Gratado del aluminio para espesor < 1,2mm

[pelusino]

Hola, quisiera resolver una duda. Todos sabemos que la soldadura del aluminio es un proceso altamente delicado y cuanta más limpieza se emplée, mejor resultado obtendremos.

También es de todos sabido que el procedimiento más común a seguir en la preparación del aluminio para soldar suele consistir en la eliminación de la capa de óxido mediante métodos mecánicos, como un cepillo de cerdas de inoxidable o aluminio, y posteriormente, una limpieza mediante un paño y acetona o alcohol para eliminar posibles restos de grasa o aceite. Espero que si he dicho algo erroneo, me corrijáis.


Ahora mi duda: cuando tienes una chapa de aluminio de espesor relativamente fino como 1 mm, el someter esta chapa a un proceso de lijado o gratado supone reducir dicho espesor considerablemente, comparándolo con el espesor del mismo. Me ha llegado el rumor de que este método de limpieza se suele hacer a partir de cierto espesor.
¿Es esto verdad?, o el gratado del aluminio se hace para todos los espesores.

Un saludo.

[Charles Vega Schmidt]

Señor Pelusino,

El aluminio se puede soldar fácilmente con los procesos TIG (141) y MIG (131). EL espesor de 1mm se suelde mejor con el proceso TIG, con corriente alterna.

La junta debe limpiarse previamente con cepillo de acero inoxidable, pero solo por el lado contrario al soldeo, porque la onda positiva del arco eléctrico actúa en la limpieza de la capa de óxido de aluminio, finalmente una limpieza con alcohol o acetona eliminan todos los restos de grasa.

Por el lado contrario se formará una protuberancia que es la pasada de raíz. No debe haber separación, pero las chapas deben estar perfectamente alineadas, cualquier desnivel entre las chapas producirá un defecto. Es preciso hacer puntos cada 60 ó 90mm.

Tampoco es necesario un gas de respaldo. Lo que sí es recomendable es una fuente con ajuste de los parámetros de la onda de corriente alterna para el soldeo, pudiendo ser una onda cuadrada con ajuste de frecuencia, así como variación de la semionda positiva y negativa mediante amplitud o tiempo. Estos datos los puede ver en los catálogos de la fuente de energía o los puede suministrar el proveedor de la misma.

Cordialmente,

[pelusino]

Gracias por el apunte Sr Charles pero no ha respondido exactamente a mi duda. No obstante, según sus recomendaciones tengo alguna duda, ¿para qué sirve exactamente cepillar el material por el lado contrario a la soldadura?, ¿para que el cordón por el lado contrario quede bien?. En toda la documentación que tengo de soldadura en aluminio, las premisas siempre son la limpieza mecánica y luego química antes de soldar, pero nunca había leido nada acerca de cepillar por el lado contrario.

Revisando documentación de Cesol, en la página 34 del tema 2.23 del módulo 2 de IWE, he leido lo siguiente [quote:jjj]"Cuando la capa de alúmina que cubre las aleaciones de alumnio es delgadaa, la propia acción limpiadora del arco o de los fundentes añadidos es suficiente para su eliminación"[/quote:jjj]...[quote:jjj]"Los métodos de decapado mecánico, aunque no tan consistentes como los químicos, pueden ser suficientes si se desarrollan de forma adecuada"[/quote:jjj]..."[quote:jjj]"Las operaciones de limpieza es previa a el soldeo pero también a las operaciones de montaje o fijación, ya que en las zonas de contacto entre los elementos de fijación y el material base pueden quedar atrapados los compuestos químicos utilizados en la limpieza, provocando con ello la aparición de discontinuidades en el cordón de soldadura"[/quote:jjj]

De estas aseveraciones, creo poder deducir que para procesos con aporte térmico muy elevado como Tig o Mig no necesita la eliminación de la alúmina mediante cepillo, excepto por el lado contrario que espero usted me aclare si es para mejorar la soldadura por el lado que no recibe el foco de calor directamente.


Respecto al gas de respaldo, también me han recomendado el uso de él desde Cesol. ¿Por qué cree usted que no es necesario?.

Muchas gracias por su ayuda Sr Charles.

[Charles Vega Schmidt]

Señor Pelusino,

Con respecto a la duda sobre si el espesor disminuye con el gratado, es evidente que si realiza un gratado profundo, casi está realizando un mecanizado, por lo tanto, no recomendable en espesores finos. Eso depende del espesor de material que trate de eliminar. ¿Décimas o centésimas de milímetro?

Con respecto a la eliminación de la capa de alúmina, recuerde que estamos hablando de aluminio sin anodizar, también conocido como aluminio natural, pues el proceso de anodizado produce una capa de alúmina demasiado gruesa para ser eliminada con el efecto de la corriente alterna del proceso TIG o el flujo de los electrones en el proceso MIG. La capa de alúmina del aluminio sin anodizado es de apenas unas micras, de modo que lo escrito en los apuntes es cierto. La capa delgada de alúmina se remueve por la acción limpiadora del arco eléctrico.

También es cierto que los métodos mecánicos son suficientes, de hecho, así lo hacía yo mismo cuando realicé cualificaciones de soldador y de maestro de soldadura en Alemania, donde tuve que cualificar pasando unas 15 pruebas en tubería y chapa con el proceso TIG, con distintos materiales entre los que teníamos aleaciones de aluminio, de acuerdo con el reglamento DVS 1155, el tiempo máximo para realizar todas estas pruebas es de 24 horas.

Mis maestros alemanes me demostraron que bastaba eliminar la capa de alúmina del lado del respaldo, con un cepillo manual de alambre de acero inoxidable o mejor con un cepillo rotativo montado en un esmeril de banco. Preparábamos previamente las chapas con una lima especial para aluminio, solo para uniformizar los bordes, a fin de eliminar las rebabas del corte de cizalla, luego dábamos un remate en los bordes del respaldo. Una vez terminada la preparación con la lima, eliminábamos la capa de alúmina del respaldo. Finalmente desengrasábamos con acetona y paños de papel, nos poníamos guantes impecables y soldábamos de maravilla. Es muy importante la limpieza del material de aportación, de las herramientas, de la pistola TIG y de la mesa donde se tiene que soldar. Una pistola TIG con toberas de cerámica sucias no sirve para los mejores resultados, tampoco un electrodo de wolframio mal afilado o con una esfera demasiado grande en la punta.

¿Por qué solo del lado del respaldo? Pues sencillamente porque por el otro lado actúa el arco eléctrico. Ahora bien, la explicación teórica tiene lógica con lo escrito en los apuntes. La capa de alúmina se forma siempre, apenas deje de actuar el decapante químico, o apenas elimine una capa superficial, inmediatamente se formará una capa muy fina de alúmina. Esto es debido a la gran afinidad del aluminio con el oxígeno, porque tal es su estado en la naturaleza, lo que hacemos tecnológicamente es separar el aluminio del oxígeno. Pero en el lado del respaldo es necesaria la eliminación de la capa delgada de alúmina para favorecer la cohesión de la gota fundida del baño de fusión que se forma en los bordes de cada chapa, interviniendo también un efecto capilar ya que el metal líquido actúa como todo líquido. La capa de alúmina no se funde, permanece como la nata sobre la leche, no permite que dos gotas de aluminio fundido se cohesionen, pero si adelgazamos o eliminamos la capa de alúmina mediante medios mecánicos, no habrá suficiente obstáculo entre las gotas de aluminio para impedir la cohesión.

Recuerde que la capa de alúmina es un material refractario, el punto de fusión se eleva a 2050º C, mientras que el aluminio se funde apenas a 650º C. Por ello es necesario conocer los límites entre los que podemos actuar con esa delgada capa de alúmina.

Si las piezas de aluminio a soldar, tienen una capa de anodizado, es preciso eliminar esta capa, no hay otro remedio, con unas horas o días en almacenamiento, se formará nuevamente una capa delgada de alúmina, que puede ser eliminada por el efecto limpiador del arco eléctrico.

El gas de respaldo puede favorecer la formación de una raíz más uniforme, pero sinceramente nunca lo experimenté ni soldé aluminio con gas de respaldo. Pero es de obligado uso en acero inoxidable y en acero de baja aleación, para evitar la formación de óxidos de cromo.

La teoría y la práctica se unen para encontrar respuestas y soluciones en la tecnología. Lo que afirmo no lo he leído en un manual, es parte de mi experiencia y de mis estudios, pero eso es algo que muy pocos valoran.

Cordialmente,

[pelusino]

Una explicación excelente Sr Charles, ahora si que le he entendido a la perfección. No dude que valoro tanto sus conocimientos teóricos como su experiencia. De hecho, recientemente he afirmado que una vez estudiada la teoría, donde verdaderamente se aprende es en el taller, viendo y palpando lo que que sucede al soldar con distintas situaciones y parámetros.

Muchas gracias.

[rolo]

Muy detallada la explicacion del sr Charles! en la practica es muy comun ver que tratan mecanicamente ambos lados (sin dudar el lado a soldar) pero esto lo hacen pensando en eliminar la suciedad de los viseles (no todos eliminan las grasas y otros agentes con productos quimicos) de este actuar bienen las confuciones "del porque y para que se realiza realmente el cepillado y la limpieza quimica"
Saludos
Rolando
Inspector de Soldaduras Nivel II