CENTRO DE CONOCIMIENTO ESAB

Alimentación de Alambre en la Soldadura MIG/MAG

1.DEFINICIONES

1.1.CAST
Se define como "cast" de un alambre al diámetro de espira que se obtiene al dejar desenrollar la bobina libremente.

Una forma práctica de determinarlo consiste en retirar tres o cuatro espiras de la bobina tratando de no deformarlas ni introducir tensiones y dajarlas caer al suelo. Las espiras se abrirán y formarán una o dos espiras de diámetro por lo general superior al original de la bobina; se corta luego de forma que quede una única espira y se mide el diámetro de la misma.

La norma AWS A5,18-79 indica que el valor de cast para bobinas tipo spool mayores de 100 mm debe ser de 380 mm como mínimo para alambres de diámetro 0,90 mm y mayores, y de 305 mm para diámetro 0,80 mm y menores.

helix_cast_fig1

1.2.HELIX

El "helix" se conoce como la distancia máxima que existe entre cualquier punto de la espiray el plano sobre el cual está apoyado el alambre.

En la misma espira donde fue determinado el cast se puede medir el hélix. La norma anterior indica que el valor del hélix no debe exceder los 25mm.


2.CONDUCCION DEL ALAMBRE A TRAVES DE UN TUBO

Cuando el alambre se desplaza dentro de una vaina, ejerce cierto rozamiento sobre las paredes de la misma. Los puntos de rozamiento son variables según sea la curvatura de las torchas y el diseño del sistema de conducción.

Si suponemos que la vaina está completamente estirada e introducirmos un alambre en el interior de ella, el desplazamiento del mismo se hará según se puede observar abajo:

helix_cast_fig2

El alambre rozará fuertemente a la entrada, tendrá algunos puntos de rozamiento de menor presión en el trayecto y nuevamente habrá rozamiento a la salida. Cuanto más grande sea el cast de alambre, la presión ejercida en las zonas de mayor rozamiento será menor dando que es "más fácil" enderezarlo.

El cast de entrada será igual al de salida, siempre y cuando la deformación a la que se somete la espira dentro de la vaina se encuentre dentro del limite elástico de todas las fibras que componen la sección del alambre. Vale decir que con un cast muy chico, al enderezarlo, posiblemente el alambre modifique su estado de tensiones y el cast de salida no sea igual al de entrada. Distinta es la conducción cuando el alambre posee cierto hélix, el cual hará que en el interior de la vaina aquél cambie de orientación y se conduzca en forma de espiral estirada, provocando un aumento considerable de los puntos de rozamiento. El paso de la espiral será tanto más chico cuanto mayor sea el hélix y menor el cast.


3.CONDICIONES PRACTICAS

Las curvaturas a que inevitablemente se somete a las torchas, el diseño de las mismas, el uso de preenderezadores antes del sistema alimentador y la alineación de los sistemas de conducción, son fatores que fácilmente modifican el cast y hélix del alambre contenido en la bobina. Un alambre con un buen cast y sin hélix puede llegar a presentar a la salida de la torcha condiciones completamente inversas si no se tienen en cuenta estas variables.

Es importante verificar siempre el valor de cast y hélix del alambre que sale de la torcha colocada en el lugar de trabajo. Basta para ello pulsar el alambre y dejar salir, cortando el alambre cuando se enrula formando una espira. Es recomendable verificar que este valor de cast no sea inferior al original de la bobina o al menos que supere los 60 cm de diámetro; el hélix mentras tanto no debe superar los 2,5 cm.


4.EL ROZAMIENTO Y SUS CONSECUENCIAS

El rozamiento del alambre, al pasar por el sistema de alimentación, es quizás uno de los principales factores que gravitan sobre el comportamiento operativo del mismo.

Para vencer el rozamiento es necesario apretar excesivamente las ruedas alimentadoras, llegando en ciertos casos a mellar o deformar el alambre con la consecuente obstrucción del paso del mismo en el tubo de contacto. Por otra parte, el mayor rozamiento produce desprencimientos metálicos (con alambres no cobreados) o de cobre (si el alambre es cobreado), generando un polvillo que se va acumulando dentro de la vaina, transportándose al tubo de contacto, por lo que el diámetro interno del mismo se va achicando, llegando a obstruir el paso del alambre. El alambre tendrá una mala alimentación, manifestándose esto por un continuo "tironeo", producirá crepitaciones, salpicaduras, mala conformación del cordón, mala transferencia del metal de soldadura y, a veces, porosidad.

También una mala alimentación produce recalentamientos en las zonas de contacto eléctrico y esto puede generar la fusión del alambre dentro del tubo de contacto, produciéndose también el bloqueo del paso del mismo.

helix_cast_fig3


5.FACTORES QUE AFECTAN LA ALIMENTACIÓN DEL ALAMBRE

No solamente el cast y hélix son los responsables del rozamiento durante la conducción del alambre. Las variables más comunes que suelen aumentar el mismo son:

  • Cast pequeño. (Fig. 5)
  • Helix elevado
  • Pequeño diámetro del tubo de contacto e irregularidades en su conducto.
  • Quiebres abruptos en la torcha (Fig. 4).
  • Superficie áspera o rayada en el alambre, mala adherencia del cobre.
  • Ondulaciones o discontinuidades del alambre.
  • Diámetro del alambre mayor que el nominal (fuera de norma).
  • Desgate de la V o U de las ruedas impulsoras, o uso incorrecto de las mismas (Fig, 11).
  • Mala alineación de las ruedas impulsoras.
  • Mala alineación entre las ruedas impulsoras y la guía de entrada a la torcha y/o diámetro de la guía pequeño (Fig. 9).
  • Excesiva curvatura de la pistola.
  • Deformaciones en el alambre producidas por el ajuste de las ruedas impulsoras (Fig. 6).
  • Mal estado de o suciedad en la torcha.
  • Oxido o grasitud en el alambre.

También existen otros factores que no implican rozamiento pero sí pueden prioducir mala alimentación tales como:

  • Espiras trabadas en la bobina.
  • Excesivo ajuste del freno de la bobina.
  • Poca presión en los rodillos alimentadores.

helix_cast_fig4 helix_cast_fig5 helix_cast_fig6  helix_cast_fig7  helix_cast_fig8  helix_cast_fig9  

5. CONDICIONES PRACTICAS DE REGULACION DE UNA MAQUINA

Evidentemente un mayor rozamiento lleva siempre a ajustar las ruedas impulsoras para poder conducir el alambre a través de la torcha. La presión ejercida sobre las ruedas es frecuentemente muy difícil de cuantificar, pero una idea aproximada nos la pueda dar la condición de que, frenando intencionalmente con la mano la salida del alambre, el mismo deberá patinar en las ruedas sin que se enrule en la entrada de la torcha (fig. 6). Esta presión es razonable, y si se necesita superarla para poder alimentar el alambre de ello es indicio de que algo no está bien en el sistema de alimentación.

También es recomendable no utilizar tubos de contacto con Ø interior muy pequeño; para alambre de Ø 0,90 mm el orificio debe tener como mínimo 1 mm.

Es conveniente limpiar las torchas sopleteando en su interior aire comprimido cada 60 minutos de tiempo de arco encendido (aproximadamente 3 horas de trabajo) y limpiar las con solvente cada vez que se va a iniciar un nuevo rollo (Fig. 8).

A los tubos de contacto también hay que limpiarlos que limpiarlos; para lo cual hay que retirarlos de su suporte y pasar por el interior de ellos un alambre, verificando que no tengan obstrucciones, que en caso de existir, deben ser eliminadas (Fig. 7).


Fig 10

Fig 11


Valores de desalineado del orden de 1 mm entre las ruedas impulsoras y la guía de entrada a la torcha, son suficientes para provocar desprendimientos que obstruyen rápidamente el paso del alambre por el tubo de contacto (Fig. 9). Como ya se dijo, es importante verificar que el cast del alambre a la salida de la torcha no sea inferior a 60 cm; valores menores, además de aumentar el rozamiento, provocan un desgaste prematuro del tubo de contacto en el sentido en que se arrolle el alambre (Fig. 5).

En el caso de ser necesario el uso de torchas muy largas (más de cuatro metros) se deberá recurrir a sistemas de alimentación especiales (ver Boletín Técnico n° 76) o bien extremar las precauciones para no exceder innecesariamente la presión aplicada a la ruedas impulsoras; en estos casos, un alambre de alta dureza y de cast muy grande suele ser una importante ayuda.

La "dureza" de los alambres se cuantifica a través de la resistencia a la rotura de los mismos. La norma AWS A5.18-79 fija valores mínimos (94,5 Kg/mm² para Ø 0,9 y 1,2 mm y 87,5 Kg/mm² para Ø 1,6 mm).

En el caso de que se utilice preenderezador (cuya aplicación no es aconsejable cuando se trabaja con alambres bobinados con cast controlado y superior a los 60 cm) se deberá tener sumo cuidado de no imprimirle al alambre ondulaciones o discontinuidades, las cuales suelen producir efectos nefastos en la alimentación (Fig.10).

El diámetro del alambre no suele ser una variable de mayor importancia; la norma AWS A5.18-79 indica una tolerancia de ± 0 .025 mm del diámetro nominal, valores que normalmente cumplen todos los alambres existentes en plaza. Solamente se puede llegar a una situación comprometida, cuando el alambre está en el máximo de la tolerancia y el tubo de contacto que se utiliza tiene el orificio muy chico, caso en que se deberá corregir este último.

Con respecto a las ruedas impulsoras, es recomendable utilizar un doble par de las mismas, con el objeto de repartir la fuerza impulsora. Las ruedas superiores deben ser lisas y las inferiores poseer una acanaladura en forma de V, con los bordes levemente redondeados para alambres de acero (duros). Las acanaladuras en U, si bien aumentan los puntos de contacto del alambre con bordes de la acanaladura generalmente se mellan produciendo marcas o desprendiendo cobre si es alambre cobreado, por lo que periódicamente conviene repararlas en el torno o a veces para alimentar alambres blandos (aluminio).

Todos estos controles y precauciones generales comentados, como así otros que puedan surgir de cada aplicación particular que se dé al alambre, contribuirán sin ninguna duda a aumentar la eficiencia del proceso de soldadura (mayor tiempo de arco encendido) y además se lograrán soldaduras más sanas y mejor terminadas, ahorrando tiempo de limpieza y repelados.

Publicado en Equipos de Soldadura , Etiquetados con GMAW, MIG, Soldadura

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