Soldadura TIG (GTAW): proceso, ventajas y aplicaciones

¿Qué es la soldadura por arco de tungsteno con gas inerte (GTAW/TIG)?

La soldadura por arco de tungsteno con gas inerte (GTAW), también conocida como soldadura TIG (Tungsten Inert Gas), es un proceso de soldadura por arco que usa un electrodo de tungsteno no consumible para producir la soldadura. La zona de soldadura y el electrodo se protegen de la oxidación u otra contaminación atmosférica mediante un gas de protección inerte (argón o helio).

Normalmente se usa metal de aporte, aunque algunas soldaduras (autógenas o de fusión) no lo requieren. Cuando se usa helio, se llama soldadura heliarco. Una fuente de alimentación de corriente constante produce energía eléctrica, conducida a través del arco mediante una columna de gas altamente ionizado y vapores metálicos conocida como plasma.

El GTAW se usa comúnmente para soldar secciones delgadas de acero inoxidable y metales no ferrosos como aluminio, magnesio y aleaciones de cobre. Ofrece al operario mayor control sobre la soldadura que procesos competidores (electrodo revestido, MIG/MAG), permitiendo soldaduras más resistentes y de mayor calidad.

Sin embargo, es comparativamente más compleja y difícil de dominar, y significativamente más lenta que la mayoría de otras técnicas. Un proceso relacionado, la soldadura por arco de plasma, usa una antorcha ligeramente distinta para crear un arco más concentrado, lo que permite su automatización.

¿Cómo funciona la soldadura TIG?

La soldadura TIG manual es un método relativamente difícil por la coordinación que requiere el soldador. Similar a la soldadura con soplete, normalmente necesita dos manos: una alimenta manualmente el metal de aporte al baño de soldadura y la otra manipula la antorcha. Es importante mantener una longitud de arco corta evitando el contacto entre electrodo y pieza.

Para iniciar el arco, un generador de alta frecuencia (similar a bobina Tesla) produce una chispa eléctrica. Esta crea un camino conductor para la corriente de soldadura a través del gas de protección, permitiendo iniciar el arco con electrodo y pieza separados (típicamente 1,5-3 mm).

Una vez iniciado el arco, el soldador mueve la antorcha en pequeño círculo para crear el baño de soldadura, cuyo tamaño depende del diámetro del electrodo y la corriente. Manteniendo separación constante, retrocede ligeramente la antorcha e inclínala 10-15° desde la vertical. El metal de aporte se añade manualmente al frente del baño según necesidad.

Los soldadores desarrollan técnica de alternar rápido: avanzar antorcha (avanzar baño) y añadir aporte. La varilla se retira del baño cada vez que el electrodo avanza, pero siempre permanece dentro del escudo de gas para evitar oxidación de su superficie y contaminación de la soldadura.

Varillas de aporte de metales con bajo punto de fusión (aluminio) requieren mantener cierta distancia del arco dentro del escudo de gas. Si se acerca demasiado, la varilla puede fundirse antes de contactar el baño.

Al terminar la soldadura, la corriente se reduce gradualmente para permitir que el cráter se solidifique y evitar grietas de cráter al final.

Gas de protección en soldadura TIG

Seleccionado según el material a soldar:

• Argón: Gas de protección más usado; válido para aceros, inoxidables, aluminio, titanio.
• Argón + 2-5% H₂: Hidrógeno hace el gas ligeramente reductor, ayudando a soldaduras más limpias sin oxidación superficial. Arco más caliente y constreñido permite mayores velocidades. Desventajas: riesgo de fisuración por hidrógeno en aceros al carbono y porosidad en aleaciones de aluminio.
• Helio y mezclas helio/argón: Eleva temperatura del arco; mayor velocidad y penetración. Desventajas: alto coste del gas y dificultad para iniciar el arco.

Construcción / Partes de la máquina TIG/GTAW

• Fuente de alimentación (Power Supply)
• Suministro de gas inerte (Inert Gas Supply)
• Antorcha/Porta-electrodo (Welding Torch/Holder)
• Electrodo de tungsteno (Tungsten Electrode)
• Gas de protección (Shielding Gas)
• Varilla de aporte (Filler Rod)

1. Fuente de alimentación

Se necesita corriente constante; fluctuaciones dificultan la soldadura. Dos tipos:

1. CC (DC): para aceros, níquel, titanio, etc.
2. CA (AC): para magnesio, aluminio, etc.

2. Suministro de gas inerte

Protege la zona de soldadura de gases atmosféricos (O₂, N₂, H₂). Generalmente se usa argón.

3. Antorcha de soldadura

Diseñada para operación automática o manual. En manual tienen mango; en automática se montan en máquina. Sistema de refrigeración por agua o aire: <200 A aire, >200 A agua. Interior de cobre para mayor conductividad térmica. Dispositivo de sujeción (porta) para electrodo de tungsteno.

4. Electrodo de tungsteno

No consumible, de tungsteno o aleación. Alta resistencia a temperatura (pf. 3422 °C). Diámetro típico 0,5-0,65 mm; longitud 75-610 mm.

5. Gas de protección

Protege el baño de soldadura de gases atmosféricos (N₂, O₂) que causan porosidad, sopladuras. Elección depende de tipo de soldadura, condiciones atmosféricas, metal, etc. Generalmente argón; a veces mezclas argón-helio.

6. Varilla de aporte

Como el electrodo no se consume, a veces se necesita material aparte para rellenar hueco entre uniones. Material: acero al carbono, aluminio, etc. Según tipo de junta, material de pieza, espesor y propiedades.

Aplicaciones de la soldadura TIG/GTAW

• Especial para soldar materiales refractarios, chapas y reactivos.
• Gran variedad de metales; aplicable a varias industrias: aeroespacial, automoción, reparación, arte.
• Aeroespacial: Aviones y naves espaciales construidos parcialmente con TIG.
• Automoción: Construcción segura y duradera esencial.
• Reparación: Desde juguetes (carros, coches de pedales) hasta herramientas de aluminio.

Ventajas de la soldadura TIG/GTAW

• Solución para uniones críticas y situaciones que requieren soldaduras pequeñas o excepcionalmente precisas.
• Amplia variedad de metales.
• Soldadura de alta calidad y pureza comparada con otros procesos de unión, crucial en muchas aplicaciones.
• Automática y manual.
• Una de las formas más eficientes de unir dos metales.
• No produce escoria.
• Puede hacerse en cualquier posición.

Desventajas de la soldadura TIG/GTAW

• No apta para chapas gruesas.
• Más compleja; requiere operarios altamente cualificados y profesionales.
• Riesgo seguridad: exposición a luz intensa puede dañar ojos.
• Coste de servicios TIG alto (varía según materiales y alcance).
• Proceso lento.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la soldadura GTAW?

Soldadura por arco de tungsteno con gas inerte (GTAW), o TIG: proceso de arco con electrodo de tungsteno no consumible. Zona de soldadura y electrodo protegidos por gas inerte (argón/helio).

¿Es GTAW lo mismo que TIG?

Sí, Tungsten Inert Gas (TIG) = Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). Proceso de arco con electrodo de tungsteno no consumible.

¿Para qué se usa GTAW?

Acero inoxidable y metales no ferrosos (aluminio, magnesio); aplicable a casi todos los metales excepto zinc y sus aleaciones.

¿Cuáles son las desventajas de GTAW?

• Dificultad: Proceso más difícil de dominar, requiere mucha habilidad.
• Velocidad: Velocidades de avance lentas y menor tasa de depósito.
• No automatización / Coste.

¿Qué gas es mejor para TIG?

Argón: más usado, versátil para acero dulce, inoxidable, aluminio.

¿Temperatura de soldadura TIG?

Superior a 6000 °F (≈3300 °C). Más caro que electrodo revestido, pero más limpio y versátil (acero, aluminio, latón, etc.).

¿Se puede soldar TIG sin gas?

NO. Gas protege electrodo y baño de oxígeno. La antorcha también se refrigera por gas; sin él se quema.

¿Metal más difícil de soldar?

Aluminio: por su punto de fusión, conductividad térmica y ductilidad.