Diferencia entre los procesos de soldadura MMAW y GMAW

La soldadura, junto con la fijación, se usa ampliamente para diversos fines de ensamblaje industrial y doméstico. La soldadura es un tipo de proceso de unión mediante el cual dos o más componentes sólidos se pueden unir de forma permanente mediante la formación de coalescencia con o sin la aplicación de metal de aporte, calor y presión. Con el desarrollo de la tecnología de soldadura, en la actualidad ha reemplazado en su mayoría a otras técnicas de unión permanente, incluido el remachado. La soldadura se puede aplicar para unir de manera eficiente y económica metales, plásticos, cerámicas y compuestos. Si se lleva a cabo correctamente con un conjunto óptimo de parámetros, puede producir uniones sólidas y confiables con una resistencia similar a la de los componentes originales. Existe una gran cantidad de procesos de soldadura, que pueden clasificarse ampliamente como soldadura por fusión y soldadura de estado sólido.

Los procesos de soldadura por fusión son aquellos en los que las superficies de contacto del metal base se fusionan mediante la aplicación de calor para formar coalescencia para la realización de la unión; mientras que, tales conversaciones de fusión no tienen lugar en los procesos de soldadura de estado sólido. Todos los procesos de soldadura por arco, soldadura por gas, soldadura por resistencia y soldadura de energía intensa son básicamente procesos de fusión. En soldadura por arco , se constituye un arco eléctrico entre los componentes principales y el electrodo proporcionando suficiente diferencia de potencial entre ellos. Este arco es la principal fuente de calor (energía térmica) para fundir las placas base y el relleno. Una vez más, hay varios procesos de soldadura por arco; por ejemplo, MMAW o SMAW, GMAW (MIG y MAG), GTAW o TIG, SAW, FCAW, ESW, etc. Cada uno de ellos ofrece ciertos beneficios sobre los demás.

Soldadura manual por arco metálico (MMAW) , también llamada soldadura por arco de metal blindado (SMAW) , es un proceso de soldadura por fusión donde se constituye un arco eléctrico entre un electrodo y placas base. Esta soldadura se realiza principalmente de forma manual y de ahí el nombre. El electrodo consumible está cubierto con un fundente adecuado que se desintegra durante la soldadura para producir gas de protección y una capa de escoria, que ayudan a proteger el arco y el baño de metal fundido de la oxidación o la contaminación. Por lo tanto, no requiere la aplicación de gas de protección por separado. Soldadura por arco metálico con gas (GMAW) es también un proceso de soldadura por fusión donde el arco se constituye entre el electrodo consumible y los componentes principales. El electrodo, en forma de alambre, se alimenta continuamente a la zona de soldadura desde un carrete de alambre utilizando un sistema mecanizado y, al mismo tiempo, se suministra el gas de protección adecuado desde una fuente externa para proteger el arco y las regiones circundantes. GMAW es un proceso muy rápido con una alta tasa de deposición de relleno. Varias diferencias entre los procesos de soldadura por arco metálico manual (MMAW) y soldadura por arco metálico con gas (GMAW) se dan a continuación en formato de tabla.

Tabla:Diferencias entre los procesos de soldadura MMAW y GMAW

Proceso intermitente y continuo: Una varilla de pequeño diámetro (0,5 – 2,0 mm) de 30 – 50 cm de longitud y recubierta con un fundente adecuado se utiliza como electrodo en la soldadura manual por arco metálico. Dado que este electrodo es consumible, su longitud se acorta con el tiempo de soldadura debido a su depósito en el cordón de soldadura. Por lo tanto, después de cierto intervalo (cuando finaliza la parte recubierta de fundente), se requiere reemplazar el electrodo por uno nuevo para realizar la soldadura. Por lo tanto, MMAW requiere una parada frecuente y es un proceso intermitente. Por el contrario, un electrodo consumible (en forma de alambre) se suministra continuamente desde un grupo de alambres en la soldadura por arco metálico con gas. Este grupo de cables puede almacenar suficiente longitud de cable (generalmente se mide por su peso). Por lo tanto, GMAW se puede llevar a cabo durante más tiempo sin ninguna pausa para cambiar el electrodo.

Fuentes de gas de protección: El gas protector es indispensablemente necesario en los procesos de soldadura por arco para proteger el arco y el charco de metal fundido de la oxidación u otra contaminación. Durante la soldadura por arco, una gruesa capa de gas protector encierra toda la zona de soldadura y restringe el aire atmosférico para que entre en contacto con el cordón de soldadura y las áreas calientes circundantes. En el proceso MMAW, el electrodo se recubre con un fundente que se desintegra con el calor de la soldadura y produce suficiente gas protector para cubrir las áreas calentadas. Por lo tanto, no se requiere gas de protección para suministrar adicionalmente. Pero en GMAW, no existe tal recubrimiento de fundente en el electrodo. Por lo tanto, el gas de protección se suministra desde fuentes adicionales (como un cilindro de gas) utilizando la tubería y la boquilla de suministro adecuadas.

Deposición de escorias y su eliminación: MMAW utiliza un electrodo revestido con fundente y este fundente en realidad produce el gas de protección previsto durante la soldadura. Flux también produce escoria que se deposita en la superficie superior del cordón de soldadura y lo protege de la contaminación. Pero es necesario eliminar esta capa de escoria después de terminar la soldadura para mejorar la apariencia. Por lo general, se adopta la molienda para tal eliminación. Sin embargo, si la escoria queda atrapada dentro del cordón de soldadura y no flota en la superficie, entonces se observan defectos como la inclusión de escoria. Dichos defectos pueden reducir la capacidad de carga, la resistencia de la junta y hacerla vulnerable a la corrosión; todo esto reduce en última instancia la vida útil. GMAW está libre de escoria ya que no se utiliza electrodo revestido de fundente. Por lo tanto, elimina los defectos relacionados con la escoria y también el requisito de procesamiento posterior para la eliminación de la escoria.

Productividad: MMAW no es altamente productivo. En la soldadura de pasadas múltiples, la escoria depositada en el cordón de soldadura debe eliminarse por completo después de cada pasada para evitar defectos de inclusión de escoria. Además, se requiere que el electrodo cambie con frecuencia. Por lo tanto, no es adecuado si se requiere depositar un gran volumen de metal fundido en el cordón de soldadura. Por lo tanto, no es productivo para la soldadura de varias pasadas. GMAW está libre de escoria y tampoco se desea cambiar el electrodo. Por lo tanto, puede depositar un gran volumen de relleno en un corto período de tiempo. Por lo tanto, es la elección perfecta cuando el espacio de la raíz es mayor, el borde se prepara en forma de U o V y/o el grosor de la placa es mayor. Además, el diámetro del electrodo GMAW es más pequeño que el de MMAW, lo que aumenta la densidad de corriente del arco y, por lo tanto, la tasa de deposición del relleno.

Flexibilidad de soldadura: La flexibilidad indica la capacidad de un proceso de soldadura para adaptarse a varias formas para unirse de diversas maneras en diferentes condiciones. Indirectamente se refiere a la capacidad y factibilidad de aplicar un proceso particular bajo ciertas condiciones. GMAW requiere cilindros de gas de protección y tuberías y accesorios para su entrega controlada. Por lo tanto, no es adecuado para aplicaciones al aire libre a pequeña escala. MMAW se puede aplicar prácticamente para cada ubicación en todas las posiciones dentro del alcance del electrodo; sin embargo, su rendimiento puede no estar al mismo nivel en todos los escenarios. Aunque MMAW no es productivo, es altamente flexible y tiene diversas aplicaciones.

Calidad de soldadura y dependencia del soldador: Como sugiere el nombre, la soldadura manual por arco metálico la realizan principalmente operadores humanos. Entonces, la calidad de la soldadura depende de la habilidad y la experiencia del soldador. También es susceptible al error humano, incluidos los errores aleatorios y fortuitos. Contrariamente a esto, GMAW se puede automatizar y requiere poca intervención del soldador. Por lo tanto, puede proporcionar uniones de mejor calidad si se emplean los parámetros adecuados.

En este artículo se presenta una comparación científica entre los procesos de soldadura por arco metálico manual (MMAW) y soldadura por arco metálico con gas (GMAW). El autor también sugiere que revise las siguientes referencias para una mejor comprensión del tema.

1. Procesos de soldadura por arco de magmaweld.com.
2. Soldadura por arco de metal protegido por W. L. Ballis (2011, Xulon Press).
3. Manual de soldadura por arco metálico con gas de W. H. Minnick (2007, Goodheart Willcox).