Soldadura GMAW (MIG) Explicada: Guía Completa de Soldadura por Arco Metálico con Gas Inerte

La soldadura es uno de los procesos de fabricación más utilizados en el mundo industrial. Bienvenidos nuevamente a The Mechanical Post. Hoy veremos qué es la soldadura GMAW o MIG, comenzando por sus siglas:

MIG – Soldadura por Gas Inerte Metálico (Metal Inert Gas).
GMAW – Soldadura por Arco Metálico con Gas (Gas Metal Arc Welding).

Definición de GMAW

A diferencia de la soldadura TIG, que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible, la soldadura MIG emplea un electrodo metálico consumible para realizar la unión.

¿Qué es un electrodo consumible?

En términos sencillos, en soldadura, si el electrodo se funde debido al calor producido por el arco eléctrico y pasa a formar parte de la soldadura, se denomina electrodo consumible. Este tipo de soldadura requiere una alimentación continua de hilo electrodo. La velocidad de alimentación del hilo dependerá del voltaje del arco. En el proceso de soldadura, para unir dos piezas metálicas, se funden los extremos de los metales para fusionarlos o se utiliza un material de aporte. El material de aporte tiene un punto de fusión relativamente bajo y rellena el espacio entre las dos piezas al fundirse, uniéndolas. En TIG, el electrodo de tungsteno se calienta lo suficiente para fundir el metal base directamente, por lo que no se utiliza material de aporte. En cambio, en MIG, el electrodo que produce el arco se funde y forma parte del baño de fusión. Por ello, se alimenta continuamente desde un carrete controlado por un motor de velocidad variable.

¿Qué es un arco eléctrico?

La soldadura MIG o GMAW es uno de los tipos de soldadura por arco eléctrico. La soldadura por arco eléctrico es el método más utilizado para unir componentes metálicos mediante el calor producido por el arco eléctrico.

Componentes del equipo MIG

Para realizar soldadura MIG o GMAW, los elementos básicos son: una pistola de soldadura (también llamada antorcha o mango), una fuente de alimentación de soldadura, hilo electrodo, unidad de alimentación de hilo y suministro de gas protector. La soldadura MIG se realiza con una antorcha de soldadura, una estructura tipo mango que contiene el hilo electrodo y el gas protector. La antorcha GMAW consta de los siguientes componentes:

• Interruptor de control para regular el flujo de gas y la alimentación eléctrica,
• Punta de contacto,
• Cable de alimentación eléctrica para generar el arco,
• Boquilla de gas para el gas protector,
• Conducto y revestimiento del electrodo,
• Manguera de gas.

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Donde:
(1) Mango de la antorcha que se sujeta con la mano, (2) Dieléctrico fenólico moldeado (blanco) y contratuerca metálica roscada (amarillo), (3) Transmisor de gas protector, (4) Punta de contacto, (5) Salida de la antorcha.

El interruptor de control, o gatillo, al ser presionado por el operario, inicia la alimentación de hilo, la alimentación eléctrica y el flujo de gas protector, produciendo el arco eléctrico.

El hilo electrodo se funde durante la soldadura, por lo que se requiere un suministro continuo mediante rodillos de alimentación controlados por un motor de velocidad variable. La velocidad de alimentación depende del voltaje del arco producido: mayor voltaje de arco, mayor velocidad de alimentación del hilo. La mayoría de los equipos GMAW suministran el hilo a velocidad constante, aunque las máquinas avanzadas pueden variar la tasa según la longitud y voltaje del arco. Se pueden alcanzar tasas de alimentación de hasta 30 m/min (1200 pulg/min) en equipos avanzados, mientras que en MIG/GMAW semiautomáticos oscilan entre 2 y 10 m/min (75-400 pulg/min).

Los gases protectores también se dirigen sobre la zona de soldadura mediante cilindros de gas a presión a través de la antorcha. Los gases protectores suelen ser gases inertes como Helio, Argón, o mezclas de argón (80%) con dióxido de carbono (20%).

¿Por qué se utilizan gases inertes en la soldadura MIG o GMAW?

El uso de gases inertes elimina el contacto entre la pieza de trabajo y la atmósfera, previniendo la oxidación. Forman una capa protectora sobre la zona de soldadura, de ahí el nombre de gases protectores.

Funcionamiento de la soldadura MIG

La pieza se sujeta firmemente. Se alimenta gas protector a la zona de soldadura. Se enciende la corriente. Se utiliza corriente continua y el electrodo se carga positivamente (polaridad inversa). Esto hace que la corriente fluya del electrodo a la pieza. Dado que el ánodo tiende a tener mayor concentración de calor, se produce una fusión más rápida del hilo de aporte, aumentando la penetración y la velocidad de soldadura. Al fluir la corriente a través del electrodo, se forma un arco entre este y la pieza. La alta temperatura del arco funde el electrodo, que pasa a formar parte de la soldadura.

Nathaniel C. Sheetz (Usuario:Spangineer) / CC BY-SA

Donde:
(1) Dirección del movimiento de la antorcha, (2) Tubo de contacto, (3) Hilo electrodo MIG, (4) Gas protector para mejor formación del arco y soldadura, (5) Metal de soldadura o aporte fundido, (6) Metal de soldadura solidificado al enfriar, (7) Pieza de trabajo.

El electrodo está hecho de alambre de aleación metálica, llamado hilo MIG, cuya aleación y tamaño dependen de la composición del metal base. Según el material base, los diámetros de electrodo en MIG/GMAW varían de 0,7 a 2,4 mm (0,028-0,095 pulg). Para trabajos pesados, el diámetro puede llegar a 4 mm.

En GMAW, el operario no necesita mantener una longitud de arco precisa ni alimentar manualmente el material de aporte, lo que simplifica el proceso. Solo debe guiar correctamente la antorcha sobre la zona a soldar y limpiar periódicamente la boquilla de gas para eliminar salpicaduras.

Precauciones de seguridad: Todo proceso de soldadura por arco puede ser peligroso sin las precauciones adecuadas. Los operarios deben usar equipo de protección adecuado para evitar daños.

Ventajas de la soldadura MIG o GMAW

Mayor productividad

En GMAW no hay que cambiar electrodos constantemente (como en TIG) ni eliminar escoria, ni cepillar repetidamente la soldadura, lo que ahorra mucho tiempo al operario.

Fácil de aprender

Gracias a su proceso semiautomatizado, se puede aprender GMAW en muy poco tiempo.

Soldaduras de buena calidad

MIG ofrece mejor visibilidad del baño de fusión. Con el control que ofrece la alimentación automática de hilo, GMAW facilita la obtención de soldaduras estéticas y de calidad.

Poca escoria producida

GMAW usa gas protector para proteger el arco, por lo que hay muy poca pérdida de elementos de aleación durante la transferencia de metal a través del arco. Esto reduce la cantidad de escoria.

Alta flexibilidad

La soldadura MIG es muy versátil: puede soldar una amplia variedad de metales y aleaciones, operando en modo semiautomático o totalmente automático.

Mayor velocidad de soldadura

Gracias a los procesos semiautomáticos y automáticos, el tiempo requerido se reduce significativamente.

Desventajas de la soldadura MIG

Alto costo inicial y de mantenimiento

Los equipos GMAW son complejos y costosos. A esto se suman los costes de reposición de gases protectores, hilo electrodo y electricidad.

No apta para soldadura en exteriores

GMAW no es portátil y no puede usarse en exteriores, ya que el viento dispersaría el gas protector.

No apta para metales gruesos

Aunque MIG es buena para metales delgados, no logra la penetración adecuada en aceros gruesos que requieren una soldadura sólida.

Efectos de radiación

La radiación ultravioleta del arco eléctrico puede causar quemaduras similares a las del sol si la piel queda expuesta al arco.

Aplicaciones de GMAW

• Soldadura de uniones de tuberías.
• Construcción naval.
• Soldadura de vías ferroviarias.
• Soldadura en automóviles, etc.

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