Soldadura de Aluminio: Guía para principiantes y expertos

 

El aluminio es un metal ligero, con una apariencia plateada blanca.

Este artículo se centra en simplificar la complejidad de la soldadura de aluminio tanto para principiantes como para expertos. Explora todo lo que te gustaría saber sobre la soldadura de aluminio.

Ya sea que desees aprender cómo preparar el aluminio, la técnica de soldadura o las precauciones, esta guía te convertirá en un experto en soldadura de aluminio.

¿Qué hace difícil la soldadura de aluminio?

A pesar de que puedes soldar aluminio, existen ciertos desafíos con los que tendrás que lidiar, como:

Capa de óxido:

El aluminio tiene una capa externa de óxido que tiene un punto de fusión más alto que el metal. Por lo tanto, es imprescindible eliminar primero la capa de óxido antes de soldar el metal base.

Ventana de trabajabilidad limitada:

La alta afinidad del aluminio por el hidrógeno te da un tiempo limitado para soldarlo.

Cuanto más se calienta, más hidrógeno absorbe. Cuando el aluminio absorbe más hidrógeno, se vuelve poroso y débil.

Impurezas:

En ocasiones, el aluminio puede contener impurezas. Estas impurezas interferirán con la capacidad de soldadura del aluminio.

Ejemplos de tales impurezas incluyen suciedad, aire y agua. Estas impurezas pueden fundirse en el metal durante la soldadura.

Complejidad en la trabajabilidad:

Soldar aluminio requerirá que uses aluminio de diferentes grosores. Esto puede representar un desafío para ti.

Además de lo anterior, el aluminio también:

  • Tiene un bajo punto de fusión, lo que lo hace propenso a quemarse durante la soldadura.
  • No cambia de color antes de alcanzar su punto de fusión. En consecuencia, puedes terminar sobrecalentando el aluminio durante el proceso de soldadura.

Sin duda, la soldadura de aluminio conlleva sus desafíos. Sin embargo, estas deficiencias no son suficientes para que te reprimas.
Al usar esta guía y practicar constantemente, confiamos en que puedas soldar aluminio sin dificultades.

Cómo soldar aluminio con éxito

En la sección anterior, analizamos por qué la soldadura de aluminio puede ser desafiante. Esta sección te brinda una guía general para lograr una soldadura de aluminio exitosa.
A continuación, se presentan los pasos para ayudarte a preparar tu aluminio antes de soldar:

Paso 1: Eliminar impurezas

Primero, elimina impurezas como aceite, grasa o vapor de agua de la superficie de aluminio.
Puedes utilizar un disolvente o una solución moderadamente alcalina, como acetona o un jabón fuerte.

Paso 2: Eliminar cualquier capa de óxido

Luego, debes deshacerte de cualquier óxido del aluminio.
A diferencia de la eliminación de impurezas, en esta etapa puedes usar ácido o una solución fuertemente alcalina. Alternativamente (y preferiblemente), puedes emplear un cepillo de alambre de acero inoxidable.
Después de esto, puedes proceder a soldar el aluminio.
Sin embargo, si planeas soldar aluminio más tarde, puedes:

 

    • Cubrir la junta prevista para evitar cualquier contaminación después de la limpieza.

 

    • Almacenar el aluminio en condiciones secas y a temperatura ambiente.

 

Nota: Asegúrate de soldar el aluminio rápidamente. Almacenar el aluminio durante un período prolongado requerirá que repitas el proceso de limpieza.

 Proceso de soldadura de aluminio

 

Mejores técnicas para soldar aluminio con éxito

Esta sección cubre las principales técnicas de soldadura de aluminio.

Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) para aluminio

El Gas Tungsteno Inerte o CTAW es una técnica común cuando se trata de soldar material de aluminio.
El uso de gas inerte de tungsteno (TIG) sirve para proteger la sección de aluminio soldada de cualquier posible contaminación.
El gas de protección principal es el argón.

 Soldadura por arco de tungsteno con gas

 

Equipo:

El equipo para la soldadura TIG debe tener lo siguiente:

 

    • Corriente constante

 

    • Capacidad de corriente alterna (CA)

 

    • Usar 100 por ciento de argón como gas de protección

 

 

Aplicación:

Hay muchas industrias que utilizan esta técnica de soldadura, como:

 

    • La industria automotriz por soldadores profesionales de equipos de carreras.

 

    • La industria alimentaria y farmacéutica para soldar recipientes de alimentos o medicamentos.

 

 

Proceso:

La soldadura TIG implica alimentar el material de relleno a través de una paleta. Seguirás estos procesos clave:

 

    • Primero, selecciona un material de relleno adecuado. Comúnmente, las varillas de tungsteno son la opción preferida.

 

    • Después del primer paso, limpia y precalienta el aluminio.

 

    • Asegúrate de poder regular el flujo de argón en la antorcha. El carbono no regulado puede ocasionar un arco irregular. La mayoría de los equipos TIG tienen un mecanismo de pedal para ayudar en la regulación.

 

    • Para la eliminación de cualquier incidencia de deformación, puedes usar un disipador de calor.

 

    • Asegúrate de que el material de relleno esté libre de contaminantes.

 

    • Finalmente, funde el aluminio con tu equipo para crear una paleta.

 

 

Ventajas:

 

 

    • Utiliza corriente alterna que limpia la capa oxidada durante la soldadura.

 

    • La protección de gas evita cualquier contaminación del aluminio durante el proceso de soldadura.

 

    • Produce soldaduras más fuertes y más dúctiles.

 

    • Adecuado para piezas delgadas de aluminio.

 

    • Ideal para proyectos de bricolaje

 

 

Desventajas:

 

 

    • Requiere la alimentación manual del material de relleno a la paleta. Esto requiere mayor precisión.

 

    • Es más lento en comparación con otras técnicas de soldadura.

 

    • Requiere una regulación regular del gas de protección para evitar acumulaciones.

 

 

Soldadura por arco eléctrico con alambre tubular con gas (GMAW) para aluminio

GMAW es similar a la soldadura por arco de metal con gas (MIG).
Este método también incorpora el uso de argón como gas de protección durante el proceso de soldadura.
Sin embargo, en GMAW, el alambre se alimenta mecánicamente y no manualmente como en GTAW.

 Soldadura por arco de metal con gas

 

Equipo

Necesitarás una pistola de carrete o pistola de empuje. Cualquiera de estas ayudará en la alimentación mecánica del alambre.
Debes conectar la máquina de soldadura de aluminio a voltaje y corriente constantes.

Aplicación:

Algunas industrias que dependen de esta técnica son:

 

    • Automotriz

 

    • Construcción

 

    • Manufactura

 

 

Proceso:

GMAW se describe como un proceso “caliente y rápido”. Por lo tanto, asegúrate de tener lo siguiente en su lugar antes de iniciar la soldadura.

 

    • Selecciona un material de relleno con el mismo punto de fusión que tu material base.

 

    • Prepara tu pistola de empuje o pistola de carrete

 

    • Limpia el aluminio para eliminar cualquier óxido.

 

    • Lima los bordes que planeas unir

 

Una vez que todo esté listo, puedes proceder a realizar la soldadura.
Durante la soldadura, asegúrate de lo siguiente:

 

    • Usa argón como gas de protección. El argón tiene un buen perfil de penetración y una acción limpiadora.

 

    • Emplea la técnica de empuje. Aleja la pistola del charco de soldadura. Esto aumentará la cobertura de gas de protección, reducirá la contaminación en la soldadura y aumentará la limpieza.

 

Recuerda, el proceso debe ser “caliente y rápido”.

Advantages:

 

 

    • La soldadura MIG tiene una alta tasa de deposición.

 

    • Fácil de aprender a usar y controlar el equipo MIG.

 

    • Utiliza un gas de protección que ayuda a prevenir la contaminación.

 

    • La operación con una mano aumenta la velocidad de soldadura.

 

    • Ideal para proyectos de bricolaje.

 

 

 

Desventajas:

 

 

      • Alto riesgo de posible quema del material base si no se tiene cuidado.

 

      • El equipo está limitado para uso en interiores.

 

      • Los carretes o pistolas de empuje tienen un costo inicial relativamente alto.

 

      • No es adecuado para piezas delgadas de aluminio.

 

 

Soldadura de Aluminio con Arco

La soldadura con arco es la primera técnica de soldadura. La soldadura de electrodo revestido y la soldadura con arco son lo mismo.
En la soldadura con arco, la energía ayudará a fundir y unir láminas de metal juntas.
A pesar del uso generalizado de la soldadura con arco, se requiere un nivel significativo de experiencia para lograr una exitosa soldadura de aluminio con arco.
Soldadura con arco Soldadura con arco[/caption>

Equipo:

La soldadura con arco utiliza una máquina especializada conocida como soldadora de arco. Puede ajustar el calor generado por la máquina dependiendo del metal que esté soldando.

Aplicación:

Si eres un experto, puedes utilizar la soldadura con arco para soldar metales de aluminio en todas las industrias.
Es ideal para proyectos más grandes.

Proceso:

 

 

      • En primer lugar, prepare su espacio de trabajo para soldadura en exteriores. Para la soldadura con arco en interiores, asegúrese de que la habitación esté bien ventilada y no contenga elementos combustibles.

 

      • Como en MIG y TIG, deberá limpiar el aluminio base y eliminar cualquier óxido.

 

      • A continuación, precalentará el aluminio a unos 4000

 

      • Debe asegurarse de que la soldadora de arco esté a baja amperaje para evitar cualquier quemadura o distorsión.

 

      • Encender un arco cuidadosa y consistentemente en el metal base de aluminio es el penúltimo paso.

 

      • Finalmente, llevará a cabo la limpieza posterior a la soldadura. Esto implica sumergir primero el aluminio soldado en agua. Posteriormente, proceda a quitar las escorias y luego limpie los metales base con un trozo de tela seca.

 

Nota: Al realizar la soldadura con arco, el equipo de protección es imprescindible:

 

      • Casco – Para proteger sus ojos

 

      • Guantes – Para proteger sus manos ya que tiene que sostener los electrodos.

 

 

Ventajas:

 

 

      • A diferencia de la soldadura MIG y TIG, la soldadura con arco es ideal para condiciones exteriores.

 

      • Además, la soldadura con arco es rentable.

 

      • Produce soldaduras robustas y duraderas

 

 

Desventajas:

 

 

      • En comparación con la soldadura MIG y TIG, la soldadura con arco es compleja y requiere un alto nivel de experiencia.

 

      • Utiliza electrodos recubiertos en lugar de gas de protección. Esto resulta en la formación de escoria.

 

      • Requiere una limpieza posterior a la soldadura que es tediosa.

 

 

Soldadura de Haz de Electrones de Aluminio

La soldadura por haz de electrones (EB) depende de la energía cinética de los electrones para calentar la pieza antes de transferir el calor.
Notablemente, la soldadura EB se realiza en una cámara de vacío. Es ideal para aluminio de la serie 6000.
La soldadura EB tiene una alta velocidad de hasta 100 pulgadas por minuto (diez veces la velocidad de la soldadura TIG y MIG).
Soldadura de Haz de Electrones Soldadura de Haz de Electrones

 

Equipo:

Hay máquinas especializadas de soldadura EB. Estas máquinas pueden ser estandarizadas y personalizadas según el uso previsto.

Aplicación:

La soldadura EB de aluminio se realiza en la mayoría de las industrias, incluyendo:

 

    • Industria aeroespacial

 

    • Industria médica

 

    • Industria energética

 

    • Industrias de alta tecnología

 

 

Proceso:

 

 

    • En primer lugar, deberá limpiar sus metales base de aluminio para eliminar cualquier óxido e hidrocarburos.

 

    • Dado que la soldadura EB es una técnica de soldadura por fusión, no necesitará ningún material de aporte.

 

    • Asegúrese de realizar la soldadura en un entorno de vacío.

 

    • Durante la soldadura, sea preciso con la unión. Es en la unión donde se genera el calor y se produce la fusión.

 

 

Ventajas:

 

 

    • Alta precisión en la soldadura.

 

    • La soldadura EB presenta no menos del 97% de retención de fuerza.

 

    • Dado que la soldadura EB se realiza en una cámara de vacío, resulta en una soldadura limpia.

 

    • Existe la posibilidad de automatización completa del proceso de soldadura EB.

 

 

Desventajas:

 

 

    • Es complejo configurar y poner en marcha la soldadura EB debido a la cámara de vacío.

 

    • La complejidad hace que la soldadura EB sea menos rentable.

 

 

Soldadura láser de Aluminio

La soldadura láser es una opción de soldadura sin contacto y sin vacío. Utiliza haces láser para crear una soldadura.
Con la soldadura láser, se puede lograr una rápida velocidad de soldadura de hasta 200 pulgadas por minuto. Además, los niveles de precisión también son impresionantes.

Proceso de Soldadura Láser Proceso de Soldadura Láser

 

Equipo:

Hay varios equipos de soldadura láser. Las dos principales máquinas láser son:

 

  • Láseres manuales

 

  • Láseres controlados por computadora

 

Las diversas máquinas tienen diferentes controles y haces.

Aplicación:

La soldadura láser para aluminio se utiliza en casos donde se requiere una alta velocidad de soldadura.
Estas aplicaciones pueden ir desde la industria aeroespacial hasta el campo médico.

Proceso:

i. La soldadura láser es realizada por profesionales. Sin embargo, a continuación se muestra la guía básica para la soldadura láser:
ii. En primer lugar, deberá limpiar los metales de aluminio antes de la soldadura.
iii. Asegúrese de que las uniones también estén limpias y listas para la soldadura.
iv. Luego puede proceder a soldar. Dependiendo de la tecnología de la máquina, el haz láser puede ser:

 

  • Láser pulsado – El haz se enciende y apaga a tasas extremadamente altas de alrededor de 10-1000hz

 

  • Láser continuo – Caracterizado por un haz estable de láser, es ideal para soldaduras de penetración profunda.

 

  • Agitación láser – El haz continuo de láser se mueve a una velocidad muy alta causando una acción de agitación.

 

 

Ventajas:

 

 

  • Menos defectos en las soldaduras de aluminio.

 

  • Alta precisión durante la soldadura.

 

  • Fácil configuración ya que no requiere una cámara de vacío.

 

  • Utiliza gases de protección que permiten obtener una soldadura limpia.

 

  • Rentable debido a las altas tasas de soldadura.

 

 

Desventajas:

 

 

  • Solo puede ser realizado por expertos.

 

  • El costo inicial de las máquinas láser es relativamente alto.

 

 

Soldadura por Puntos de Aluminio

La soldadura por puntos derrite dos piezas de metal para formar una soldadura.

Utiliza un par de electrodos con dos propósitos principales:

  • Sujetar los metales base
  • Suministrar el metal base necesario para realizar la soldadura.

En pocas palabras, la soldadura por puntos une los metales de aluminio con el calor de una corriente eléctrica.

Equipo:

El equipo utilizado es una máquina de soldadura por puntos.
Es importante que cuente con un sistema eléctrico trifásico.
Además, la soldadura por puntos requiere de una corriente extremadamente alta de aproximadamente 150 amperios por fase.
Para contrarrestar esto, se puede utilizar un soldador de descarga de condensadores que reduce significativamente el consumo de energía durante la soldadura.

Aplicación:

La soldadura por puntos de aluminio se lleva a cabo en la mayoría de las industrias, especialmente en la industria automotriz.

Proceso:

  • Como en otras técnicas de soldadura, asegúrese primero de limpiar los metales de aluminio.
  • Use el equipo de protección necesario.
  • Asegúrese de que su fuente de alimentación pueda soportar su equipo de soldadura por puntos. Una señal de que su suministro de energía no es suficiente será el parpadeo de las luces en su local.
  • Proceda a soldar rápidamente los metales base.
  • Finalmente, enfríe con agua los electrodos debido a los cortos tiempos de soldadura y la alta corriente.

Ventajas:

  • Rápido y eficiente.
  • No requiere material de aporte ni fundentes.
  • No se requiere habilidad especial previa
  • Se puede automatizar el proceso de soldadura por puntos

Desventajas:

  • Solo puede soldar eficientemente aluminio con un grosor que oscila entre 5 y 50 pulgadas
  • El tamaño y la forma de la soldadura son directamente proporcionales al tamaño y la forma de los electrodos.
  • Existe una alta probabilidad de deformación en la unión.

Vista general de la soldadura por puntos Vista general de la soldadura por puntos

Ventajas de las piezas soldadas de aluminio

El aluminio ha reemplazado al acero en varias aplicaciones donde el peso es crucial.
Las ventajas de las piezas soldadas de aluminio se derivan de las propiedades del aluminio. A continuación, se presentan los principales beneficios de las piezas soldadas de aluminio:

  • Durabilidad– Cuando se expone al aire, las piezas soldadas de aluminio formarán una capa de óxido. Esta capa protegerá la pieza de la corrosión.
  • Soldadura rápida – Dado que el aluminio tiene una buena conductividad térmica, es más rápido de soldar en comparación con otros metales como el acero. En consecuencia, las piezas soldadas de aluminio se entregan rápidamente.
  • Alteración de la resistencia – Aunque las piezas soldadas de aluminio no son más fuertes que sus contrapartes de acero, se pueden tratar para igualar los niveles de resistencia del acero.
  • Fácil mecanizado – Las piezas soldadas de aluminio son fáciles de cortar, por lo que trabajar con ellas no es tan difícil.
  • Valor estético – Si se sueldan correctamente, las piezas soldadas de aluminio suelen ser atractivas a la vista.
  • Ligereza– Por último, las piezas soldadas de aluminio son relativamente ligeras, por lo que son fáciles de transportar y manipular.

Consejos y trucos para soldar aluminio

Como se mencionó anteriormente, soldar aluminio no es tarea fácil. Sin embargo, el propósito de este artículo es ayudarlo a navegar en el mundo de la soldadura de aluminio con facilidad y comodidad.

Los siguientes consejos y trucos lo ayudarán a soldar aluminio con éxito:

  • Tomar medidas de seguridad– ¡Primero la seguridad! Asegúrese de usar un equipo de protección personal durante la soldadura para garantizar su seguridad. Estos incluyen guantes de seguridad, gafas, cascos de soldadura y zapatos protectores. Esto aplica tanto a los expertos como a los principiantes.
  • Ser detallista – El aluminio es un metal sensible. Como tal, debe ser muy atento durante la soldadura.
  • Preparación adecuada – Como se destacó a lo largo de este artículo, la preparación es vital en la soldadura de aluminio. Primero, debe limpiar y almacenar el aluminio que pretende soldar de forma protegida. Además, prepárese con la mejor técnica para soldar eficientemente las piezas.
  • Limpieza adecuada – Para limpiar el aluminio, primero use un solvente como acetona para eliminar depósitos como aceite, gotas y grasa en la superficie. Luego, puede usar un alcalino fuerte, ácido moderado o un cepillo de acero para eliminar la capa de óxido.
  • Paciencia – Soldar apresuradamente no solo es peligroso, sino que también dará como resultado soldaduras deficientes. Siga secuencialmente los diversos pasos de soldadura.

Cómo elegir el mejor material de aporte para soldar aluminio

La mayoría de las técnicas de soldadura de aluminio requerirán el uso de un material de aporte. Indudablemente, su elección de material de aporte afectará la calidad de la soldadura final.

A continuación se presentan algunas consideraciones clave que debe tener en cuenta al seleccionar un material de aporte:

  • Equipo de soldadura – Las amperios y las propiedades del equipo de soldadura deben poder acomodar el material de aporte que elija.
  • Condición de soldadura – Su material de aporte elegido debe ser compatible con el gas protector. Alternativamente, también debe ser compatible con la condición de soldadura, como un ambiente al vacío.
  • Especificaciones y códigos regulatorios – Asegúrese de elegir un material de aporte que esté a la altura de los estándares industriales de soldadura de aluminio.
  • Material base – En nuestro caso, el material base es aluminio. Elija un material de aporte que sea compatible con el aluminio.

Aleaciones de aluminio adecuadas para la soldadura

La tabla a continuación resume para orientar la selección de aluminio adecuado para la soldadura.
La hemos dividido en tres secciones principales:

  • Adecuado para soldadura – Recomendamos altamente el aluminio en esta sección para soldadura.
  • Puede ser utilizado pero no es óptimo – Puede usar aleaciones de aluminio en esta sección para la soldadura. Sin embargo, no son las más deseables.
  • Soldadura basada en la experiencia – La soldadura de estas aleaciones está altamente ligada a niveles de experiencia elevados debido a su complejidad.
Serie Aleación Aplicaciones comunes Composición Propiedad clave

Adecuado para Soldadura50005052Recipientes a presión, aplicaciones marinas, tuberías hidráulicasAltos niveles de magnesio.Ideal para materiales de alta resistencia utilizados en aplicaciones de servicio pesado
5083Componentes marinos y aplicaciones criogénicas
5454Aplicaciones de alta temperatura60006061Automoción, aeroespacial, oleoductosAleaciones que comprenden magnesio y silicioÚtiles en soldaduras encontradas en edificios y estructuras
6063Equipo médico, piezas extruidasSe Puede Usar Pero No es Óptimo1000
Aplicaciones orientadas a resistir productos químicosCasi 99% de aluminioÚtil en aplicaciones que requieren menos resistencia pero más resistencia a la corrosión30003003Aplicaciones de calor como utensilios de cocina e intercambiadores de calorAleación de aluminio con manganeso
4000
Material de rellenoAluminio y silicioAltamente soldableSoldadura Basada en la Experiencia20002025
Aluminio y cobreSensible a la fisuración70007075Aplicaciones marinasAluminio, zinc y magnesioBaja densidad y resistencia similar al acero

Mejores Prácticas para Prevenir Defectos en la Soldadura de Aluminio

Las soldaduras de aluminio son propensas a defectos después de la soldadura. Definitivamente, puedes prevenir estos defectos.

La tabla a continuación destaca los defectos comunes y cómo puedes prevenirlos.

Defecto Tipo Mejor Práctica para la Prevención
Fisuración Fisuración en caliente Elegir un material de relleno compatible con el aluminio base.

También, seleccionar un diseño de soldadura ideal

Fisuración en frío Pre-calentar el material base. Esto ayudará a reducir la velocidad de enfriamiento.
Quemadura o Penetración Excesiva Al utilizar soldadura MIG Soldar a amperaje bajo y usar electrodos largos.
Al utilizar soldadura TIG Usar una antorcha capaz de pulsar. Esto permitirá intervalos para calentamiento y enfriamiento.
Porosidad Soldaduras con burbujas Limpiar adecuadamente el aluminio base antes de soldar.

Utilizar el gas de protección correcto.

Propiedades que Hacen al Aluminio Soldable

Puedes soldar aluminio debido a los materiales:

  • Alta conductividad térmica – Permite una rápida formación de soldadura.
  • Maleabilidad – Esto reduce la posibilidad de fisuras durante la soldadura.

Soldadura de Aluminio con Otros Metales

A veces, puede resultarte desafiante soldar aluminio con ciertos metales. Un buen ejemplo es la soldadura de acero-aluminio.

Esto se debe a las diferentes propiedades físicas y metalúrgicas de los dos metales.

Sin embargo, esto no significa que no puedas soldar los dos metales. El aluminio es soldable con otros metales pero requerirá experiencia.

La soldadura de aluminio con otros metales es útil cuando necesitas usar solo un componente de aluminio en una estructura hecha de otro metal.

Conclusion

La soldadura de aluminio tiene sus complejidades como se destaca en la sección anterior. Sin embargo, confiamos en que esta guía ha dado paso al mundo de la soldadura de aluminio.

Para todas tus preguntas o consultas sobre soldadura de aluminio, KDM está aquí para ayudarte; contáctanos ahora.

Más Recursos:

Soldadura de Chapa Metálica – Fuente: KDMFAB

Cómo Soldar Aluminio – Fuente: UTI

Principales Fabricantes de Aluminio – Fuente: KDMFAB

Cómo Soldar Aluminio con MIG – Fuente: WeldGuru

Fabricación de Chapa Metálica de Aluminio – Fuente: KDMFAB

Soldadura de Aluminio – Fuente: WeldGuru

Soldadura MIG de Aluminio – Fuente: Make Money Welding

Cómo Soldar Aluminio sin Soldadora – Fuente: The Instructables

Guía de Soldadura de Aluminio – Fuente: TWI

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