Soldadura de Chapa Metálica: Técnicas, Beneficios y Consejos de Expertos

Después de cortar piezas de metal a los tamaños deseados, es necesario unirlas para adaptarlas a la forma y especificaciones deseadas. Por lo tanto, la soldadura de chapa metálica es un aspecto importante de la fabricación de metal.

Hay diferentes técnicas de soldadura de chapa metálica, pero ¿sabe cuál es la mejor para sus aplicaciones industriales?

Este artículo proporciona una visión detallada de los diversos métodos usados en soldadura de chapas metálicas, incluyendo sus ventajas y aplicaciones. También proporciona consejos vitales a tener en cuenta al soldar láminas delgadas de metal para obtener los mejores resultados.

6 Métodos de Soldadura de Chapa Metálica

Ahora, echemos un vistazo completo a algunos métodos para unir láminas de metal.

1. Soldadura MIG

Soldadura de Gas Inerte Metálico (MIG), también conocida como Soldadura por Arco Metálico con Gas. Implica alimentar un electrodo de alambre sólido continuo en el charco de soldadura con una pistola de soldadura. El alambre fundido en el charco causa la unión de las piezas de metal. El gas de protección en la pistola de soldadura previene la contaminación atmosférica del charco de soldadura.

La soldadura MIG crea soldaduras de máxima calidad, y es adecuada para la mayoría de chapas metálicas, como aluminio, acero y acero inoxidable.

Este método de soldadura es la técnica de referencia en la industria automotriz y de mejoras del hogar. También es una técnica rentable, ya que no requiere máquinas sofisticadas.

Soldadura TIG

Tungsteno Inerte Gas (TIG) es una soldadura por arco que implica usar un electrodo de tungsteno no consumible bajo CC o CA para producir su soldadura. Al igual que la soldadura MIG, usa gas de protección inerte – argón o helio para prevenir contaminantes atmosféricos y oxidación del electrodo y charco.

La soldadura TIG es adecuada para soldar metales no ferrosos como aluminio, titanio, cobre, níquel, magnesio, cromo, etc. Es una técnica valiosa para las industrias de aviación y aeroespacial. También es ideal para fabricar marcos de motocicletas, puertas y comederos.

Este método de soldadura proporciona al soldador un mejor control llevando a una soldadura limpia y fuerte. Sin embargo, puede consumir tiempo y requiere experiencia por parte del soldador.

[Lectura adicional: Guía para Elegir entre Soldadura MIG y TIG]

Soldadura por Electrodo (Stick Welding)

La soldadura por electrodo se conoce como soldadura por arco metálico protegido. Es un proceso manual de soldadura por arco que usa una vara cubierta en fundente como electrodo. Una corriente eléctrica de la fuente de alimentación de soldadura forma un arco entre las piezas que unen metales y el electrodo. Es adecuada para metales duros como hierro y acero.

El proceso no usa ningún gas de protección. A medida que se genera calor, desintegra el fundente que cubre el electrodo, formando una escoria que protege el charco de soldadura de la contaminación.

Esta técnica de soldadura es quizás la más conveniente, ya que su equipo es compacto y portátil – fácilmente transportable. Es una técnica común en construcción, construcción naval e industrias de fabricación de acero.

Soldadura por Arco de Plasma

La soldadura por arco de plasma es similar a la soldadura TIG en que usa un electrodo de tungsteno. Sin embargo, usa un arco pequeño y permite colocar el electrodo en el cuerpo de la antorcha de soldadura. El gas a presión forma un plasma caliente, que funde los metales juntos para crear soldaduras sólidas.

Esta técnica de soldadura requiere baja potencia y funciona a alta velocidad. Además, produce soldaduras precisas haciéndola ampliamente aceptada en las industrias de aviación y marina.

Al igual que la soldadura TIG, la soldadura por arco de plasma no requiere materiales de aporte. También produce soldaduras de alta calidad con menos necesidad de acabado.

Soldadura por Haz de Electrones y Láser

Como su nombre sugiere, la soldadura por láser y haz de electrones usa láseres y haces de electrones como fuente de calor para fundir y unir piezas de metales. A diferencia de la mayoría de otros métodos, esta técnica de soldadura requiere una máquina sofisticada o robots automatizados.

Es una técnica de soldadura de alta precisión, lo que la hace adecuada para operaciones con detalles intrincados. Los haces láser pueden enfocarse en las sustancias más diminutas para soldadura de extrema precisión.

Además, es adecuada para soldar metales duros como acero al carbono, titanio, acero inoxidable y aluminio. La técnica también es adecuada para termoplásticos. El método produce productos de gran atractivo estético, reduciendo necesidades de post-producción.

Soldadura por Gas

La soldadura por gas es una de las formas tradicionales de soldadura por calor. Implica usar calor generado por la quema de combustible (gasolina), oxígeno u oxiacetileno para unir piezas de metales. La quema de estos combustibles produce llamas muy calientes que funden las superficies metálicas durante la unión.

La técnica sigue siendo uno de los métodos de soldadura más usados en industrias. Tiene un amplio alcance de aplicación, adecuada para metales ferrosos y no ferrosos. También es efectiva y eficiente para soldar tuberías y tubos, reparaciones de sistemas de ventilación y aire acondicionado, etc.

A diferencia de muchas otras técnicas de soldadura, no requiere electricidad. También es portátil, altamente económica y no requiere servicios de especialistas.

¿No está seguro si une sus piezas de chapa metálica usando soldadura o remachado? Si es así, tenemos una guía sobre cómo elegir entre soldadura y remachado.

Considere la Superficie al Elegir Métodos de Soldadura de Chapa Metálica

A continuación se presentan las superficies con las que puede encontrarse al soldar láminas de metal y los mejores métodos para cada una.

Superficie Plana

Soldar una superficie plana se denomina soldadura plana. El soldador se acerca a esta superficie desde el lado superior de la unión, permitiendo que la gravedad asista con el flujo fundido.

Para obtener una buena soldadura en una superficie plana, el soldador necesita posicionar el ángulo de la punta a 45 grados respecto a la superficie metálica, apuntando cuidadosamente la llama hacia el punto de unión.

Los métodos de soldadura MIG y TIG son los más adecuados para superficies planas. La alimentación de alambre y los flujos de gas funcionan excelentemente en una configuración plana.

Superficie Horizontal

En una configuración horizontal, las láminas de metal aparecen horizontales al soldador. Sin embargo, puede existir en dos formas.

• Soldadura de Filete (Fillet Weld): La soldadura tiene lugar en el extremo superior de una superficie horizontal contra una superficie vertical. El área de unión parece ser la unión de dos piezas de metal perpendiculares entre sí en forma de 'L'.
• Soldadura de Ranura (Groove Weld): La superficie de soldadura se encuentra en un plano vertical. Ambas piezas de metal a unir están en el mismo plano.

La soldadura por electrodo (Stick) es la más adecuada para trabajar en una superficie horizontal donde es difícil conseguir el equilibrio perfecto entre soldadura TIG y MIG.

Superficie Vertical

La posición vertical del eje de soldadura es básicamente una superficie erguida frente al soldador. El metal fundido tiende a fluir hacia abajo y acumularse al soldar. Por lo tanto, el soldador necesita controlar el flujo de metal. Esto implica apuntar la pistola de soldadura a un ángulo de 45 grados a la placa y sostener el electrodo entre la llama y el charco de soldadura.

El mejor método para superficies verticales es la soldadura por electrodo (Stick). A menudo, los soldadores solo intentan ajustar el eje de soldadura para que parezca plano u horizontal para mayor comodidad.

Superficie en Techo (Overhead)

Soldar materiales en superficies en techo es lo más desafiante. Como su nombre sugiere, implica soldar una pieza de trabajo colocada sobre su cabeza. El metal fundido tiende a caer mientras intenta soldar.

Para aliviar la dificultad de la soldadura en techo, minimice el charco de soldadura. También asegúrese de usar suficiente material de aporte para tener una buena soldadura.

La soldadura por electrodo (Stick) es el método más apropiado para esta configuración. La soldadura de superficies en techo es relativamente poco común en instalaciones de fabricación de chapa metálica personalizada.

8 Consejos para Soldar Chapas Metálicas

Al soldar láminas de metal, el objetivo es asegurar que las piezas soldadas mantengan suficientes propiedades mecánicas para la aplicación. A continuación, consejos a tener en cuenta mientras realiza la soldadura.

1. Seleccione los Metales de Aporte

Es esencial usar un metal de aporte adecuado que se ajuste a las características mecánicas de su fabricación. El aporte debe ser más delgado que la chapa metálica. Por ejemplo, al soldar un metal delgado de 1 mm, un aporte de 0.6 mm es la mejor opción.

Cuanto más delgado el alambre, menos calor se requiere para fundirlo. Por lo tanto, menos riesgos de acumulación excesiva de calor y mayores posibilidades de obtener los mejores resultados de su soldadura.

Además, hacer la elección correcta de metal de aporte reducirá los riesgos de oxidación, agrietamiento y otros defectos posibles.

2. Use la Técnica de Soldadura por Saltos (Skip Welding)

La técnica de soldadura por saltos implica usar una serie de puntos de soldadura cortos en puntos críticos para mantener la chapa metálica delgada en su lugar. Después de permitir que se enfríe unos minutos, el soldador puede continuar soldando los lugares previamente saltados.

La soldadura por saltos ayuda a evitar distorsión y deformación del metal, a menudo causadas por distribución desigual del calor.

Además, al soldar, evite oscilar la antorcha de soldadura; esto también puede causar calor excesivo. En su lugar, mueva la antorcha rápidamente a lo largo de una trayectoria recta.

3. Use la Técnica de Soldadura por Puntos (Tack Welding)

La soldadura por puntos es otra excelente técnica para reducir el riesgo de acumulación excesiva de calor y quemado.

Los puntos son soldaduras menores y temporales usadas para mantener las piezas de metal juntas hasta la soldadura final. Para evitar quemar agujeros, mantenga las piezas de metal estrechamente unidas con un espacio de 1 mm entre ellas. Luego, cree pequeños puntos de soldadura hasta que la unión esté completamente cubierta.

4. Use Diámetro de Alambre Pequeño

Al soldar con un electrodo de alambre sólido, como en la soldadura MIG, asegúrese de usar alambres del diámetro más pequeño disponible. Los alambres pequeños dan al soldador mejor control y mayor posibilidad de corregir un error ya que producen menos depósitos.

Además, cuanto más pequeño el alambre, menos calor se requiere para fundirlo. Por lo tanto, hay menos problemas de calor excesivo.

Generalmente, al trabajar con chapa de calibre ligero, se recomienda 0.023 o 0.024 pulgadas. Sin embargo, un alambre de 0.030 pulgadas puede ser ideal al soldar chapas de 18 gauge o más gruesas.

5. Use Electrodo Pequeño

Asegúrese de usar una vara que sea menos gruesa que su metal. Use electrodos menores a ⅛ de pulgada. Un electrodo más pequeño funcionará excelentemente a menor calor y corrientes, reduciendo así la quemadura y permitiéndole afilar su electrodo a una zona pequeña para ejecutar un arco estrecho.

6. Sujete una Barra de Apoyo (Backing Bar)

Sujetar una barra de apoyo al metal de trabajo permite una disipación de calor más rápida que solo esperar a que se enfríe. La barra de apoyo extrae calor del metal, reduciendo así el riesgo de deformación o quemado.

Las barras metálicas suelen ser de cobre o aluminio porque disipan mejor el calor debido a su alta conductividad térmica. Asegúrese de que la barra de apoyo esté firmemente sujeta a la pieza de trabajo para una transferencia de calor adecuada.

7. Use Gas de Protección con Alto Contenido de Argón

Al soldar, use gas de protección con un alto porcentaje de argón. Un ejemplo de esto es la combinación típica de argón y dióxido de carbono en proporción 75 a 25, respectivamente.

Un gas de protección con alto contenido de argón es preferible porque el argón emite menos calor. Al realizar soldadura TIG o MIG de metal de aluminio, puede necesitar usar argón puro como gas de protección.

8. Ajuste y Diseño de la Unión (Fit-up and Joint Design)

La soldadura de chapas metálicas delgadas puede ser complicada. Requiere un ajuste firme y ajustado, ya que hay poco margen de error. Asegúrese de que los espacios entre los dos metales a unir sean mínimos para prevenir quemaduras ya que los agujeros pueden absorber calor.

Como regla general, los soldadores deben medir dos veces y cortar una. En algunos casos, puede necesitar rediseñar uniones para tener mayor resistencia al calor.

Unión a Tope (Butt Joint)

Una unión a tope se refiere a dos piezas de metales colocadas lado a lado para soldar.

La superficie de unión es el área que se funde durante la soldadura. Es crucial realizar preparación de borde en la superficie para aumentar la resistencia de la soldadura. El soldador puede necesitar doblar uno de los lados para permitir que encajen bien entre sí para una soldadura fuerte.

La soldadura a tope es relativamente fácil de preparar y soporta mejor el estrés que otras uniones de soldadura. Por eso es la unión de soldadura más común en fabricación de estructuras. Sin embargo, hay otros tipos de uniones de soldadura.

Unión Solapada (Lap Joint)

Las uniones solapadas son una modificación típica de las uniones a tope. Son las uniones de referencia para soldar chapa metálica con espesores variables.

En la unión solapada, las dos piezas de metales se unen en un solape – una colocada sobre la otra. El principal defecto de la unión solapada es que la unión de los dos metales es propensa a óxido.

Unión en T (T-Joint)

Como el nombre indica, la unión en T ocurre donde dos piezas de metal se intersectan perpendicularmente, formando un ángulo recto en forma de 'T'. Se consideran una forma de soldadura de filete.

Al usar esta unión, asegúrese de una penetración adecuada en el techo de la soldadura. También puede necesitar añadir un tope para reducir las restricciones de la unión a menudo experimentadas en el punto de conexión. La unión en T es común en estructuras con sistemas de tuberías y tubos.

Unión de Esquina (Corner Joint)

Las uniones de esquina son algo similares a la unión en T en que ambas forman un ángulo perpendicular. Sin embargo, los metales de unión están en orientaciones diferentes. En las uniones de esquina, los metales se encuentran en la esquina, creando un solo ángulo recto en forma de 'L'. Las uniones de esquina son partes estándar de fabricación, especialmente marcos y cajas.

Unión de Borde (Edge Joint)

En las uniones de borde, las chapas metálicas se colocan lado a lado y se sueldan en el mismo borde. Ocurre en una pieza de trabajo con bordes con brida. El soldador puede necesitar doblar el borde de cualquiera de las piezas metálicas en ángulos adecuados para permitir que encajen bien en la otra para producir una soldadura firme.

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Preguntas Frecuentes

¿Qué Soldadura es Adecuada para Metales Delgados?

La soldadura TIG es la más apropiada para soldar láminas delgadas de metales. El proceso de soldadura TIG es altamente preciso, no desviándose de donde debe enfocar la soldadura. En consecuencia, tiene un acabado suave y delicado para las piezas soldadas.

¿Puedo Usar CA o CC para Soldar Aluminio con MIG?

Tanto la corriente alterna como la continua en soldadura MIG son adecuadas para aluminio. Sin embargo, la soldadura de corriente continua, que es la forma típica de soldadura MIG, es mucho más rápida ya que no requiere máquinas con especificaciones CA y CC.

¿Cuál es la Chapa Metálica Más Delgada que se Puede Soldar?

Soldar metales muy delgados requiere expertos que puedan controlar óptimamente el calor aplicado al metal. Con buen control de calor, es posible soldar chapa metálica tan baja como 0.8 mm de espesor con soldadura MIG. Además, TIG le permite soldar tan bajo como 0.6 mm de espesor o incluso menos.