Hay varios procesos de soldadura que producen calor a través de diferentes medios. Creo que la soldadura TIG es conceptualmente más fácil de entender que la soldadura en barra o MIG. La explicación ayudará a comprender otros procesos de soldadura, así que comenzaré a explicar la soldadura TIG.
En la soldadura TIG, (soldadura de gas con arco de tungsteno o GTAW), se conecta una fuente de alimentación de soldadura a una antorcha manual con una punta de tungsteno. El electrodo negativo está conectado a la antorcha. El electrodo positivo está conectado a la pieza de trabajo a soldar.
Un circuito en la fuente de alimentación, llamado iniciador de arco, crea un arco que produce un pulso de alta tensión y alta frecuencia entre la punta de tungsteno y la pieza de trabajo. El arco tiene suficiente energía para separar los electrones del gas protector y crear una ruta de iones que conducen la electricidad desde la punta de tungsteno hasta la pieza de trabajo. Para la soldadura TIG, el gas argón se usa normalmente ya que es barato, se ioniza fácilmente y es más pesado que el aire, por lo que mantiene el oxígeno fuera.
Cuando se completa la ruta de iones, la fuente de alimentación detecta la caída de voltaje entre los electrodos. Cuando no hay una ruta ionizada entre el electrodo y la pieza de trabajo, puede haber una diferencia de 50 V o más entre los electrodos de tungsteno y de trabajo. Una vez que se inicia el arco, la tensión entre los electrodos se reducirá a alrededor de 10 V dependiendo del tamaño del espacio. En este punto, la fuente de alimentación enciende la corriente de soldadura. La soldadura TIG se realiza con alimentación de corriente constante.
El arco se mantiene por calentamiento resistivo del gas de protección. El gas ionizado actúa como una resistencia donde el calor es una función del voltaje que atraviesa la brecha y la corriente a través de él. La alta corriente que atraviesa el gas ionizado disipa tanto calor que el gas se mantiene lo suficientemente caliente como para seguir siendo un plasma y continúa conduciendo.
Sin embargo, el calor no se distribuye uniformemente a través del arco. En esta configuración que acabo de describir, los electrones en realidad están disparando fuera de la punta de tungsteno y golpeando la pieza de trabajo. Esto hace que el calor se enfoque en la pieza de trabajo. Si invirtiera la polaridad de los electrodos y conectara el negativo a la pieza de trabajo y el positivo a la antorcha, tendría el efecto contrario. Todavía obtendría un arco y mucho calor, pero el calor se centraría en la punta, no en la pieza que estaba tratando de soldar. Esto daría como resultado que la punta se fundiera en una bola y se cayera. El tungsteno se usa para la punta, ya que tiene el punto de fusión más alto de cualquier metal. En soldadura TIG, no desea que el electrodo se funda y se convierta en parte de la soldadura, sino en otros tipos de soldadura que realice.
En soldadura MIG (soldadura por arco de metal con gas o GMAW), esto es lo que desea. En la soldadura MIG, el electrodo es un cable conductor que se alimenta de una bobina de cable a alta velocidad. El alambre se derrite y se convierte en parte de la soldadura. La polaridad se invierte para que el cable sea positivo y la pieza de trabajo sea negativa. No necesitas un arrancador de arco con MIG.
Cuando aprietas el gatillo de la antorcha mig, el alimentador de alambre comienza a empujar el cable. Cuando el cable entra en contacto con el trabajo, el cable actúa como una resistencia y se calienta. Cuanto más largo sea el pinchazo del cable, más resistencia tendrá y producirá una caída de voltaje diferente a través de él.
Debido a la alta corriente a través del cable, el cable se derretirá y se quemará. Esto produce una pequeña brecha entre el trabajo y el cable donde hay suficiente voltaje para ionizar. Esto crea un arco. Sin entrar en los detalles de diferentes procesos MIG (cortocircuito, goteo y transferencia por aspersión), este proceso se repite esencialmente. El alambre hace contacto. Calienta y vuelve a fundirse. Golpea un arco, luego vuelve a hacer contacto. Etc.