Soldar aluminio con TIG: corriente alterna y parámetros
Por qué el aluminio exige corriente alterna, cómo actúan balance y frecuencia, intensidades por espesor, 4043 o 5356 — y los tres fallos típicos.
El aluminio castiga casi todas las costumbres traídas del acero. Funde a menos de la mitad de temperatura, conduce el calor varias veces más deprisa, lleva una capa de óxido que no funde en absoluto y capta hidrógeno en cuanto pasa a estado líquido. Cada uno de esos puntos tiene respuesta, y de eso trata esta página.
El óxido es todo el problema
El aluminio funde en torno a 660 °C. El óxido de aluminio que se forma en su superficie a los pocos segundos de exposición al aire funde alrededor de 2050 °C.
Esa distancia es toda la dificultad. Al calentar la unión, el metal de debajo se vuelve líquido mientras la piel que lo cubre sigue sólida: una película tenaz y transparente sobre un baño fundido, que mantiene separadas ambas caras de la unión y atrapa lo que quede debajo.
Dos cosas actúan contra ella: la limpieza mecánica antes del arco y la corriente alterna durante el arco.
Por qué alterna, y qué hacen balance y frecuencia
En corriente alterna, cada semiciclo cumple una función distinta:
- Electrodo negativo (EN) aporta calor a la pieza. Es la mitad que penetra.
- Electrodo positivo (EP) invierte el sentido y el arco arranca el óxido de la superficie — el efecto de limpieza catódica, visible como la banda brillante y atacada junto al cordón. También calienta el electrodo, motivo por el que un ajuste íntegramente positivo lo destruiría.
Dos mandos de cualquier inversor moderno gobiernan eso:
El balance fija la proporción. Más EN significa más penetración y un electrodo más frío; más EP, más limpieza. La mayoría del trabajo se sitúa entre el 65 y el 75 % de EN. Solo conviene ir hacia más limpieza con material realmente sucio o muy oxidado — y limpiar por encima de lo necesario únicamente desperdicia calor y redondea el electrodo.
La frecuencia determina lo concentrado que está el arco. Baja, en torno a 60 Hz, da un arco ancho y blando y una banda de limpieza amplia. Alta, de 120 a 200 Hz o más, lo estrecha y lo endurece — mejor control en chapa fina y en rincones, a cambio de un sonido más áspero y una zona de limpieza más estrecha.
Si un equipo solo ofrece uno de los dos, el que importa es el balance.
Electrodo y tobera
En los antiguos equipos de transformador, el estándar era el tungsteno puro (verde): forma la punta esférica que la corriente alterna necesitaba. En un inversor moderno funciona mejor el tungsteno con 2 % de lantano (azul claro) o uno con cerio — mantiene la punta afilada, ceba con más fiabilidad y admite más corriente para el mismo diámetro.
La punta se afila en el sentido del eje del electrodo, nunca transversalmente. Las estrías transversales desvían el arco hacia un lado.
Merece la pena usar lente de gas: la soldadura de aluminio se beneficia más que la mayoría de una envolvente de protección amplia y tranquila, y permite sacar más el electrodo hacia un rincón sin perder la protección.
Parámetros orientativos por espesor
Todo lo que sigue es un punto de partida para una unión a tope en posición horizontal y con argón puro. Un procedimiento cualificado prevalece sobre cualquiera de estas cifras.
| Espesor | Intensidad (CA) | Electrodo | Aporte |
|---|---|---|---|
| 1,6 mm | 60–80 A | 1,6 mm | 1,6 mm |
| 3,2 mm | 125–160 A | 2,4 mm | 2,4 mm |
| 4,8 mm | 180–225 A | 2,4 mm | 3,2 mm |
| 6,4 mm | 225–275 A | 3,2 mm | 3,2 mm |
Detrás está la regla práctica de unos 40 A por milímetro de espesor. Se sostiene hasta alrededor de 6 mm; por encima pesan más la preparación de bordes y el precalentamiento que la cifra.
Dos correcciones que ninguna tabla puede hacer por ti:
- El aluminio pide más intensidad al principio que al final. Su conductividad extrae la energía de una chapa fría, y en cuanto la pieza se calienta el mismo ajuste perfora. Un pedal o una rampa de descenso lo resuelve; una intensidad fija en un cordón largo, no.
- En posiciones forzadas hay que bajar la intensidad y contar con que el baño quiera salirse de la unión.
Material de aporte: 4043 o 5356
En nueve de cada diez casos es uno de los dos.
La 4043 lleva silicio. Fluye con más facilidad, moja mejor y es menos propensa a fisurar en las aleaciones 6000 de los perfiles extruidos. Es la varilla indulgente.
La 5356 lleva magnesio. Es más resistente, más rígida —lo que cuenta si se alimenta a máquina— y anodiza a un color próximo al del material base, mientras que la 4043 oscurece. Con aleaciones 5000 corresponde de todos modos, y en uniones estructurales también.
Donde el plano no lo especifica, decide qué importa: aspecto tras el anodizado y resistencia apuntan a la 5356; facilidad de manejo y resistencia a la fisuración en perfiles, a la 4043.
Los tres fallos que causan la mayoría de los rechazos
Porosidad. El aluminio líquido disuelve hidrógeno y lo expulsa al solidificar. El hidrógeno procede de humedad, grasa, taladrina o de una varilla manipulada con las manos desnudas. Primero desengrasar con acetona, después retirar el óxido mecánicamente — en ese orden, porque cepillar una superficie grasienta solo mete la grasa en el metal.
Inclusiones de óxido. Un cepillo de inoxidable que haya tocado acero al carbono transfiere hierro al aluminio y siembra a la vez inclusiones y corrosión. Un cepillo que no toque nada más. Y limpiar poco antes de soldar: la capa de óxido se rehace de inmediato.
Deformación y perforación. La dilatación del aluminio es aproximadamente el doble que la del acero, y su bajo punto de fusión deja poco margen. Puntear más a menudo de lo que parece necesario, usar respaldo en chapa fina y mantener bajo el aporte térmico — lo que suele significar avanzar más deprisa en lugar de bajar la intensidad.
Qué cambia el hilo caliente
El aluminio es una de las aplicaciones donde un aporte alimentado mecánicamente se nota con más claridad, y por dos razones que nada tienen que ver con la velocidad.
La primera es el control del baño. El TIG manual sobre aluminio exige mojar una varilla blanda en un baño que apenas conserva su forma, sobre un material que casi no avisa antes de venirse abajo. Un alimentador entrega la misma cantidad cada segundo, y el operario gestiona en su lugar ángulo de antorcha y avance.
La segunda es el calor. La deformación y la perforación en aluminio son problemas térmicos, y el calor es función de cuánto tiempo permanece el arco sobre un punto. Alimentar el aporte caliente y de forma continua permite avanzar más deprisa, con lo que entra menos energía en la chapa para la misma unión.
Esa es exactamente la combinación sobre la que está construido TIP TIG: un hilo caliente oscilado mecánicamente sobre un arco TIG convencional, con el mismo argón puro. En aluminio ataca a la vez la porosidad, el control del baño y la deformación, y por eso es una de las aplicaciones más fuertes del proceso. La guía de metales y aleaciones muestra dónde vale lo mismo.
En resumen
El aluminio necesita corriente alterna porque su óxido no funde; el balance regula la limpieza y la frecuencia, la concentración del arco. Se empieza en torno a 40 A por milímetro y se baja a medida que la pieza se calienta. La 4043 para trabajar cómodo, la 5356 para resistencia y color. Y hay que asumir que la mayoría de los defectos en aluminio se deciden antes de cebar el arco: por lo limpia y lo seca que estuviera la unión.