Cat:Máquina de soldar con protección de gas
1. La máquina soldadora es pequeña y se puede conectar a un alimentador de alambre. 2. Se puede conectar a una pistola de soldar manual para lograr la...
Ver detallesun Máquina de soldar MMA (Manual Metal Arc) , también conocida como soldadora de varilla o máquina SMAW (soldadura por arco metálico blindado), es una Dispositivo de soldadura versátil que utiliza electrodos consumibles recubiertos con fundente para crear uniones metálicas fuertes mediante el calor del arco eléctrico. . La máquina genera un arco eléctrico entre el electrodo y la pieza, alcanzando temperaturas de aproximadamente 6.500°F (3.600°C) , que funde tanto el electrodo como el metal base para formar un baño de soldadura. A medida que el electrodo se funde, su revestimiento fundente libera gases protectores y forma una capa de escoria que protege la soldadura de la contaminación atmosférica.
Las máquinas de soldar MMA se encuentran entre los equipos de soldadura más utilizados a nivel mundial y representan Aproximadamente el 50% de todas las aplicaciones de soldadura industrial. debido a su simplicidad, portabilidad y capacidad para trabajar en condiciones desafiantes, incluidos exteriores, ambientes ventosos y sobre materiales oxidados o sucios. A diferencia de la soldadura MIG o TIG, la soldadura MMA requiere una configuración mínima del equipo y no requiere cilindros de gas de protección externos, lo que la convierte en la opción preferida para trabajos de construcción, mantenimiento, reparación y aplicaciones de campo.
Las máquinas de soldar MMA vienen en varias configuraciones, cada una con distintas ventajas para aplicaciones específicas y requisitos del usuario.
Los soldadores de transformadores tradicionales utilizan devanados de cobre para reducir el voltaje de la red eléctrica al voltaje de soldadura, generalmente produciendo una salida de CA (corriente alterna). Estas máquinas son Robusto, fiable y puede durar entre 20 y 30 años con un mantenimiento mínimo. . Sin embargo, son pesados, pesan entre 40 y 100 libras para máquinas con una potencia nominal de 150 a 225 amperios, y tienen ciclos de trabajo limitados de alrededor del 20 al 30% a máxima potencia. Las máquinas transformadoras sobresalen en entornos industriales donde la portabilidad no es crítica y la confiabilidad es primordial.
Las máquinas de soldadura con inversor modernas utilizan componentes electrónicos para convertir la energía de entrada en CA de alta frecuencia y luego rectificarla a salida de CC. Esta tecnología ofrece Reducción de peso del 60 al 80 % en comparación con los modelos con transformador , con un inversor de 200 amperios que normalmente pesa sólo entre 10 y 20 libras. Las máquinas inversoras ofrecen un control de arco superior, mayor eficiencia (85-90 % versus 50-60 % para los transformadores), ciclos de trabajo de 60-100 % a la salida nominal y pueden operar en rangos de voltaje de entrada más amplios. Cuestan entre un 30% y un 50% más que las máquinas con transformador equivalentes, pero ofrecen un mejor rendimiento y ahorro de combustible en aplicaciones alimentadas por generadores.
Estas unidades autónomas combinan un motor de gasolina o diésel con un generador de soldadura, produciendo potencia de soldadura independiente de la infraestructura eléctrica . Los soldadores impulsados por motor son esenciales para sitios de construcción remotos, trabajos de tuberías y reparaciones de campo. Por lo general, generan entre 200 y 400 amperios de corriente de soldadura y, al mismo tiempo, proporcionan entre 3000 y 12 000 vatios de potencia de CA auxiliar para herramientas e iluminación. El consumo de combustible oscila entre 0,5 y 1,5 galones por hora, según la carga y el tamaño del motor.
| Tipo de máquina | Rango de peso | Ciclo de trabajo | Eficiencia | Rango de precios típico |
|---|---|---|---|---|
| Transformador CA | 40-100 libras | 20-30% | 50-60% | $200-$600 |
| Inversor CC | 10-25 libras | 60-100% | 85-90% | $300-$1200 |
| Impulsado por motor | 200-500 libras | 100% | variable | $2,000-$8,000 |
Elegir la máquina de soldadura MMA adecuada requiere comprender varias especificaciones críticas que determinan el rendimiento y la idoneidad para sus aplicaciones.
El amperaje determina el tamaño máximo del electrodo y el espesor del material que puede soldar. Para aplicaciones generales, una máquina de 200 amperios maneja electrodos de hasta 5/32 de pulgada (4 mm) y puede soldar acero de hasta 3/8 de pulgada (10 mm) en una sola pasada . Los usuarios aficionados que trabajan con materiales delgados (calibre 18-14) necesitan solo entre 70 y 90 amperios, mientras que los fabricantes profesionales que sueldan acero estructural comúnmente requieren entre 225 y 300 amperios. Una regla útil: por cada 1/16 de pulgada de espesor de acero, se necesitan aproximadamente 40 amperios de corriente de soldadura.
El ciclo de trabajo indica cuánto tiempo una máquina puede soldar continuamente en un período de 10 minutos sin sobrecalentarse. un Un ciclo de trabajo del 60 % a 200 amperios significa que la máquina puede soldar durante 6 minutos y luego debe enfriarse durante 4 minutos. . Las máquinas profesionales suelen ofrecer ciclos de trabajo del 80 al 100 % con una potencia nominal, mientras que los modelos económicos pueden caer al 20-40 %. Con configuraciones de amperaje más bajas, el ciclo de trabajo aumenta significativamente: una máquina con una potencia nominal del 40 % a 200 A podría lograr un ciclo de trabajo del 100 % a 120 A.
Las máquinas de MMA funcionan con varias entradas de energía. Las configuraciones comunes incluyen:
Verifique que su servicio eléctrico pueda proporcionar el amperaje adecuado: una soldadora de 200 amperios con 240 V consume aproximadamente 50-60 amperios del circuito a máxima salida , requiriendo un disyuntor dedicado mínimo de 60 amperios.
Las máquinas con inversor avanzado incluyen funciones electrónicas que mejoran la estabilidad del arco y la facilidad de uso. El arranque en caliente proporciona un breve impulso de corriente al iniciar el arco, lo que reduce los incidentes con varillas en 70-80% . La compensación de la fuerza del arco aumenta la corriente cuando la longitud del arco se acorta, evitando la congelación del electrodo. La función antiadherente corta la corriente si el electrodo se suelda a la pieza de trabajo, lo que permite una fácil extracción. Estas características benefician particularmente a los principiantes y mejoran la productividad en la soldadura en todas las posiciones.
OCV es el voltaje presente en el electrodo cuando no se está soldando, generalmente 50-80 voltios para la mayoría de las máquinas . Un OCV más alto (70-80 V) mejora el arranque y la estabilidad del arco, especialmente con electrodos celulósicos, pero aumenta el riesgo de descarga eléctrica en espacios reducidos. Algunas máquinas ofrecen dispositivos de reducción de voltaje (VRD) que reducen el OCV a niveles seguros (por debajo de 35 V) milisegundos después de que se detiene la soldadura, lo cual es importante para trabajar en entornos peligrosos.
Las máquinas de soldar MMA funcionan con varios tipos de electrodos, cada uno diseñado para materiales y posiciones de soldadura específicos. Comprender la clasificación de los electrodos garantiza la configuración adecuada de la máquina y la calidad de la soldadura.
Los electrodos siguen el sistema de designación AWS (American Welding Society). Por ejemplo, E6010 indica: E (electrodo), 60 (resistencia a la tracción de 60 000 psi), 1 (capacidad en todas las posiciones) y 0 (tipo de fuente de alimentación y revestimiento). el Los electrodos más utilizados son E6011, E6013, E7018 y E7024. , siendo E7018 el estándar de la industria para soldadura de acero estructural debido a su recubrimiento con bajo contenido de hidrógeno que produce soldaduras fuertes y resistentes a grietas.
La selección del electrodo debe coincidir con la salida de su máquina. Las máquinas de CC ofrecen selección de polaridad de electrodos (DCEP o DCEN), con DCEP (electrodo positivo) utilizado para el 90% de las aplicaciones ya que proporciona una penetración más profunda. Las máquinas de solo CA lo limitan a electrodos como E6011 y E6013, mientras que las máquinas de CC o CA/CC aceptan todos los tipos de electrodos. Las máquinas de CC inversor proporcionan la mayor versatilidad y características de arco superiores con electrodos E7018 con bajo contenido de hidrógeno.
Cada diámetro de electrodo requiere rangos de corriente específicos para un rendimiento óptimo:
El uso de corriente fuera de estos rangos provoca una mala estabilidad del arco, salpicaduras excesivas o una penetración inadecuada. La mayoría de los soldadores profesionales mantienen Electrodos de 1/8 de pulgada y 5/32 de pulgada como estándar .
Dominar la técnica de soldadura MMA requiere comprender la configuración adecuada, la manipulación del arco y la resolución de problemas comunes.
Comience configurando el amperaje de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del electrodo, generalmente impresas en la caja del electrodo. Conecte la abrazadera de masa para limpiar el metal base lo más cerca posible del área de soldadura; las malas conexiones a tierra representan la causa. 30-40% de los problemas de estabilidad del arco . Golpee el arco usando un movimiento de raspado (como encender una cerilla) o un movimiento de golpeteo perpendicular a la pieza de trabajo. Una vez que se establece el arco, mantenga una longitud de arco constante igual al diámetro del alambre del núcleo del electrodo, generalmente 1/8 de pulgada para la mayoría de las aplicaciones.
Mantener un velocidad de desplazamiento de aproximadamente 6 a 10 pulgadas por minuto para electrodos de 1/8 de pulgada en acero de 1/4 de pulgada, ajuste según la apariencia del baño de soldadura. El electrodo debe tener un ángulo de 5 a 15 grados en la dirección de desplazamiento (ángulo de arrastre) para posiciones planas y horizontales. Observe el baño de soldadura, no el arco: un baño adecuado aparece de color naranja brillante con ondas suaves y controladas. Si viaja demasiado rápido, la cuenta se vuelve estrecha y convexa; viaje demasiado lento y corre el riesgo de quemarse o acumularse excesivamente.
La profundidad de penetración depende de la corriente, la velocidad de desplazamiento y la longitud del arco. Para una penetración completa en acero de 1/4 de pulgada, use aproximadamente 160-180 amperios con un electrodo E7018 de 1/8 de pulgada . Aumente la corriente entre un 10% y un 15% para posiciones elevadas donde la gravedad aleja el charco de la soldadura. Los movimientos ligeros de tejido (1,5 a 2 veces el diámetro del electrodo) ayudan a rellenar las juntas más anchas y a controlar la entrada de calor, pero el tejido excesivo provoca inclusiones de escoria y reduce la penetración.
Cuando reinicie después de un cambio de electrodo, elimine la escoria del cráter y reinicie ligeramente por delante del cráter, luego retroceda para llenarlo antes de continuar hacia adelante. El relleno adecuado de los cráteres evita la formación de grietas en las terminaciones de soldadura. Al final de una pasada de soldadura, haga una pausa breve mientras llena el cráter y luego rompa rápidamente el arco para minimizar la profundidad del cráter. Los cráteres sin rellenar son puntos de inicio para el 60-70% de las fallas de soldadura en cargas cíclicas. .
Las máquinas de soldadura MMA destacan en diversas aplicaciones en múltiples industrias y tipos de materiales.
La construcción y la fabricación de acero estructural representan el mayor sector de aplicación de la soldadura MMA. El proceso maneja fácilmente materiales de Chapa de metal calibre 16 de hasta varias pulgadas de espesor con múltiples pases. Los marcos de edificios, puentes, torres y refuerzos estructurales dependen de la soldadura MMA para el ensamblaje en campo donde la portabilidad y la resistencia al viento son esenciales. Los electrodos de bajo hidrógeno E7018 dominan este sector debido a los requisitos del código para la integridad estructural.
Reparación de soldaduras en equipos, maquinaria e infraestructura representa Aproximadamente el 35-40% de toda la soldadura MMA . El proceso tolera superficies oxidadas, pintadas o contaminadas mejor que MIG o TIG, lo que lo hace ideal para reparaciones en el campo. El mantenimiento de equipos agrícolas, maquinaria minera y equipos pesados comúnmente utiliza soldadura MMA. Los electrodos de revestimiento duro especiales pueden reconstruir superficies desgastadas y agregar capas resistentes al desgaste para extender la vida útil de los componentes.
Los oleoductos y gasoductos, las tuberías principales de agua y los recipientes a presión requieren soldadores certificados que utilicen procedimientos MMA específicos. Los electrodos celulósicos como el E6010 proporcionan una penetración profunda para los pases de raíz, mientras que Los rellenos y tapas E7018 garantizan soldaduras con calidad de rayos X que cumplen con los estándares ASME Sección IX . La capacidad de soldar en todas las posiciones hace que MMA sea ideal para trabajos de tuberías en posiciones fijas donde la tubería no se puede girar.
La soldadura MMA se encarga de las reparaciones de hierro fundido utilizando electrodos a base de níquel (ENi-CI) o electrodos especializados de hierro fundido (E99). La fabricación de acero inoxidable utiliza electrodos E308L o E316L que coinciden con el grado del metal base. Los materiales difíciles de soldar, como el acero con alto contenido de carbono, se benefician del precalentamiento y de electrodos especializados de bajo hidrógeno. La versatilidad del proceso se extiende a aplicaciones de revestimiento de superficies donde Los electrodos de carburo de cromo resistentes al desgaste reconstruyen las mandíbulas de las trituradoras, las cuchillas mezcladoras y los puntos de labranza. .
El mantenimiento adecuado prolonga la vida útil de la máquina y garantiza un rendimiento constante, mientras que la resolución sistemática de problemas resuelve rápidamente los problemas comunes.
Las máquinas de soldar MMA requieren un mantenimiento mínimo en comparación con los procesos de alimentación de hilo. Las tareas mensuales incluyen:
Las máquinas transformadoras se benefician de una inspección anual de conexiones y aislamiento, mientras que las máquinas inversoras deben tener sus placas electrónicas inspeccionadas cada 2-3 años en ambientes polvorientos . El reemplazo del cable se vuelve necesario cuando el aislamiento muestra grietas o cuando las mediciones de resistencia exceden las especificaciones del fabricante.
La inestabilidad del arco y el rendimiento errático a menudo se deben a causas simples. Verifique que el voltaje de alimentación de entrada permanezca dentro del ±10 % del voltaje nominal; el voltaje bajo reduce la corriente de soldadura disponible en 15-25% . Verifique si hay conexiones de cables sueltas, particularmente en los terminales de la máquina donde el alto flujo de corriente causa un aflojamiento gradual. Un contacto deficiente de la abrazadera de masa crea una resistencia que roba la potencia de soldadura; Limpie las superficies de contacto y verifique la conexión sólida al metal base.
Si una máquina activa la protección térmica con frecuencia, primero verifique que esté operando dentro de los límites del ciclo de trabajo nominal. Las rejillas de ventilación bloqueadas reducen el flujo de aire entre un 40 y un 60 %, lo que reduce drásticamente el ciclo de trabajo. Temperaturas ambiente superiores 104°F (40°C) requerir reducir la potencia de la máquina o permitir períodos de enfriamiento más prolongados. El uso de cables de extensión de tamaño insuficiente provoca una caída de voltaje y obliga a la máquina a consumir mayor corriente, lo que aumenta la generación de calor y reduce el ciclo de trabajo entre un 20 y un 30 %.
El pegado frecuente de los electrodos indica que la corriente está configurada demasiado baja, electrodos húmedos o metal base contaminado. Aumente la corriente entre 10 y 15 amperios y verifique que los electrodos se hayan almacenado correctamente en un ambiente seco. Los problemas de arranque del arco con electrodos nuevos sugieren un voltaje de circuito abierto insuficiente o un circuito de arranque en caliente defectuoso en las máquinas inversoras. Limpie minuciosamente la pieza de trabajo: las cascarillas de laminación, el óxido o la pintura aumentan el voltaje requerido para iniciar el arco al 30-50% .
La soldadura MMA presenta múltiples peligros que requieren equipo de protección y procedimientos de seguridad adecuados para evitar lesiones.
El EPP esencial para la soldadura MMA incluye una careta de soldadura con oscurecimiento automático y pantalla. Lente #10-13 para protección contra arco , guantes de cuero para soldar resistentes al calor y a las chispas, chaqueta y pantalón ignífugos que cubra toda la piel expuesta y botas de cuero con protección para los tobillos. La radiación del arco causa daños oculares graves a los pocos segundos de la exposición; nunca inicie un arco sin la protección ocular adecuada. Los respiradores son necesarios al soldar acero galvanizado, acero inoxidable o en espacios confinados donde la concentración de humos excede los niveles seguros.
Tensión de circuito abierto de soldadura MMA ( 50-80V ) plantea riesgo de electrocución, especialmente en espacios húmedos o confinados. Nunca suelde en agua estancada o con ropa mojada. Asegúrese de que las máquinas tengan una conexión a tierra adecuada a través de un enchufe de tres clavijas y un cable de tierra intacto. En entornos de alto riesgo, utilice máquinas con dispositivos de reducción de voltaje que reduzcan el OCV por debajo de 35 V entre soldaduras. Inspeccione los cables mensualmente para detectar daños: los conductores expuestos crean riesgos de descargas eléctricas y riesgos de arco eléctrico.
Las chispas de soldadura viajan hasta 35 pies y puede encender combustibles horas después de que se detiene la soldadura. Limpie un radio de 35 pies de materiales inflamables o use mantas y pantallas de soldadura como protección. Mantenga a su alcance un extintor clasificado para incendios eléctricos (Clase C). Proporcione ventilación adecuada para evitar la acumulación de humos: la soldadura genera vapores de óxido metálico que causan fiebre por humos metálicos y daños respiratorios a largo plazo. Coloque la extracción de humos en el punto de soldadura o asegúrese de que la ventilación general proporcione al menos 2000 pies cúbicos por minuto por soldador en espacios cerrados.
La soldadura en tanques, recipientes o espacios cerrados requiere medidas de seguridad especiales. Pruebe la atmósfera para detectar oxígeno adecuado (19,5-23,5%), gases explosivos y vapores tóxicos antes de entrar. Proporcione ventilación forzada y monitoreo continuo del aire durante la soldadura. Estacione un asistente afuera que mantenga contacto visual o de voz. Utilice máquinas de bajo voltaje o unidades equipadas con VRD para minimizar el riesgo de descarga eléctrica. La soldadura en espacios confinados representa entre el 15 y el 20 % de las muertes por soldadura a pesar de representar menos del 5% de las operaciones de soldadura, enfatizando la importancia de procedimientos adecuados.
Comprender el costo total de propiedad ayuda a justificar las compras de equipos y optimizar la eficiencia operativa.
Las máquinas para aficionados de nivel básico cuestan entre 200 y 300 dólares para unidades básicas de 90 a 120 amperios, mientras que las profesionales Las soldadoras inversoras de 200 amperios oscilan entre 500 y 1200 dólares . Las máquinas industriales de 300 amperios cuestan entre 1.500 y 3.500 dólares. Las configuraciones completas requieren una inversión adicional en portaelectrodos ($25-75), pinzas de trabajo ($20-60), cables ($100-300 para juegos de calidad), equipo de seguridad ($200-400) e inventario inicial de electrodos ($100-200). La inversión inicial total para equipos de calidad profesional suele oscilar entre 1.000 y 2.000 dólares.
Los electrodos representan el costo principal de los consumibles. Los electrodos profesionales E7018 cuestan aproximadamente $15-25 por paquete de 10 libras , proporcionando de 45 a 60 pies de soldadura con varillas de 1/8 de pulgada. Un soldador experto deposita entre 2 y 4 libras de metal de soldadura por hora, consumiendo entre 3 y 10 dólares en electrodos, dependiendo del tamaño y tipo de varilla. Los costos eléctricos son modestos: una máquina de 200 amperios a plena potencia consume entre 9 y 10 kW, lo que cuesta aproximadamente entre 1,20 y 1,50 dólares por hora a las tarifas eléctricas industriales típicas. Las pérdidas de productividad debido a las limitaciones del ciclo de trabajo cuestan más que el consumo de energía para muchas aplicaciones.
La soldadura MMA ofrece el costo de equipo más bajo entre los procesos de soldadura por arco. La soldadura MIG requiere 30-50% mayor inversión inicial para máquinas además de alimentadores de alambre, cilindros de gas y reguladores. Los equipos de soldadura TIG cuestan entre un 50 y un 100 % más y requieren más habilidad del operador. Sin embargo, MIG y TIG proporcionan tasas de deposición más altas (4-8 lbs/hora versus 2-4 lbs/hora para MMA), más adecuadas para soldadura de producción. MMA sobresale en trabajos de reparación, construcción de campo y aplicaciones donde la portabilidad y simplicidad del equipo justifican una menor productividad.
Para los contratistas y talleres de fabricación, la recuperación de costos de los equipos depende de su utilización. Cargando $75-125 por hora para servicios de soldadura y realizar 10 horas de soldadura facturable semanalmente genera entre 3900 y 6500 dólares de ingresos mensuales. Después de deducir los consumibles y los gastos generales, una máquina de calidad profesional se amortiza en 1 a 3 meses. Incluso para los usuarios ocasionales, poseer el equipo elimina costos de subcontratación de entre 100 y 200 dólares por trabajo de reparación, lo que proporciona una recuperación de la inversión después de 5 a 10 usos.
Seleccionar la máquina de soldadura MMA óptima requiere capacidades que se adapten a sus necesidades específicas y limitaciones presupuestarias.
Usuarios domésticos que trabajan en reparaciones de automóviles, equipos agrícolas y necesidades de fabricación en general. Capacidad de 140-160 amperios con entrada de voltaje dual de 120 V/240 V . La tecnología Inverter proporciona el mejor valor con un control de arco superior para el aprendizaje. Presupuesta entre 400 y 700 dólares para unidades de calidad de fabricantes establecidos. Asegúrese de que la máquina incluya protección contra sobrecarga térmica y acepte tipos de electrodos comunes. Un ciclo de trabajo del 30-40% es suficiente para uso doméstico intermitente donde la soldadura continua rara vez excede los 3-4 minutos.
Las tiendas profesionales requieren Máquinas de 200 a 250 amperios con un ciclo de trabajo mínimo del 60 % a la salida nominal . Las máquinas Inverter con funciones de arranque en caliente, fuerza de arco y antiadherente maximizan la productividad. Presuponga entre 800 y 1500 dólares para equipos de calidad industrial respaldados por garantías de 3 a 5 años. Considere máquinas que ofrezcan capacidad tanto MMA como TIG para mayor versatilidad. Las aplicaciones profesionales justifican funciones premium como pantallas digitales, ajuste remoto de corriente y configuraciones de memoria para procedimientos utilizados con frecuencia.
La portabilidad y la confiabilidad dominan los requisitos de las aplicaciones de campo. Máquinas inverter ligeras bajo 20 libras con asas de transporte o correas para los hombros mejorar la movilidad. Las unidades impulsadas por motor son adecuadas para ubicaciones remotas sin energía eléctrica, aunque el costo inicial (entre 2.500 y 5.000 dólares) requiere una justificación cuidadosa basada en la utilización. Para el funcionamiento con generador, la alta eficiencia de las máquinas con inversor reduce el consumo de combustible entre un 30 y un 40 % en comparación con las soldadoras con transformador, lo que proporciona ahorros significativos durante la vida útil de la máquina.
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