses, que también regulan la calidad y cualificación en soldadura, aunque con algunas diferencias regionales en requisitos y enfoques. Ambas buscan asegurar estándares elevados, pero la AWS tiene mayor influencia en América, mientras que la ISO se aplica globalmente.
¿Cómo se ejecuta una operación de soldadura?
El primer paso es elegir el proceso de soldadura adecuado (MIG, TIG, electrodo revestido, etc.) según el material y el espesor de las piezas. Se selecciona el electrodo, alambre o varilla correspondiente y se ajustan los parámetros del equipo: corriente, voltaje y tipo de gas protector (si el proceso lo requiere, como en MIG o TIG).
Para ejecutar una operación de soldadura con precisión y en condiciones seguras, se comienza preparando el área de trabajo y las superficies a soldar. Estas deben estar limpias de óxido, grasa, polvo o pintura para asegurar una buena adhesión. Una vez limpias, se colocan las piezas a soldar en la posición adecuada, utilizando herramientas de fijación, para evitar movimientos durante el proceso.
Durante la soldadura, el operario debe iniciar el arco con cuidado, manteniendo un ángulo constante entre la antorcha y la pieza, y controlar la distancia adecuada para evitar cortes o falta de penetración. Se avanza a una velocidad uniforme para crear un cordón limpio, evitando sobrecalentar el material. Al finalizar, se inspecciona visualmente el cordón para detectar defectos, como porosidades o grietas, y se retira la escoria en caso de soldadura con electrodo revestido.
