SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO

SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO.
Este término es utilizable a un grupo de procesos que se utilizan para fundir o unir metales, que utilizan el arco eléctrico como medio de calor para generar la energía suficiente como para lograr sus procesos. El arco de soldadura se genera entre la pieza de trabajo y la punta del electrodo. Este electrodo es el encargado de transporta la corriente de soldadura.

CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD.
Este subtitulo del texto trata sobre los materiales y conceptos de electricidad los cuales son muy utilizados en la soldadura, como por ejemplo el tipo de energía que utilizan los soldadores. El sentido de esta corriente, los transformadores, inversores, rectificadores, inversores, alternadores, generadores, capacitores etc. Dando una definición clara y concisa.

FUNDAMENTOS DEL ARCO ELCTRICO.
el arco eléctrico es un flujo de electrones que fluye entre dos electrodos través de un material que el mismo crea llamado “PLASMA” esto se debe a la excitación de los átomos al perder electrones, este estado de la materia generalmente gaseoso es conductor de la energía. Los electrodos mueven una corriente que mana a través del polo negativo y fluye con los iones negativos del plasma hacia la parte positiva. Los iones positivos fluyen de manera contraria.

El arco eléctrico se caracteriza por su alto grado de corriente y su bajo nivel de voltaje lo cual requiere una alta concentración de electrones para transportar dicha corriente.

CIRCUITO ELCTRICO BASICO.
Este circuito básico se basa principalmente en una fuente de poder la cual puede ser de corriente ac ó cc. Que esta conectada por un cable d tierra a la pieza de trabajo, y un cable caliente al portaelectrodo el cual hace contacto eléctrico con el electrodo de soldadura.

momento de que el electrodo toca la pieza cierra el circuito, al separarla un poco manteniendo la punta cerca de la pieza, se genera el arco eléctrico a través de esta distancia. Este arco produce una temperatura alrededor de 3600 grados c. la cual es una temperatura adecuada para fundir la pieza en la vencida del arco y el metal suministrado por el electrodo, este forma un charco de metal llamado cráter, este se solidifica detrás del electrodo cuando este se desplaza a través de la juta el resultado es la unión metalúrgica de la pieza de trabajo.
CARACTERISTICAS DEL ARCO ELECTRICO.
El arco eléctrico es un fenómeno que a sido intensamente estudiado. Pero son pocas características conocidas.
CALOR GENERADO POR EL ARCO ELECTRICO.
El espacio entre el electrodo y la pieza puede ser dividido en tres áreas de generación de calor. El cátodo, el ánodo y el plasma.
En el cátodo el calor es generado por los choques de de los iones en la superficie del mismo. En el ánodo el calentamiento se debe a los electrones que se desplazan a través de l plasma y produce esa excitación debido a los choques de estas partículas que distribuyen su energía en forma de calor lo cual se conoce como perdidas. Cuando estas chocan contra el ánodo.
En la columna central del plasma, electrones átomos e iones, están en constantes movimiento colisionando. Produciendo calor en la superficie y siendo la parte mas caliente del plasma.
IMFLUENCIAS DE LOS CAMPOS MAGNETICOS EN EL ARCO.
El campo magnético tiene interesantes efectos en le arco eléctrico de soldadura. Estos campos permanentes interactúan con la corriente del arco para producir campos de fuerza que causan una deflexión comúnmente llamado soplo magnético. En ciertas condiciones el arco tiende a desviarse del punto de soldadura. El soplo magnético es el resultado de perturbaciones magnéticas alrededor del arco.
FUENTES DE PODER.
Las compañías de energía suministran un voltaje muy alto para ser utilizado en el arco, la función de este instrumento es reducir el alto voltaje de las líneas eléctricas las cuales pueden ser utilizadas en soldadura.
Estos deben suministrar corrientes en un rango entre 30 y 1500 Amper.
Las salidas pueden ser corrientes de AC y DC. O ambas.

De acuerdo al tipo de corriente.
Según el tipo de corriente de salida las maquinas se clasifican en maquinas de corriente continua, de corriente alterna, y maquinas tienen ambos tipos de corriente..
Las maquinas de corriente alterna encontramos los transformadores y los alternadores.
TRANSFORMADOR: es una maquina estática capaz de transforma la corriente y voltaje, manteniendo la potencia igual. Esta transformación se realiza por medio de unas bobinas que están separadas por medio de un núcleo ferromagnético.
ALTERNADOR: las maquinas de soldar utilizan alternadores para transformar la engría mecánica en energía eléctrica, la energía mecánica proviene de un motor de combustión interna, estas maquinas tienen salidas de corriente alterna.
Maquinas de corriente continua.
Transformadores – rectificadores.
Este es un tipo de soldador monofásico, que contiene un transformador y un rectificador, este es el que hace la conversión de AC a DC. Estos soldadores están en la capacidad de trabajar con los dos tipos de energía
GENERADORES: Este tipo de generadores convierten la energía mecánica en energía eléctrica adecuada para la soldadura por arco eléctrico.
La energía mecánica puede ser producida de un motor de combustión interna, o un motor eléctrico o de energía de otro equipo.
INVERSORES: El inversor puede rectificar la corriente alterna de la línea de 60 HZ,
Usando un interruptor rotatorio para producir un corriente de alta frecuencia, reduce el voltaje con un transformador y la rectifica para obtener una salida de corriente continua

CARACTERISTICAS DE LAS FUENTES DE PODER

CICLOS DE TRABAJO
Las partes internas de una fuente de poder de soldadura se calientan cuando pasa sobre la unidad. La cantidad de calor tolerada esta determinada por la temperatura de falla de los componentes eléctricos. El ciclo de trabajo expresa en forma porcentual, el tiempo máximo que la fuente de poder puede trabajar en intervalos de tiempo dados si que la temperatura exceda un tiempo predeterminado. Este tiempo por lo general en de minutos. Esto es, si tenemos un ciclo de trabajo de 60% significa que la fuente de poder puede trabajar a la máxima corriente de salida, 6. De cada 10 minutos sin sobrecalentarse.
VOLTAJE DE CIRCUITO ABIERTO
Este, es el voltaje de los terminales de salida de una fuente de poder cuando esta energizada, pero no esta soldando. Los valores de este circuito varían entre 50 y 100 voltios. Este voltaje baja al valor de voltaje de arco, cuando este se enciende t la carga es registrada por la maquina.
VOLTAJE DEL ARCO
El voltaje de arco es aquel que existe entre electrodo y el metal de base, es decir mientras que el arco esta encendido, los valores del voltaje del arco varían entre 18 a 36 voltios
ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LAS FUENTES DE PODER
Cada fabricante de fuetes de poder debe suministrar una placa de especificaciones que contengan como mínimo lo siguiente según la NEMA (asociación Nacional de fabricantes de partes eléctricas.)
Numero de identificación del fabricante.
clasificación NEMA para la maquina.
Máximo voltaje a circuito abierto.
voltaje de arco.
Corriente del arco.
ciclo de trabajo máximo.
Velocidad máxima en RPM sin carga. (Generadores y alternadores).
frecuencia de la fuente de poder.
Numero de fases de la fuente de poder.
Voltaje de soldadura de la fuente de poder.
Corriente de salida en amperios.

Un ejemplo de este se muestra en la siguiente tabla.

Tabla de especificaciones técnicas para soldadoras para soldadoras tipo generador.
Soldadora modelo

INDICADORES PARA UNA FUENTE DE PODER
Para una buena fuente de poder hay que tener en cuenta la capacidad de salida necesaria y la conveniencia para determinado trabajo.
El tamaño de salida nominal de la maquina requerida para un trabajo dado depende del espesor del metal a ser soldado y de la cantidad de soldadura efectuar. Es necesario considerar el tipo de energía disponible. Lo siguiente puede ser usado como una guía para seleccionar la fuente de poder adecuada basándonos en el tipo de corriente a utilizar.

Solo DC.
Soldadura MIG/MAG
Soldadura manual, electrodo XXX10.
Soldadura manual, electrodo EXX15.

PREFERENCIA POR DC
Aplicaciones de solidificación,
Rápido soldadura de aceros inoxidables.
Electrodos no ferrosos.
Recubrimiento de alta aleación.

PREFERENCIA POR AC
Aplicaciones de relleno rápido.
Soldaduras con electrodos de polvo de hierro.