¿Cómo soldar aluminio con TIG?

Soldar aluminio es una difícil tarea, pero se nos hará mas sencilla luego de leer este artículo. Cuando comenzamos a soldar aluminio, parece simple, pero se nos  puede agrietar, deformar,  quebrar o simplemente no soldarse.

Pasos a seguir para soldar aluminio con TIG:

Ante todo, debemos verificar el equipo de soldar. Además de la soldadora, en este caso una soldadora TIG (tungsten inert gas), se requiere guantes de soldar y máscara de protección.  La soldadora debe ser un buen equipo y debemos contar con los siguientes insumos:  gas de argón, barra de aluminio para soldar y por último un cepillo de acero inoxidable para aluminio.

Limpiar el aluminio a soldar. Se deben limpiar ambas partes de aluminio a soldar, antes de comenzar con la soldadura. El aluminio se puede limpiar aplicando en la superficie un limpiador eléctrico. Enjuague luego la superficie quitando el limpiador con agua limpia y con ayuda del cepillo de acero inoxidable, frotando la superficie y quitando cualquier suciedad que pudiera quedar.

Utilizar un disipador de calor (el disipador de calor, es simplemente una superficie en donde apoyar las piezas a soldar). El aluminio es un excelente conductor de calor, por lo que es necesario la utilización de un disipador, con el fin de evitar que se deforme el aluminio, o bien que el área de trabajo se convierta en un área caliente que nos impida trabajar cómodamente. Los mejores materiales para utilizar como disipador son el bronce o aluminio.

Precalentar el aluminio. Comenzar con el precalentamiento del aluminio hará que tengamos un trabajo de soldadura más robusto y prolijo. Precalentar el aluminio colocándolo en un horno con un termómetro o bien utilizando un soplete de propano para calentar la superficie. Es ideal calentar el metal a unos 150-200°C. Esto hará que el proceso de soldadura sea más sencillo.

Se debe asegurar que las piezas estén alineadas y al ras cuando se comienza a soldar.  El aluminio tiende a dejar espacios entre las piezas que estas soldando. Puedes rellenar estos espacios o bien prestar mucha atención en las aéreas a soldar que no parecieran encajar perfectamente. Debes asegurarte que el aluminio se deslice lo más estrechamente posible cuando sueldas las piezas.

El aluminio es uno de los elementos más abundantes en la tierra y uno de los metales no ferrosos más usados. Su empleo como aleación se ha popularizado en industrias manufactureras, tales como la industria aeroespacial, automotriz, energética, del transporte y de la construcción, en gran parte porque es un material liviano pero al mismo tiempo fuerte, resistente a la corrosión, fácilmente mecanizable, buen conductor de la electricidad y con un aspecto estéticamente agradable.

Aunque el proceso TIG (o GTAW por su nomenclatura internacional) permite la soldadura de muchos metales, el que se asocia con mayor frecuencia es el aluminio, especialmente cuando se trata de placas de poco espesor, ya que la técnica TIG proporciona el control necesario para lograr un buen aspecto del cordón.

Sin embargo, el aluminio se ha ganado la reputación de ser difícil de soldar, especialmente con TIG, puesto que involucra una metodología muy diferente a la soldadura de acero y otras aleaciones, por ejemplo.

¿A qué se debe esta particular reputación?

Principalmente a que el aluminio es un material que presenta ciertas propiedades únicas que lo diferencian de otros metales y que es necesario comprender para así adoptar las técnicas de preparación de soldadura y las herramientas necesarias para abordar esas propiedades y garantizar el éxito de una soldadura de aluminio con TIG.

Características especiales del aluminio

A los efectos de lograr la técnica y los materiales necesarios para una buena soldadura TIG debemos tener en cuenta que el aluminio presenta las siguientes peculiaridades:

• El metal puro tiene un punto de fusión por debajo de 650 ºC y no presenta cambios de color antes de fundirse, tan característicos de la mayoría de los demás metales. Por esta razón, no podemos saber cuando está caliente o listo para fundirse.
• El óxido o «piel» que se forma con tanta rapidez en su superficie tiene un punto de fusión casi tres veces mayor (por encima de 1700 ºC). Este óxido también es más pesado que el aluminio y cuando se funde tiende a hundirse o quedar atrapado en el aluminio fundido.
• Para complicar aún más la situación, el punto de ebullición del aluminio puro es de aproximadamente 1600 ºC, es decir, hierve a menos temperatura de la que se derrite el óxido.

Este comportamiento evidencia claramente la importancia de eliminar la mayor cantidad posible de «piel» de óxido antes de la soldadura. Para ello existen varios métodos que examinaremos más adelante.

Sin embargo, la limpieza del aluminio antes de la soldadura no solamente apunta a desprender la capa de óxido. También es imprescindible liberar la superficie a soldar de restos de grasa, aceite y partículas sueltas que provienen generalmente de las operaciones de corte, aserrado o maquinado a las que se someten las piezas antes de soldarlas. Al igual que el óxido, estos lubricantes contienen hidrógeno y oxígeno que, si quedan en el material, originarán porosidad y escoria, dando lugar a soldaduras poco robustas con malas propiedades mecánicas y eléctricas.

Además de estas características particulares del aluminio también debemos tener en cuenta otros factores para lograr excelentes resultados en la soldadura TIG de aluminio. Algunos ya fueron expuestos en este artículo. Ahora vamos a expandir un poco más la discusión y para ello nos centraremos en una serie de aspectos fundamentales a tener en cuenta.

1. Regla de las tres “L”: Limpieza, Limpieza, Limpieza

Más arriba señalamos las razones para eliminar la capa de óxido, así como películas de hidrocarburos y demás contaminantes de la superficie a soldar.

En vista de ello, lo primero que tenemos que hacer es limpiar el metal base en seco con un paño suave y sin pelusa. A continuación, debemos atacar la capa de óxido y demás contaminantes, y a tal efecto tenemos tres alternativas.

a) Métodos mecánicos: un cepillo de acero o de alambre de latón es la herramienta usada para frotar la superficie del aluminio, tanto antes de empezar a soldar como luego, entre pasadas de soldadura.

Aunque frecuentemente se recomienda un cepillo de acero inoxidable, este puede dejar marcas en la superficie. Un cepillo de latón cumple eficientemente la misma función y tiene cerdas más suaves, que ayudan a minimizar las marcas en la superficie de la pieza. No obstante, independientemente del cepillo que elijamos, debemos asegurarnos de usarlo exclusivamente para esta tarea de limpiar el aluminio y de guardarlo en un lugar separado para no introducir contaminantes.

Tampoco olvidemos limpiar la varilla de aporte de nuestro equipo TIG. La falta de limpieza adecuada del metal base y la varilla de aporte se traducirá en una soldadura de aspecto ahumado o con un residuo negro, y el cordón de soldadura no tendrá ese aspecto brillante y estéticamente agradable que normalmente se asocia con el aluminio.

b) Métodos eléctricos: sin usamos una soldadora TIG con fuente de corriente alterna, el ciclo de soldadura con electrodo positivo proporciona un decapado en tiempo real de la superficie, que elimina el óxido en torno a la zona de soldadura. Algunas aplicaciones avanzadas efectúan una pasada con polaridad DCEP (corriente continua con electrodo positivo) de baja corriente por delante del arco de soldadura exclusivamente para limpiar la junta. Sin embargo, si deseamos obtener soldaduras de calidad, debemos tener en cuenta que la limpieza eléctrica del aluminio no suele ser suficiente, por lo que debe complementarse con métodos mecánicos o químicos.

c) Métodos químicos: algunos consideran la limpieza química como último recurso reservado para aplicaciones de calidad ultra alta. Sin embargo, inmediatamente antes de la soldadura podemos embeber un paño sin pelusa en un limpiador químico para ayudar a eliminar el óxido. En un principio se usaba acetona, pero con el tiempo su uso se fue desaconsejando por considerarse un producto inseguro para respirar, incluso por períodos cortos. En su lugar, se recomienda el uso de alcohol desnaturalizado o desengrasantes comerciales.