La soldadura del aluminio permite fabricar innumerables productos, como pistones de automóviles, aviones, válvulas marinas, bicicletas y vigas estructurales. Debido a su baja densidad y buena resistencia, este metal se ha convertido en una parte integral de la producción moderna; sin embargo, soldarlo puede presentar desafíos, ya que requiere conocimientos y habilidades especiales.
Fundamentos metalúrgicos y soldabilidad
El aluminio se alea con diversos elementos que acentúan características como la conductividad y la resistencia. Las aleaciones de aluminio se dividen en dos categorías: tratables térmicamente y no tratables térmicamente. No todas las aleaciones son iguales ni intercambiables cuando se trata de soldabilidad.
Clasificación de aleaciones
- 1xxx: Buena soldabilidad, aunque produce un alargamiento significativo.
- 3xxx: Serie de aleación de manganeso considerada muy soldable.
- 4xxx: Incluye aleaciones no tratables y tratables térmicamente; se ven sobre todo en varillas de relleno.
- 5xxx: Serie de aleaciones de magnesio que se considera muy soldable.
- 6xxx: Es super soldable y resistente, pero la zona afectada por el calor (ZAC) se degrada durante la soldadura.
- 2xxx y 7xxx: Generalmente no se consideran soldables, ya que son sensibles al agrietamiento en caliente.
Desafíos técnicos al soldar aluminio
A diferencia del acero, el aluminio es susceptible a soldaduras deficientes si no se controlan factores críticos:
- Oxidación: El aluminio forma una dura capa blanquecina de óxido (alúmina) que debe romperse, ya que tiene una temperatura de fusión de 2050 °C, mientras que el aluminio se funde a 660 °C.
- Conductividad térmica: El aluminio distribuye el calor rápidamente, lo que puede provocar soldaduras rápidas, cráteres o quemado en espesores delgados.
- Porosidad: Ocurre cuando el gas de protección queda atrapado en la soldadura o por presencia de impurezas.
Procesos y técnicas de soldadura
La fuente de energía es fundamental: el aluminio solo puede soldarse con corriente alterna (AC). La corriente alterna permite una mezcla de polaridad positiva y negativa, logrando la acción de limpieza necesaria para romper la capa de óxido.
Métodos principales
- Soldadura TIG: Especialmente buena cuando se trabaja con aluminio de calibre ligero. Es mecánicamente fuerte y visualmente atractiva.
- Soldadura MIG: A menudo considerada la forma más rápida. Se recomienda usar pistolas de carrete y un disipador de calor para distribuir la temperatura.
- Soldadura con electrodo: Una técnica que utiliza una varilla metálica recubierta. Requiere una preparación minuciosa de las superficies.
Preparación y mejores prácticas
Para limpiar el aluminio, utilice acetona y un cepillo de acero inoxidable exclusivo para este material. No utilice el cepillo para otra cosa que no sea aluminio y, si puede permitírselo, utilice un cepillo nuevo cada vez que trabaje con nuevas calidades de material.
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Tabla: Comparativa de elementos de aporte comunes
| Aleación de aporte | Características principales |
|---|---|
| 4043 | Muy fluida, excelente para soldadura por arco y muy rentable. |
| 4943 | Fácil de conseguir y alta resistencia. |
| 5356 | Excelente para aleaciones de magnesio, muy popular en la industria. |
Es fundamental combinar las mejores aleaciones de material base, temperaturas y materiales de aportación para evitar defectos. La velocidad de avance debe coincidir con la velocidad de fusión del aluminio. Mantener la longitud adecuada del arco y aplicar el calor de manera uniforme son aspectos importantes para evitar la porosidad. En el caso de tener dos espesores diferentes, debe ajustar los parámetros para la pieza más gruesa y dirigir la mayor parte del calor sobre ella.
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