¿Cómo seleccionar el Amperaje de soldadura?

Tratar de comprender todos los diales y lecturas digitales en la máquina de soldadura puede ser intimidante. Los pocos controles en una máquina de soldadura por varilla serán más simples que en una máquina TIG. Una máquina TIG de extremo superior podría tener hasta 20 botones de control para varios ajustes.

Las soldadoras de barras, las soldadoras MIG y las soldadoras TIG tienen varios controles en la parte frontal de la máquina. Estos son para ajustar el nivel de corriente necesario para una soldadura.

Pero, ¿cómo sabe a qué amperaje de soldadura o voltaje ajustar la máquina?

El ajuste del amperaje en una máquina de soldadura, ya sea en barra (SMAW), MIG (GMAW)(*normalmente utiliza ajuste de voltaje) o TIG (GTAW), depende de algunas variables clave, como la aplicación y el material base, el proceso de soldadura y el electrodo.

Una vez que determine estas tres variables principales, puede configurar su máquina de soldadura y comenzar a colocar un cordón de soldadura. En este artículo, discutiremos estas tres variables en profundidad, y también proporcionaremos algunos «consejos profesionales» en el camino.

Aplicación de soldadura y Material base

En esta sección, analizaremos la aplicación de soldadura, el material base y, específicamente, cómo se aplica a la selección de amperaje en una máquina de soldadura.

Aplicación de soldadura

La aplicación de soldadura tiene una correlación directa con el amperaje utilizado en una soldadura.

La soldadura Micro TIG y la soldadura por haz láser tienen aplicaciones similares en las que, en el caso de la soldadura TIG, el amperaje es bastante bajo. Sin embargo, en el caso de la soldadura por láser, no hay amperaje en absoluto, ya que no hay flujo de corriente eléctrica dentro de la pieza de trabajo. Por el contrario, la soldadura MIG y la soldadura por barra (y, a veces, la soldadura TIG) pueden utilizar ajustes de amperaje muy altos para lograr una penetración óptima en la pieza de trabajo.

Por ejemplo; Una soldadura TIG altamente técnica en un colector de escape de helicóptero tendrá un amperaje drásticamente diferente que, por ejemplo, un oleoducto. La diferencia será entre soldar metales exóticos más finos y soldar un tubo de tres pies de diámetro al siguiente tubo en secuencia.

En algunas aplicaciones, el amperaje se selecciona por conveniencia. Por ejemplo, es posible que desee soldar una hoja de metal con MIG a otra hoja de metal en su taller, por lo que podría inclinarse a aumentar su amperaje para colocar el cordón de soldadura lo más rápido posible.

Esto no quiere decir que apresurarse a través de una soldadura sea una buena práctica, pero acelerar un cordón de soldadura en una aplicación no crítica es muy común.

PRO TIP: If you are interested in seeing all sorts of welding applications in one place, you should either get a tour at a shipyard, a fabrication shop, or your local technical or vocational school. Chances are, you might see a specific welding application which interests you and you might want to explore that application further in a career-oriented sense. 

Material de base

La categoría de material base es bastante amplia. Por lo tanto, nos centraremos en dos áreas principales en la categoría de material base. Y esos son el Tipo y el Grosor.

Ambas áreas tienen una correlación muy fuerte con el ajuste de amperaje que se debe usar en la máquina de soldadura.

¿Cómo puede afectar el tipo de material a la selección de amperaje?

El tipo de material utilizado en diferentes aplicaciones de soldadura puede variar ampliamente de soldadura a soldadura, de lugar de trabajo a lugar de trabajo o incluso de tecnología de soldadura a tecnología de soldadura.

Incluso antes de pensar en qué amperaje configurar su máquina de soldadura, debe preguntarse qué tipo de metal soldará.

Los principales tipos de materiales que las metodologías de soldadura estándar pueden soldar juntos son acero al carbono, acero inoxidable y aluminio. Los tres tipos de materiales requieren diferentes selecciones de amperaje en sus respectivas máquinas de soldadura. La diferencia más notable es entre los materiales ferrosos y no ferrosos, es decir, acero versus aluminio.

La razón por la que ciertos materiales requieren ajustes de amperaje más altos o más bajos se basa en el punto de fusión de la materia prima. Esto es muy evidente al mirar materiales de aluminio. Principalmente porque el punto de fusión del material de aluminio es típicamente de alrededor de 1,200 grados Fahrenheit.

Selección de amperaje al soldar aluminio

Al soldar materiales de aluminio, la corriente generalmente debe cambiarse de CC (corriente continua) a CA (corriente alterna). Además, el amperaje debe elevarse para compensar la mayor temperatura de fusión del aluminio.

El aluminio para soldadura TIG es único en el sentido de que la corriente utilizada es CA debido a sus características de limpieza. Esto se logra debido a que la corriente de soldadura se alterna de una dirección a otra.

Una vez que se golpea el arco en un cordón de soldadura TIG de aluminio y se forma el charco de soldadura, el operador debe mover el cordón con relativa rapidez. Esto se debe a que el material base de aluminio tiene la tendencia de «absorber» el calor de alto amperaje y potencialmente deformar los metales base.

Amperaje de soldadura por barra para diferentes espesores de acero

Los ajustes del amperaje de soldadura por barra para compensar el espesor del material de acero son similares a los procesos necesarios para compensar el espesor del material con una soldadora MIG.

Los soldadores de barra tienen una perilla de control simple en la parte delantera de la máquina que ajusta el nivel de amperaje con el giro de su muñeca. De la misma manera, los soldadores MIG tienen la misma funcionalidad simplista que resulta útil cuando se desea cambiar de una pieza de trabajo gruesa a una delgada.

PRO TIP: If you are not sure what amperage to use with a certain piece of material, whether thick or thin, aluminum or steel, it is always a good idea to practice a weld bead on a scrap piece of material similar to the final metal workpiece you intend to weld. This small amount of time practicing will save your hours of time grinding out your weld after you find out that your weld does not have a correct amount of penetration for the thickness of material you are welding. 

Soldadura por barra: Cambiar de una pieza de trabajo delgada a una pieza de trabajo gruesa

La tecnología de soldadura que tiene los cambios más notables al cambiar de una pieza de trabajo delgada a una pieza de trabajo gruesa es la soldadura por barra.

La soldadura por barra es diferente de la soldadura MIG y TIG en que el operador de soldadura debe seleccionar un electrodo diferente que se adapte mejor al grosor de la pieza de trabajo. El mismo electrodo que funciona bien para una pieza delgada de acero no sería tan útil al soldar una pieza más gruesa de acero. Esto se debe al hecho de que una pieza de acero más gruesa requiere más penetración y una raíz más ancha para la soldadura.

Un electrodo más delgado no estaría a la altura de la tarea, simplemente se consumiría demasiado rápido.

Proceso de soldadura y Selección de Amperaje

Los procesos de soldadura que exploraremos en el contexto de la selección de amperaje son estos tres procesos principales: TIG (Soldadura por Arco de Tungsteno a gas, o GTAW), MIG (Soldadura por Arco de Metal a Gas, o GMAW) y Stick (Soldadura por Arco de Metal Blindado, o SMAW).

Hay otras tecnologías de soldadura que se pueden discutir en el contexto de la selección de amperaje. Pero estas tres tecnologías de soldadura son las más utilizadas para principiantes.

Soldadura TIG

La soldadura TIG en general está reservada para aquellos soldadores que tienen la mejor coordinación mano – ojo porque la mayoría de los soldadores TIG requieren coordinación mano, ojo y pie, ¡casi como conducir un automóvil!

La característica única de la soldadura TIG cuando se trata de amperaje es que el pedal de la máquina de soldadura TIG controla el amperaje necesario en la soldadura según la entrada del usuario.

El pedal comienza a 0 amperios en el estado de reposo y aumentará gradualmente en amperaje a medida que el operador de soldadura empuja el pedal hasta un cierto límite. El límite del control de amperaje en el pedal del pie está limitado por las capacidades de amperaje de la máquina de soldadura TIG y/o el ajuste en la máquina.

Algunas máquinas de soldadura TIG tienen esta característica de «Amperaje máximo» en el panel de control, que debe configurarse en aproximadamente un 40-50% por encima de su rango de amperaje deseado para ser utilizado en la soldadura.

Algunos soldadores TIG tienen otras características de control de amperaje, como el amperaje de fondo o ajustes finos del amperaje cuando se usa corriente alterna. Pero esos ajustes están fuera del alcance de este artículo.

Soldadura MIG

Para los fines de este artículo, usaremos los ajustes de voltaje variable en lugar de los ajustes de amperaje que otras tecnologías de soldadura usan más comúnmente.

Los ajustes de voltaje en un soldador MIG estándar determinan la potencia utilizada durante la operación de soldadura MIG. Siempre hay un equilibrio necesario entre el voltaje y la velocidad de alimentación del cable. Especialmente porque la velocidad de alimentación del alambre necesita aumentar a medida que el voltaje también aumenta o de lo contrario el charco de soldadura no se alimentará adecuadamente con material de relleno.

Para materiales delgados, comenzaría en el ajuste de voltaje más bajo, y para materiales más gruesos aumentaría el voltaje en consecuencia. Las máquinas soldadoras MIG son inherentemente consistentes, siempre y cuando los materiales de base no cambien demasiado. Un operador de soldadura podría tener una configuración de soldador MIG configurada durante años si no cambia el tipo de material utilizado.

PRO TIP: All MIG welders are different, and all welding applications are different. Once you find your optimal weld setting for your MIG welder (for your specific application, write this down on a paper and attach it to the side of your welder. This will save you from the headache which happens when another operator uses your machine, or the machine gets bumped and your settings are lost. 

Soldadura por barra

La soldadura por barra, como se mencionó anteriormente, tiene la correlación más significativa entre la aplicación de soldadura y el amperaje de soldadura.

Un operador de soldadura por varilla podría usar un ajuste de amperaje un día mientras está soldando una placa de acero para una estructura, luego usar un ajuste diferente otro día mientras está soldando una cuchara de retroexcavadora en la superficie.

La buena noticia sobre la soldadura por barra es que hay gráficos que se pueden encontrar fácilmente en línea o en una tienda de soldadura que generalmente son muy buenos para predecir el amperaje necesario para un cierto grosor de soldadura y el electrodo de soldadura por barra acompañante.

Si sigue los niveles de amperaje que se muestran en una de estas tablas, debería estar en buena forma. Si necesita hacer ajustes minuciosos al calor de la soldadura mientras está «debajo del capó» durante la soldadura con varilla, la forma más fácil de lograr esto es tirar de la varilla de soldadura del charco de soldadura a un «arco largo» ligeramente. Esto logrará un charco más ancho y caliente.

PRO TIP: A good rule of thumb for setting your stick welder (SMAW) to the approximate right setting to start off with is the amperage setting should be about the same as the decimal equivalent of the rod diameter. For example, 3/32" rod diameter would be (.094) 90 amps, 1/8" rod diameter would be (.125) 125 amps, 5/32" rod diameter would be (.157) 155 amps. This rule of thumb works for most electrode sizes, and once you get your arc started and your first weld bead on your part, you can adjust the settings from there. 

El electrodo

El único proceso de soldadura que tiene una correlación significativa entre el electrodo y el amperaje es la soldadura por palillo o SMAW. Este tipo de soldadura por varilla y amperaje son tan dependientes entre sí en esta categoría, que es la razón por la que este tema se incluyó en los tres principales factores de selección de amperaje.

Los procesos de soldadura TIG y soldadura MIG utilizan electrodos por definición, pero TIG utiliza una varilla de tungsteno semi-consumible y la soldadura MIG utiliza un cable altamente consumible, ambos de los cuales tienen poca importancia cuando se habla de selección de amperaje.

Los tipos de electrodos disponibles para soldadura por barra son muchos, y cada uno de ellos tiene su uso específico. Por ejemplo, los electrodos difieren entre sí debido al grosor del material base que se suelda.

También difieren debido a la posición: horizontal, vertical o superior. Estas propiedades diferentes se capturan en el número de cuatro a seis dígitos impreso en cada electrodo de varilla para facilitar la referencia.

Estos números indican al usuario para qué fuente de alimentación, posición de soldadura, resistencia a la tracción y penetración se diseñó el electrodo.

Los electrodos más comunes en el mercado son 6010, 6013 y 7018. Estos tres electrodos son muy comunes en la industria debido a su increíble flexibilidad en las aplicaciones.

¿Cómo elegir el electrodo y el Amperaje correctos?

El electrodo 6010 está diseñado para penetrar profundamente en la pieza de trabajo, mientras que el electrodo 6013 está diseñado para penetrar menos. Para obtener la mejor apariencia de una soldadura, un operador de soldadura debe seleccionar un electrodo de soldadura 7018.

Una vez que haya seleccionado su electrodo de soldadura de varilla, debe leer el lado del contenedor de electrodos para ver lo que recomienda el fabricante del electrodo para el amperaje de soldadura. El amperaje específico a utilizar depende principalmente del diámetro del electrodo.

Por ejemplo, un electrodo de octavo diámetro suelda entre 75 y 125 amperios. Mientras que un electrodo de 5/32 de diámetro puede soldar de manera óptima a hasta 220 amperios.

La mejor manera de saber cuál es el amperaje óptimo que debe usar es probar el electrodo de soldadura en una pieza de metal de desecho y observar la soldadura resultante. Si tiene una apariencia y una tasa de penetración aceptables, corra con ella.

Una consideración importante al ajustar el amperaje en su máquina de soldadura por varilla es el ciclo de trabajo recomendado por el fabricante de la máquina de soldadura para la máquina.

El ciclo de trabajo se define como el tiempo que la máquina de soldadura puede soldar durante un período de tiempo de 10 minutos. Algunas máquinas son más resistentes que otras.

Por ejemplo, lo más probable es que una máquina utilizada en un sitio de construcción tenga componentes de servicio más pesados y un ciclo de trabajo más largo que un soldador aficionado en el garaje de alguien.

El ciclo de trabajo es inversamente proporcional al amperaje de soldadura. Es decir, a medida que aumenta el amperaje, disminuye la duración del ciclo de trabajo en minutos.

PRO TIP: Looking for a solution to resolve the scenario when you have an electrode with a bunch of the flux chipped off for whatever reason? If you are welding on the job where the weld needs to conform to certain requirements, using a chipped electrode is out of the question. Once way which experienced welders salvage chipped electrodes is by having a 6" x 6" steel plate nearby where they can quickly lay down a bead of weld, using up the area of electrode which is problematic, then resume their actual weld bead once the electrode is back to a section with good flux.

Conclusión

La selección de amperaje no es tan confusa e intimidante como se podría pensar al principio.

Hay ciertas variables clave que determinan el amperaje que se debe usar en una aplicación de soldadura determinada, como la Aplicación y el Material Base, el Proceso de soldadura y el electrodo.

Con estas variables principales en mente, encontrar el amperaje correcto necesario para su soldadura no debería ser un problema. Como siempre, si aún no está seguro, hay numerosos recursos a su disposición, ya sea en línea, en una biblioteca o en mi favorito, en su tienda de soldadura local.

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