Diferencia entre soldadura MIG y soldadura TIG

La soldadura es uno de los procesos de unión populares que casi ha reemplazado a otros procesos de unión permanentes, incluido el remachado. El intenso desarrollo de la técnica de soldadura a lo largo de las últimas décadas la convierte en una opción destacada para unir estructuras metálicas, plásticos e incluso cerámicas. Por definición, la soldadura es uno de los procesos de unión que puede unir permanentemente dos o más componentes por formación de coalescencia con o sin la aplicación de material de relleno, calor y presión adicionales. Existe una amplia variedad de tales procesos para satisfacer la necesidad de ensamblar diferentes materiales de diversas maneras. Dichos procesos se pueden clasificar como soldadura por arco, soldadura por gas, soldadura por resistencia, soldadura de estado sólido y soldadura de energía intensa. Cada uno de estos grupos nuevamente tiene varios procesos. La soldadura MIG y TIG son dos procesos de soldadura por arco diferentes.

En soldadura por arco , se establece un arco eléctrico entre el metal base y el electrodo. Este arco es la principal fuente de calor para derretir las superficies de contacto del metal base para formar coalescencia. Dado que se requiere que los metales base se fusionen para lograr la unión, todos los procesos de soldadura por arco son básicamente soldadura por fusión. Existen varios procesos de soldadura por arco, como la soldadura por arco metálico manual (MMAW), la soldadura por arco metálico con gas (GMAW), la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), la soldadura por arco sumergido (SAW), la soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW), la soldadura por electroescoria. (ESW), etc. Todos ellos se basan en el mismo principio en términos de técnica de unión, pero su capacidad y proceso son diferentes. Cada uno de ellos ofrece ciertas ventajas sobre los demás.

Soldadura por arco metálico con gas (GMAW) es un proceso de soldadura por fusión altamente productivo donde el electrodo consumible se alimenta continuamente a la zona de soldadura desde un carrete de alambre usando un sistema automatizado. El arco, constituido entre el electrodo y los metales base bajo la presencia de una diferencia de potencial suficiente, fusiona el electrodo a un ritmo más rápido y posteriormente se deposita en el espacio de la raíz para perpetuar el proceso. También se suministra el gas de protección adecuado para proteger el arco de alta temperatura y las áreas circundantes de la oxidación. Según las propiedades del gas de protección, el GMAW puede ser de dos tipos:gas activo de metal y gas inerte de metal. En soldadura de metal con gas inerte (MIG) , se utiliza un gas químicamente inerte (como argón, helio, etc.) con fines de protección; mientras que en la soldadura de metal con gas activo, un gas químicamente activo (como el dióxido de carbono o el oxígeno) se mezcla con gas inerte para usarlo como protección.

Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), popularmente conocida como soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) , es un proceso de soldadura por fusión versátil y confiable que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible para constituir el arco eléctrico. El metal de aporte, si es necesario, también se puede suministrar externamente alimentando una varilla de filtro en la zona de soldadura. A diferencia de la soldadura MIG, la soldadura TIG no es adecuada para una alta tasa de deposición de relleno; sin embargo, la calidad de la junta y la apariencia del cordón de soldadura es mucho mejor. Por lo tanto, tanto la soldadura MIG como la TIG son procesos de soldadura por fusión donde el calor es suministrado por un arco eléctrico y ambos utilizan gas inerte como gas de protección. Sin embargo, son diferentes en ciertos aspectos, incluido el proceso y la capacidad. A continuación se proporcionan varias diferencias entre la soldadura MIG y la soldadura TIG en formato de tabla.

Tabla:Diferencias entre soldadura MIG y soldadura TIG

Electrodo consumible y no consumible: Un electrodo conductor es obligatorio en todo proceso de soldadura por arco para constituir el arco. A veces, este electrodo en sí mismo deposita metal fundido en el espacio de la raíz entre las placas base. Un electrodo consumible es uno que puede fundirse por el calor del arco para depositar relleno durante la soldadura. Por el contrario, no se espera que un electrodo no consumible se derrita durante la soldadura y, por lo tanto, se requiere que el metal de aporte se suministre externamente siempre que se pretenda. En la soldadura MIG, el electrodo consumible se funde por el calor del arco y posteriormente suministra metal de aporte. Por lo tanto, el electrodo se alimenta continuamente a la zona de soldadura a una velocidad predefinida. La soldadura TIG se realiza con un electrodo no consumible y, por lo tanto, no se funde para suministrar relleno. En caso de que se desee relleno, el mismo se suministra adicionalmente alimentando una varilla de relleno de pequeño diámetro debajo del arco.

Material del electrodo: El material de relleno debe ser compatible con el material original, de lo contrario se producirá una soldadura defectuosa. Con la soldadura MIG, el metal de aporte (igual que el metal del electrodo) se puede elegir de acuerdo con el metal base. Por lo tanto, el electrodo puede estar hecho de una amplia variedad de metales, cada uno de los cuales suele ser adecuado para un pequeño grupo de metales base. En la soldadura TIG, el electrodo siempre está hecho de tungsteno debido a su resistencia, alta temperatura de fusión y buena capacidad de retención de forma. A veces, también se agregan algunos elementos de aleación (por ejemplo, torio, óxido de lantano, óxido de cerio, zirconia, etc.) con tungsteno para mejorar varias características de soldadura como la emisividad de electrones, la erosión de electrodos, etc.

Tasa de deposición de relleno y productividad: En el proceso de soldadura MIG, el electrodo en forma de alambre de pequeño diámetro que se enrolla en una piscina se alimenta continuamente mediante un arreglo mecanizado adecuado. Por lo tanto, el relleno se puede depositar a un ritmo más rápido y, en consecuencia, este proceso de soldadura es altamente productivo en comparación con la soldadura TIG. Por lo tanto, la soldadura MIG es adecuada cuando el borde se prepara en forma de V o U o el espacio de la raíz es mayor.

Nivel de salpicadura y apariencia: Las salpicaduras son pequeñas gotas de metal de filtro fundido que se producen debido a la dispersión del arco y que posteriormente emergen de la zona de soldadura. Esta salpicadura provoca la pérdida de metal de relleno que conduce a una tasa de deposición de relleno no uniforme. También desestabiliza el arco. Las gotitas de metal fundido depositadas abruptamente también dificultan la apariencia y, a veces, requieren trituración para su eliminación. Muchos procesos de soldadura por arco producen salpicaduras, incluida la GMAW (tanto MIG como MAG). Aunque MIG tiende a producir salpicaduras de bajo nivel, no se puede realizar sin salpicaduras incluso si se emplea un conjunto óptimo de parámetros de proceso y una técnica de soldadura adecuada. La soldadura TIG generalmente no produce salpicaduras a menos que la superficie del material de trabajo no esté limpia. El cordón de soldadura producido por la soldadura TIG es limpio, suave y atractivo.

Modos autógenos, homogéneos y heterogéneos: Sobre la base de la aplicación del metal de aporte y su composición, la soldadura se puede clasificar en modos autógenos, homogéneos y heterogéneos. Se realiza un modo autógeno de soldadura sin aplicar ningún metal de aporte. Cuando el espacio de la raíz es prácticamente cero o muy pequeño, no se requiere relleno. En el modo homogéneo de soldadura, se aplica relleno y la composición del relleno es más o menos la misma que la del metal base. El relleno también se aplica en el modo de soldadura heterogénea, pero la composición del relleno difiere sustancialmente de la del metal base. Dado que el electrodo consumible es inherente a la soldadura MIG, no se puede realizar en modo autógeno. Contrariamente a esto, TIG es adecuado y preferido para tal fin. TIG también se puede aplicar ventajosamente para modos homogéneos y heterogéneos con un conjunto óptimo de parámetros.

Posibilidad de unión aérea: La posición de soldadura incluye hacia abajo, inclinada, por encima de la cabeza, etc. La posición de unión por encima de la cabeza es muy difícil de ejecutar ya que se requiere que el relleno se deposite en contra de la gravedad. La piscina de metal fundido siempre tiene tendencia a caerse e incluso puede lesionar al soldador. Por lo tanto, la fuerza gravitacional por sí sola no es adecuada para la deposición adecuada del relleno; de hecho, impone restricciones. La fuerza de Lorentz ayuda en tal situación. La soldadura TIG con un conjunto óptimo de parámetros se puede emplear para la soldadura por encima de la cabeza. Sin embargo, requiere un soldador experimentado para lograr una buena penetración y calidad de soldadura.

En este artículo se presenta una comparación científica entre la soldadura con gas inerte metálico (MIG) y la soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG). El autor también sugiere que revise las siguientes referencias para una mejor comprensión del tema.

1. Manual de soldadura por arco metálico con gas de W. H. Minnick (2007, Goodheart Willcox).
2. Soldadura básica TIG y MIG (GTAW y GMAW) por I. H. Griffin, E. M. Roden y C. W. Briggs (3 ^rd edición, Delmar Cengage Learning).