Velocidad de alimentación del hilo y corriente de soldadura: ¿Cuál es su relación? | MáquinaMFG

Velocidad de alimentación del hilo y corriente de soldadura: ¿Cuál es su relación?

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Todas las soldadoras semiautomáticas de dióxido de carbono están equipadas con mandos de ajuste de la tensión y la corriente. Sin embargo, el ajuste de la tensión de las soldadoras de dióxido de carbono tipo grifo es un conmutador.

En el caso de una máquina de soldar integrada (en la que el alimentador de alambre está instalado dentro del anfitrión), el mando de ajuste de corriente está instalado en el panel del anfitrión.

En el caso de una máquina de soldar de tipo dividido (en la que el alimentador de alambre es independiente y está conectado al host mediante cables), el mando de ajuste de la corriente está instalado en el alimentador de alambre.

Existen dos métodos para ajustar la tensión de las máquinas de soldar de dióxido de carbono:

  • Para las soldadoras rectificadoras de tiristores e inversoras, se utiliza un potenciómetro.
  • En el caso de las soldadoras de toma, el ajuste de la tensión se realiza a través del conmutador de transferencia.

El primer requisito para garantizar la estabilidad durante la exposición al CO2 proceso de soldadura es que la velocidad de alimentación del hilo de soldadura debe ser igual a la velocidad de fusión.

Lectura relacionada: Soldadura por arco manual frente a soldadura con gas protector de CO2

La energía necesaria para fundir el hilo de soldadura la proporciona la máquina de soldar. Cuanto mayor sea la potencia de salida de la máquina de soldar, más rápido se fundirá el hilo.

En el caso de un tiristor soldadora rectificadoraLa potencia de salida se ajusta controlando el ángulo de conducción del tiristor. Para una soldadora inverter, la potencia de salida se ajusta controlando la anchura del impulso. En el caso de una soldadora por tomas, la tensión de salida se ajusta.

Según la sabiduría convencional, la potencia es el producto de la tensión y la corriente. Por tanto, ajustar la potencia de salida de la máquina de soldar equivale a ajustar la corriente de soldadura.

La corriente de soldadura en la soldadura por dióxido de carbono se ajusta controlando la velocidad de alimentación del hilo. Esto puede explicarse desde dos perspectivas:

  • La corriente se genera en un circuito cerrado.
  • La corriente es una función del tiempo.

En un circuito abierto, por muy alta que sea la tensión, la corriente es siempre cero. En este caso, la tensión en los terminales del circuito es la fuerza electromotriz (FEM) de la fuente de alimentación, que puede medirse utilizando un voltímetro en los puntos A y B. Esto se conoce como la tensión en vacío de la máquina de soldar.

Si no se puede formar un bucle en el circuito, no fluirá corriente ni se generará tensión a través de ambos extremos de la resistencia R. La resistencia R representa la suma de la resistencia interna de la fuente de alimentación y la pérdida de caída de tensión del cable de transmisión en el sistema de fuente de arco de soldadura. La resistencia interna de la fuente de alimentación está causada por la reactancia de fuga del transformador, el ajuste del ángulo de conducción de los componentes del rectificador y el ancho de pulso del dispositivo de conmutación.

Sin embargo, si se cortocircuitan dos puntos A y B o se conecta indirectamente una resistencia RH en estos puntos, se generará corriente en el circuito. RH se refiere a la caída de tensión generada en el momento en que la corriente de soldadura se cortocircuita con la pieza a través del arco y la gota, que también se conoce como resistencia de carga.

Del análisis anterior se desprende que cuanto menores sean los valores de R y RH, mayor será la corriente en el circuito, y viceversa. La fuerza electromotriz E de la fuente de alimentación tiene el efecto contrario.

Como ya se ha mencionado, R es la resistencia inherente al circuito de soldadura. En el caso de los soldadores de tomas, los sistemas primario y secundario del transformador principal se convierten en una estructura estrechamente acoplada para obtener una reactancia de fuga pequeña que cumpla los requisitos de las características planas de la soldadura por dióxido de carbono. En este tipo de soldadura R puede considerarse invariable, pero la tensión en vacío E de la fuente de alimentación puede modificarse cambiando la toma a través del conmutador.

En las máquinas de soldar controladas por tiristor y las máquinas de soldar con inversor con IGBT como interruptor, el transformador no tiene toma ajustable, y E en el circuito puede considerarse constante. R en el circuito se puede ajustar cambiando el ángulo de conducción del tiristor y la relación de juicio de encendido del IGBT.

Mientras que los efectos de R y E sobre la corriente en el circuito son fáciles de entender y prestarles atención, a menudo no se presta suficiente atención al papel de RH. Este es el segundo problema del que queremos hablar: la corriente es un grado con el tiempo como referencia.

La potencia de salida de la máquina de soldar no sólo se consigue ajustando la tensión de alimentación, sino que también depende del estado de la carga.

En la soldadura con dióxido de carbono, el hilo de soldadura se deposita sobre la pieza (soldadura) de dos formas:

  • Transición en cortocircuito
  • Transición de caída fina.

La frecuencia de transición de cortocircuito suele ser de unas 100 veces/segundo, y la frecuencia de transición de caída fina es mayor.

El hilo de soldadura sirve de electrodo (denominado punto A), mientras que la pieza es el otro electrodo (punto B).

Cuando se enciende el arco, el arco de soldadura es una parte de RH, y la transferencia de gotas del hilo de soldadura es otra parte de RH.

En la transición a cortocircuito, la velocidad de alimentación del cable influye en la frecuencia de transición a cortocircuito. Cuanto mayor sea la velocidad de alimentación del cable, mayor será la frecuencia de transición del cortocircuito, lo que aumenta las oportunidades de proporcionar una ruta para este circuito en una unidad de tiempo. Como resultado, la resistencia equivalente RH se hace más pequeña, y la corriente también aumenta.

Además, la soldadura por dióxido de carbono utiliza un hilo de soldadura fino con una alta densidad de corriente, emparejado con una fuente de alimentación de característica plana. La autorregulación del arco desempeña un papel esencial en la proceso de soldadura.

Durante el proceso de alimentación del hilo de soldadura, la fuente de alimentación de característica plana aumenta la velocidad de fusión del hilo de soldadura, lo que permite ajustar la corriente de soldadura modificando localmente la velocidad de alimentación del hilo.

En resumen, la corriente de soldadura en la soldadura con dióxido de carbono es el resultado de la influencia colectiva de E, R y RH.

Sin embargo, en este sistema, E y R tienen un margen de adaptación relativamente amplio, mientras que RH es más sensible a los cambios del sistema.

Para mantener la estabilidad del proceso de soldadura y reducir las salpicaduras, es necesario ajustar con frecuencia la velocidad de alimentación del hilo para que la velocidad de fusión del hilo de soldadura coincida con la velocidad de alimentación del hilo.

Este proceso provoca cambios en la corriente de soldadura, por lo que habitualmente nos referimos al ajuste de la velocidad de alimentación del hilo como ajuste de la corriente de soldadura.

Si pensamos que la velocidad de alimentación del hilo es la única forma de ajustar la corriente de soldadura, es posible que aumentemos la velocidad de alimentación del hilo a ciegas para aumentar la corriente de soldadura, lo que puede provocar el "jacking del hilo", un fenómeno en el que la pistola de soldadura es empujada hacia atrás y el proceso de soldadura se vuelve discontinuo.

Por el contrario, reducir la velocidad de alimentación del hilo sólo para disminuir la corriente puede provocar un proceso de soldadura discontinuo con grandes salpicaduras, lo que da como resultado una pistola de soldadura débil y cordones de soldadura muy apilados pero no penetrados.

Para lograr resultados de soldadura óptimos, los soldadores experimentados coordinan los ajustes de tensión y corriente (velocidad de alimentación del hilo) mientras observan el estado de la soldadura y escuchan el sonido de la transición del hilo.

Los principiantes pueden consultar la sección CO2 fórmula de la curva característica del arco de soldadura para ajustar, donde UH=15+0,04I (UH representa la tensión del arco; I representa la corriente de soldadura).

Por ejemplo, cuando la corriente de soldadura es de 200 A, la tensión del arco debe ser de unos 23 V. Estos dos datos pueden leerse en el voltímetro y el amperímetro de la fuente de alimentación.

Hay que tener en cuenta que, debido a la caída de tensión del cable de soldadura y a la resistencia de contacto de cada punto de conexión del circuito de soldadura, la lectura del voltímetro puede ser superior a la tensión real.

Cuando se utiliza un determinado diámetro de alambre de soldadura, hay más de un punto de trabajo estable en el proceso de soldadura. Por ejemplo, cuando se utiliza alambre de soldadura de φ1,2mm en un estado de transición de cortocircuito, la corriente puede ajustarse de 90A a 150A, y el rango de voltaje está entre 19V y 23V. En el estado de transición de partículas, la corriente puede oscilar entre 160A y 400A, y el voltaje puede ajustarse para trabajar entre 25V y 38V.

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