Cuando Lincoln Electric se propuso diseñar la próxima generación de sus máquinas de soldadura TIG, el equipo de diseño se comprometió a abordar problemas clave para los clientes intensivos en TIG. Para hacer esto, el equipo llevó a cabo entrevistas en profundidad con muchos clientes diferentes en una variedad de segmentos de la industria, así como con distribuidores y personal de ventas de la industria de la soldadura. Se preguntó a los entrevistados qué problemas diarios estaban experimentando con sus máquinas TIG actuales y también qué características facilitarían su soldadura.

A partir de estas entrevistas, Lincoln Electric aprendió qué problemas y desafíos encuentran los soldadores a diario y luego se propuso diseñar soluciones innovadoras para satisfacer estas necesidades. Después de diseñar prototipos y realizar pruebas de campo exhaustivas, Lincoln Electric presentó la nueva familia de fuentes de energía TIG Precision TIG®.

Hemos desarrollado una serie de artículos sobre los soldadores TIG de precisión para detallar qué los convierte en su mejor opción en su clase para la soldadura TIG. En cada uno de estos artículos, nos centraremos en un aspecto diferente de la máquina y en cómo aporta ventajas al operador en términos de rendimiento del arco, facilidad de uso, configuración, confiabilidad / facilidad de servicio, consumo de energía y precio y valor. La primera parte de la serie analiza el diseño de esta máquina y su rendimiento de arco.



Rendimiento del arco
Los clientes revelaron que el rendimiento sobresaliente del arco era el requisito número uno para su soldadora TIG. Pero, ¿qué define realmente un buen rendimiento de arco? Lincoln Electric confirmó y los clientes estuvieron de acuerdo en que estas eran las principales preocupaciones del operador:    1. Excelente rendimiento inicial
   2. La capacidad de soldar a amperajes bajos.
   3. Capacidades de llenado de cráteres para finalizar la soldadura con un control preciso y sin restablecimiento de alta frecuencia
   4. Un arco suave y estable con una rectificación de CA mínima en un amplio rango de soldadura
   5. Rango de equilibrio ampliado para estrechar la zona de limpieza adyacente a la soldadura

Echemos un vistazo a cómo el Precision TIG con su Micro-Start Technology II ™ ofrece un excelente rendimiento de arco.

1. Excelente rendimiento inicial
La mayoría de las fallas en la soldadura TIG ocurren al principio y al final de una soldadura. Si considera que la soldadura TIG es típicamente el proceso de soldadura preferido para aplicaciones muy críticas y costosas, tener una máquina capaz de ofrecer el mejor rendimiento de arranque es primordial. La mayoría de las máquinas TIG utilizan alta frecuencia para establecer el arco. Aunque esto logra el inicio del arco, en la mayoría de las máquinas TIG de CC la alta frecuencia permanece encendida durante un período prolongado y con una alta intensidad hasta que el arco se estabiliza. Esto puede crear marcas de seguimiento en la superficie de la soldadura que, para algunas aplicaciones en la industria aeroespacial, se considera un rechazo de la soldadura. Para mejorar el arranque del arco, algunas máquinas TIG de la competencia utilizan una función de "arranque en caliente". Hot Start utiliza un rectificador controlado de silicio (SCR) para conducir picos de alta corriente para iniciar el arco más rápidamente y reducir la duración de alta frecuencia. Sin embargo, este método también puede ser problemático en materiales delgados porque Hot Start puede derretir incontrolablemente el material base.

Con la Precision TIG y su innovadora tecnología Micro-Start II, Lincoln Electric ha ideado una forma de establecer el arco de manera más rápida, más suave y con mayor estabilidad. Para ello, utiliza una fuente de alimentación de soldadura electrónica de bajo amperaje para complementar la fuente de alimentación principal. El circuito de arranque ofrece la energía suficiente para calentar el tungsteno y establecer un flujo de plasma más estable hacia la pieza de trabajo. Esta secuencia de arranque es corta y proporciona un control preciso sobre las condiciones de arranque. En efecto, la tecnología Micro-Start II es tan eficaz que la mayoría de los operadores no pueden detectar que se utilizó la alta frecuencia durante el arranque.



2. La capacidad de soldar a bajo amperaje
Dado que TIG se usa a menudo en aplicaciones que requieren un control muy preciso de la entrada de calor, como soldaduras delgadas o aeroespaciales, tuberías nucleares y deportes de motor, es fundamental tener un excelente control de gama baja. Durante el proceso de entrevista, Lincoln determinó que los clientes necesitaban una máquina que pudiera arrancar y soldar a un mínimo de 5 amperios, aunque se prefirió una máquina que pudiera soldar aún más bajo.

En muchas aplicaciones TIG tradicionales de bajo amperaje, los operadores tienen problemas para mantener un arco estable y uniforme. Esto se debe a que el estrangulador de la máquina no puede almacenar suficiente energía entre disparos de SCR para estabilizar el arco. El 'efecto dominó' resultante crea inestabilidad del arco, lo que puede resultar en cortes de arco seguidos de reinicios de arco de alta frecuencia. Estas interrupciones erráticas pueden provocar inconsistencias en la soldadura.

Micro-Start TIG utiliza una fuente de alimentación electrónica separada para establecer un arco y soldar a los amperios nominales mínimos de Precision TIG. Cuando el operador presiona el pedal por primera vez, esta fuente de alimentación separada se enciende y suelda independientemente del circuito de soldadura principal Precision TIG (es decir, transformador y puente SCR). A medida que el operador presiona más el pedal para aumentar la corriente, el circuito de soldadura principal se enciende y proporciona amperaje adicional. A diferencia de las máquinas convencionales, que dependen completamente del estrangulador SCR, el circuito de soldadura electrónico especial de la tecnología Micro-Start asiste al circuito del estrangulador SCR del transformador entregando potencia suave al arco. Esto le da a Precision TIG una capacidad de soldadura de baja corriente muy estable y le brinda al cliente la capacidad de soldar materiales delgados de una manera consistente y de alta calidad.



3. Relleno de cráteres
Debido a que la mayoría de las fallas ocurren en los inicios y paradas de la soldadura, la necesidad de un llenado de cráter preciso también es imperativa. Una de las quejas más frecuentes de los operadores de TIG fue el problema asociado con bajar la corriente para llenar un cráter al final de la soldadura.

 

Los operadores quieren tener una rampa controlable estable y suave hasta un nivel mínimo de amperaje. Además, en DC, no quieren que la alta frecuencia vuelva a crear un arco errante o "danzante" que deja condiciones de superficie no deseadas o irregularidades en la soldadura, que en algunas industrias, pueden verse como un rechazo de soldadura.

Micro-Start II proporciona al operador la capacidad de soldar a amperajes de CC más bajos y "desvanecerse" a tan solo 2-5 amperios al final de la soldadura. Además, una vez que la alta frecuencia inicia el arco de CC, el circuito de control evita que la alta frecuencia vuelva a activarse durante el llenado del cráter. En efecto, la alta frecuencia ya no es necesaria porque la tecnología Micro-Start proporciona una tremenda estabilidad de bajo amperaje para la máquina.

Para la soldadura de CA, la estabilidad del circuito de control del Precision TIG permite que la salida de CA tenga una rampa suave y controlada hasta tan solo 5 amperios.

La capacidad del Precision TIG para reducir con precisión 5 amperios lo hace ideal para aplicaciones de reparación y acumulación de bordes, como palas de turbinas aeroespaciales, hélices marinas y aspas aerodinámicas y spoilers de deportes de motor. Compare esto con muchas otras máquinas convencionales que sueldan solo con 5 amperios en CC y 10 amperios en CA.



4. Arco suave y estable con rectificación mínima de CA
Cuando se suelda CA con fuentes de energía convencionales, no es raro tener una condición comúnmente conocida como rectificación CA. La física de un arco TIG es tal que los electrones fluyen más fácilmente del electrodo al trabajo que del trabajo al electrodo. Como resultado, la mitad positiva de la salida de CA a veces se rectifica (o bloquea). Esta rectificación del arco se puede observar como un aleteo en el arco. Precision TIG tiene un diseño de estrangulador mejorado combinado con un circuito de control estable para ayudar a compensar la rectificación. El resultado es un arco de CA extremadamente suave y estable.



5. Rango de equilibrio ampliado para estrechar la zona de limpieza
Al soldar materiales como el aluminio, el operador debe equilibrar la penetración (la parte negativa de la salida de CA) y la limpieza (la parte positiva de la salida de CA). Si el operador favorece la limpieza, la soldadura tendrá una amplia zona de limpieza que se verá como un borde blanco esmerilado junto al cordón de soldadura. Para industrias como la aeroespacial, esta zona de limpieza se considera una condición de la superficie que puede provocar el rechazo de la soldadura. Por lo tanto, es deseable poder ajustar el balance de CA más hacia la penetración para minimizar esta zona. La Precision TIG tiene un rango extendido de equilibrio de CA que permite al operador ajustar manualmente el equilibrio a menos acción de limpieza si la aplicación en particular lo requiere.

Conclusión
Al escuchar las necesidades del cliente, Lincoln Electric continúa desarrollando soluciones innovadoras expertas. Con la familia de productos Precision TIG, Lincoln Electric define el estándar en la industria TIG y ofrece la "potencia para rendir".