01. Introducción
¿Qué es la soldadura MIG/MAG?
MIG/MAG es un proceso de soldadura en el cual se funden los metales a unir mediante el calor producido por el arco eléctrico que se forma entre un alambre continuo de metal de aporte y las piezas de trabajo, este arco generara una temperatura de entre 6,000°y 8,000°C que funde el alambre de aporte y una zona de la pieza de trabajo, creando un charco de metal líquido compuesto por los dos metales (base y aporte).
El proceso de fusión se protege por una atmósfera inerte (Gas) suministrada externamente. Este «gas de protección» es el que da nombre de este proceso, pues pueden ser inyectadas mezclas de gases (MIG: Metal Inert Gas) o gas CO2 (MAG: Metal Active Gas).
El hecho de que se utilice un alambre continuo (sólido o tubular) como material de aporte, hace que la soldadura MIG/MAG sea intrínsecamente más productiva que la soldadura con Electrodo Revestido (SMAW), pues en el proceso SMAW se pierde productividad cada vez que se produce una parada para reponer el electrodo consumido.
Pero esa no es la única característica que hace a la soldadura MIG/MAG sea mas eficiente que la soldadura con electrodo, analizaremos con más detalle el tema de la productividad en el siguiente apartado.
02.
¿Por qué la soldadura MIG/MAG es mucho más productiva que la soldadura con electrodo (SMAW)?
Sabemos que el proceso SMAW (soldadura con electrodo revestido) es muy versátil. Es muy práctico para trabajos en campo y además el equipo es fácil de transportar y económico. Sin embargo, la soldadura con electrodo revestido (SMAW) tiene muy bajo rendimiento y eficiencia.
De hecho, para procesos productivos bien controlados sólo se justifica utilizar electrodo revestido (SMAW) en piezas que explícitamente requieren electrodos especiales (como piezas de hierro nodular), o bien, cuando es necesario soldar fuera de taller, en lugares en los cuales donde el viento es fuerte e imposibilita el trabajo con soldadura MIG/MAG.
A continuación analizaremos una tabla que compara MIG/MAG vs SMAW acorde a 9 criterios específicos, y posteriormente revisaremos un caso real en donde ambos procesos fueron empleados y comparados en un entorno profesional.
Tabla de contenidos
03.
Tabla comparativa SMAW vs MIG/MAG
Características del proceso
SMAW (Electrodo)
MIG/MAG (Antorcha)
1. Habilidad requerida para el soldador
Mig/Mag es un proceso muy fácil de aprender para un soldador, debido a la alta tecnología, haciendo el proceso resiliente a errores durante la soldadura.
Alta
- Media
2. Portabilidad de proceso para campo
- Alta
Media
3. Costo del equipo
- Baja
Media
4. Continuidad del proceso
En MIG/MAG el beneficio de la alimentación constante de alambre permite que el único parámetro de movimiento en la mano del soldador sea en la dirección de avance del cordón.
Interrumpido por cada varilla (Electrodo)
- Sin interrupciones.
5. Acabado del trabajo
En MIG/MAG la estabilidad de arco que brinda el Gas de Protección reduce las proyecciones (chisporroteo o goteo fuera del cordón de soldadura).
Baja calidad
- Plano, sin proyecciones
6. Humos
En MIG/MAG la baja generación de humos facilitan la manipulación de la soldadura.
Alto
- Medio
7. Tasa de depósito (kilos aportados / hr)
Baja (1-2 kg/hr)
- Alta (2-4.5 kg/hr)
8. Eficiencia
La mayor continuidad del proceso, la reducción de los problemas de limpieza debido al chisporroteo, la baja generación de humos, y la mayor tasa de deposito, conducen a menos tiempo de mano de obra y mayor calidad en la soldadura.
Por ello MIG/MAG es el proceso de elección indiscutible cuando se requieren altos volúmenes de soldadura, como lo veremos en los ahorros generados en un caso práctico real que mostraremos a continuación.
Baja (60-80%)
- Alta (90-98%)
Tabla comparativa SMAW vs MIG/MAG
| Características del proceso | SMAW (Electrodo) | MIG/MAG (Antorcha) |
|---|---|---|
|
1. HABILIDAD REQUERIDA PARA EL SOLDADOR Mig/Mag es un proceso muy fácil de aprender para un soldador, debido a la alta tecnología, haciendo el proceso resiliente a errores durante la soldadura. |
Alta | Media |
| 2. PORTABILIDAD DE PROCESO PARA CAMPO | Alta | Media |
| 3. COSTO DEL EQUIPO | Baja | Media |
|
4. CONTINUIDAD DEL PROCESO En Mig/Mag el beneficio de la alimentación constante de alambre permite que el único parámetro de movimiento en la mano del soldador sea en la dirección de avance del cordon. |
Interrumpido por cada varilla (Electrodo) | Sin interrupciones |
|
5. ACABADO DEL TRABAJO En Mig/Mag la estabilidad de arco que brinda el Gas de Protección reduce las proyecciones (chisporroteo o goteo fuera del cordon de soldadura). |
Baja calidad | Plano, sin proyecciones |
|
6. HUMOS En Mig/Mag la baja generación de humos facilitan la manipulación de la soldadura. |
Alto | Medio |
| 7. TASA DE DEPOSITO (KILOS APORTADOS / HR) | Baja (1-2 kg/hr) | Alta (2-4.5 kg/hr) |
|
8. EFICIENCIA La mayor continuidad del proceso, la reducción de los problemas de limpieza debido al chisporroteo, la baja generación de humos, y la mayor tasa de deposito, conducen a menos tiempo de mano de obra y mayor calidad en la soldadura. Por ello Mig/Mag es el proceso de elección indiscutible cuando se requieren altos volúmenes de soldadura, como lo veremos en los ahorros generados en un caso practico real que mostraremos a continuación. |
Baja (60-80%) | Alta (90-98%) |
04.
Caso práctico real: cambio de electrodo revestido a proceso MIG
Éste es un caso de éxito de cambio de electrodo revestido a proceso MIG:
Inicialmente el proceso se trabajaba con electrodo revestido 6013. Se trabajaba lámina desde calibre 18 hasta 11 en acero al carbón y galvanizado. Para el proceso MIG propuso una mezcla Stargon GV como gas de protección, cuyo desempeño es excelente para este escenario.
| Parámetros de trabajo | SMAW (ER6013) | MIG (Stargon GV) | Unidades |
|---|---|---|---|
| Tensión | 18 | 18.7 | Vólts |
| Vel alambre | NA | 240 | lpm |
| Diámetro Electrodo | 3/32 | 0.035 | Pulgadas |
| Corriente | 118 | 130 | Amp |
| Flujo de gas | NA | 30 | CFH |
Se corrieron pruebas comparando dos equipos de trabajo cada uno con su método de soldadura. A la par se tomaron mediciones para conocer los rendimientos de cada uno llegando a las siguientes conclusiones.
| Indicador de rendimiento | SMAW (ER6013) | MIG (Stargon GV) | Var % |
|---|---|---|---|
| Tasa de Depósito (kg/hr) | 0.61 | 1.71 | 180% |
| Productividad (m/hr) | 9.86 | 28.96 | 194% |
| Tiempo Ejecución (hrs) | 0.71 | 0.32 | -55% |
| Soldadura empleada (kg) | 0.25 | 0.22 | -12% |
| Volumen de gas (m3/kg) | 0.00 | 0.11 | |
| Energía Eléctrica ($/kg) | 23.75 | 13.62 | -43% |
| Costo por kg depositado ($/kg) | 346.82 | 213.64 | -38% |
| Ahorro ($/kg) | 133.18 |
El dato del final que obtenemos es el costo de depositar un kilogramo, tomando en cuenta todos los factores involucrados. El ahorro generado es notorio y un factor importante en la toma de decisiones para el supervisor en piso de esta planta productiva.
Posteriormente nos dimos a la tarea de analizar costo por lote de piezas producidas:
| Costos | SMAW (ER6013) | MIG (Stargon GV) | Var % |
|---|---|---|---|
| Soldadura | 55.61 | 38.02 | -32% |
| Mano de obra | 267.46 | 91.06 | -66% |
| Gas | 0.00 | 70.94 | |
| Energía Eléctrica | 23.75 | 13.62 | -43% |
| Costo Total | 346.82 | 213.64 | -38% |
Además, no sólo se obtiene un beneficio económico si no que también se genera un beneficio en calidad, como podemos ver en las siguientes imágenes:
Proceso SMAW (Electrodo revestido)
Proceso MIG/MAG
Después del análisis exhaustivo de las probetas podemos concluir que en efecto se elimina por completo el chisporroteo, la velocidad de trabajo incrementa y el costo de operatividad disminuye severamente. En este caso la conclusión fue positiva hacia el cambio MIG.
Dicho lo anterior, ¿acaso la soldadura MIG/MAG es el proceso perfecto?. No, no lo es, como todo proceso industrial ciertas desventajas pueden presentarse, lo revisaremos en el siguiente apartado.
05.
Desventajas de la soldadura MIG/MAG
El proceso MIG/MAG tiene menos desventajas que el proceso SMAW, pero estas existen, la principal es que equipo requerido tiene mayor cantidad de componentes, y eso lo hace relativamente más complejo y costoso, aunque con la asesoría adecuada, la migración de SMAW a MIG/MAG puede realizarse sin mayores inconvenientes.
Un resumen de sus desventajas es:
- El equipo es más costoso que un SMAW. Inversión inicial alta.
- El equipo es más complejo y requiere mayor mantenimiento.
- Cambiar de material base en algunos casos requiere compra de equipo adicional.
- Producir en campo (fuera de taller) es difícil debido a que las condiciones climatológicas (aire), afectan al gas de protección.
06.
Cambiando de soldadura con electrodo a soldadura MIG/MAG.
Para cambiar de proceso de soldadura es recomendable contar con un proveedor que además de ofrecerte asesoría personalizada, cuente con los tres tipos de productos que el proceso MIG/MAG requiere:
1. Equipo de soldadura (Maquinas).
2. Gases de protección.
3. Microalambre (Material de aporte).
07.
Las partes de un equipo de soldadura MIG/MAG
Linde es un proveedor integral que puede cubrir sus necesidades en todos los aspectos de este proceso de soldadura, desde las más avanzadas mezclas de gases de protección, hasta los equipos de las marcas líderes.
7.1
El equipo de soldadura
Un equipo diseñado para el proceso de soldadura MIG permite la selección de los parámetros adecuados para poner el proceso a punto, por ejemplo:
- Voltaje
- Vel. de alamabre (IPM o m/min)
- Flujo de gas (CFH o LPM)
- Stick Out (pulg. o mm.)
- Velocidad de Avance (IPM o m/min.)
La selección del equipo deberá ser basada en el material que se trabajará, por ejemplo, acero al carbón, acero inoxidable o aluminio. Las principales marcas pueden ofrecerte asesoría personalizada para que su inversión sea exitosa, pues en algunos casos, podemos usar el mismo equipo para trabajar más de un material base. Lo único que se requiere es adquirir una antorcha diferente o cambiar los rodillos. Esto nos permite ampliar nuestra oferta de trabajo como soldadores y ganar más contratos.
Señalar también que el proceso MIG/MAG tiene un mayor número de consumibles que el proceso SMAW. Estos consumibles son piezas que, como su nombre lo indica, se verán sujetas a desgaste conforme se utilice el equipo.
Principalmente son los siguientes:
- Tobera
- Punta de contacto
- Difusor
También existen otras piezas de desgaste en la antorcha, las cuales que no se cambian con tanta frecuencia, como el cuello, o-rings y cable Liner. Hay que hacer notar que cada antorcha es diferente y puede requerir piezas de diferentes modelos, aun tratándose de otra antorcha de la misma marca.
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7.2
Gases de protección
El uso de mezclas de gases específicas, para la protección de la soldadura, permite optimizar los resultados, y que se ajusten a los requisitos concretos de cada aplicación, por ejemplo los gases con baja energía de ionización, como el argón, favorecen el cebado y la estabilidad del arco eléctrico, en comparación con otros gases con energía de ionización más elevada, como el helio.
Así que el criterio de selección de la mezcla de Gases de protección más adecuada, contempla múltiples variables, como: material a soldar, espesor del material base, tipo de junta, posición de soldadura, velocidad de avance, transferencia de metal, condición del material base, material de aporte (alambre) y aplicación.
Por ello, para seleccionar el Gas más adecuado recomendado seguir la Guía de selección de Mezclas MIG de Linde, y/o consultar a uno de nuestros asesores expertos.
7.3
Guía de selección de Mezclas MIG
| Material | Espesor | Condición | Modo de transferencia | Gas recomendado | Velocidad de Avance | Apariencia Soldadura | Penetración | Chisporroteo | Generación de Humos |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acero al Carbon | 22-10 ga (0.9 - 2.5mm) | Limpio | Corto circuito | StarGold C-25 | B | E | E | E | B |
| Áspero /aceite | Corto circuito | StarGold C-25, Stargon CS | B | E | E | E | B | ||
| Limpio | Pulsado | Mig Mix Gold, StarGold C10, Stargon CS | E | E | B | E | E | ||
|
1/8" - 1/2" (3.2-12.7mm) |
Limpio | Corto circuito y Spray | Stargon CS, Mig Mix Gold, StarGold C-10, C-15 | E | E | B | B | E | |
| Aspero/aceite | Spray | StarGold C-10, C-15, Stargon CS | B | B | B | E | B | ||
| Limpio | Pulsado | Stargon C-5, C-10, Mig Mix Gold, Stargon CS | E | E | B | E | E | ||
| Spray y Pulsado | StarGold O-5 | E | B | B | E | E | |||
| Mayor a 1/2" | Limpio | Spray y Pulsado |
StarGold C-20, C-15, Stargon CS |
E | B | B | E | E | |
| Acero Galvanizado | 22 - 16 ga (0.9-1.6mm) | Galvanizado | Corto circuito | HeliStar GV, | B | B | B | A | N |
| Spray | Stargon GV | E | B | B | E | N | |||
| Sólo Silicon-Bronce | Argón | E | E | A | E | A | |||
| Pulsado | HeliStar GV, | E | E | E | A | A | |||
| Acero Inoxidable | 16-10 ga (1.6-2.5mm) | Limpio | Corto circuito | HeliStar A-1025 | B | B | E | B | A |
| Stargon SS | B | A | E | B | A | ||||
| 11 ga - 1/2" (2.3-12.7mm) | Limpio | Spray | Stargon SS | E | E | B | B | B | |
| Spray y Pulsado | StarGold C-2, C-5 | B | A | B | B | B | |||
| StarGold O-2 | E | A | A | B | B | ||||
| 16 ga - 1/2" (1.6-12.7mm) | Limpio | Pulsado | Stargon SS | B | E | B | E | B |
7.4
El microalambre (material de aporte)
La selección de alambre, al igual que la selección del equipo y la selección del Gas, depende del material a soldar. Los alambres más comunes son:
| Para soldar acero al carbono | ER70S6 (Diam. 0.035" y 0.045") |
| Para soldar acero inoxidable | E316L16, E 308L - 16 |
| Para soldar aluminio | E4043, E5351 |
Pero estas no son las únicas opciones. Existe una amplia variedad dependiendo de la aplicación que se requiera. También existen múltiples proveedores de materiales de aporte que pueden brindar un material que cumpla requisitos específicos. Algunos ejemplos son:
- Alambres no cobrizados de acero al carbono.
- Alambres con aprobación sísmica.
- Alambres con bajo aleaciones para lámina galvanizada.
- Alambres con ultra bajo hidrógeno.
- Alambres de metales no ferrosos.
A este respecto, si hay dudas sobre el microalambre adecuado, lo más recomendable es contactar a un experto de Linde para que revise nuestra selección.
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08.
En resumen
La soldadura MIG/MAG aporta más calidad y eficiencia al trabajo de soldadura, y además representa un ahorro neto en costos, no es de extrañar que sea el estándar en procesos industriales demandantes, como son como la fabricación de muebles metálicos, la fabricación de autopartes, bicicletas, equipos de acero inoxidable (tanques, equipos para cocina), equipos de proceso para la Industria química y alimenticia, etc.
Pero aún hay soldadores y talleres que podían aprovecharla y no están lo están haciendo, en tareas como:
- Talleres de mofles, escapes y radiadores y hojalatería.
- Construcción en acero.
- Equipos para transporte de carga.
- Equipo para entretenimiento.
- etc.
| Características | Beneficios/Ventajas | Impacto al proceso |
|---|---|---|
| Proceso continuo | Tiempo de arco en el turno superior al 60% | Menor costo, mayor productividad |
| Alta eficiencia de soldadura: 98% | Menor consumo de soldadura que en proceso con electrodo | Menor costo |
| Tasa depósito hasta por 4.5 kg/hr. | Altas velocidades de trabajo | Mayor productividad |
| No produce escoria | Cordones planos y tersos | Calidad, productividad a menor costo |
| Bajo nivel de proyecciones | Muy baja necesidad de limpieza | Mayor productividad |
| Trabaja en todas posiciones | Versatilidad en su aplicación | Múltiples usos: Interior/exterior |
| Usa un alambre sólido | Menor costo de soldadura | Menor costo |
| Baja generación de humos | Ambiente más saludable | Reducción de riesgos |
| De muy fácil aplicación | Mecanizable con robots | Mayor productividad |
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