FCAW vs GMAW: diferencias y cuándo usarlas

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Última actualización el 27 de septiembre de 2022

Introducción

Al elegir un proceso de soldadura, ya sea para un trabajo secundario o un proyecto doméstico, dos de los mejores y más fáciles procesos son FCAW (soldadura por arco con núcleo fundente) y GMAW (soldadura por arco metálico con gas). Estos dos procesos están diseñados para establecer soldaduras de calidad y generalmente requieren menos capacitación que algunos procesos más complicados. Tanto FCAW como GMAW utilizan una pistola de soldar y un sistema de alimentación de alambre para depositar el metal de aporte en la zona de soldadura. No se requiere tanta manipulación de electrodos como en la soldadura con electrodo revestido o la soldadura TIG.

Estos procesos tienen mucho en común, pero vamos a profundizar un poco más y discutir no solo lo que tienen en común sino también las diferencias.


Descripción general de FCAW:

Haber de imagen: YAKISTUDIO, Shutterstock

Este proceso se desarrolló por primera vez en la década de 1950 para mejorar la eficiencia en los entornos de producción, reemplazando gradualmente el uso de SMAW para la producción en taller. FCAW utiliza una corriente de voltaje constante de una máquina inversora soldadora. Esto significa que el voltaje permanece más o menos igual sin importar la velocidad del cable o los cambios de amperaje. La máquina tiene conectado un sistema de alimentación de alambre. A veces está unido a la estructura principal y otras veces puede ser independiente.

Un cable de soldadura se conectará a la pieza de trabajo, formando un extremo del circuito. El otro extremo es el extremo del electrodo. Un cable de soldadura (comúnmente conocido como látigo) y una pistola están conectados al alimentador de alambre para que la máquina pueda alimentar el alambre a través de la pistola. En la punta de la pistola, hay una pieza de cobre llamada punta de contacto, que tiene un orificio por donde pasa el alambre de soldadura. Dependiendo de si se usa o no gas de protección con FCAW, puede tener o no una boquilla. La boquilla se usa para dirigir el gas de protección al área de trabajo desde un difusor de gas que se encuentra justo debajo de la punta de contacto de la pistola.

Cómo funciona

El operador usa la pistola de soldar en un ajuste determinado y aprieta el gatillo en el área deseada de la pieza de trabajo. El alambre alimenta y genera el arco entre el alambre mismo y la pieza de trabajo. El calor del arco comienza a derretir la pieza de trabajo y el alambre simultáneamente. La pieza de trabajo se derrite para que el metal de aporte del alambre, que se deposita, provoque una fusión más segura, en lugar de simplemente depositarlo sobre el metal de aporte derretido.

Mientras se funde el alambre, el fundente en el centro del alambre tubular se convierte en un escudo de gas y deja una escoria para proteger la soldadura de los contaminantes externos. La escoria restante se desmenuza de la soldadura una vez completada.

Hay dos tipos de procesos FCAW. El primero se llama autoprotegido (FCAW-S), donde el flujo del cable es suficiente para crear protección contra la atmósfera. En este caso, la pistola de soldar a veces es diferente porque no requiere un difusor de gas.

El segundo se llama escudo dual (FCAW-G). Este proceso requiere un difusor y una boquilla. El gas de protección más común utilizado en la soldadura de doble protección es el dióxido de carbono. A veces se usa una mezcla de dióxido de carbono y argón, pero generalmente se prefiere el primero por razones económicas. Esto le da a la soldadura una protección adicional.

Haber de imagen: Kimtaro, Shutterstock

Para qué sirve y cuándo usarlo

FCAW se utiliza a menudo para aplicaciones de acero estructural (AWS D1.1). Los contratistas generalmente realizarán la mayor cantidad posible de soldadura de acero estructural en el taller, ya que la productividad tiende a ser menor en el campo debido a las limitaciones ambientales. Cuando las columnas, los marcos o cualquier componente se suelda en el taller, los soldadores usan un escudo doble; Tiende a ser más limpio y más fácil de soldar.

Cuando sueldan en el campo, los soldadores suelen utilizar FCAW autoprotegido o de varilla. Esto se debe a que está diseñado para soldar con viento fuerte e incluso en condiciones más extremas. El escudo dual no funciona bien en estos escenarios ya que el viento o incluso una pequeña brisa pueden llevarse el gas de protección y causar defectos de soldadura.

Si necesita soldar en el exterior de su propiedad, reparar equipos agrícolas, por ejemplo, FCAW autoprotegido funcionará mejor. Si utiliza el equipo en el interior, debe tener una ventilación adecuada; el humo tiene que tener algún lugar a donde ir.

ventajas

  • Una alta deposición de soldadura puede producir muchas soldaduras rápidamente
  • Fácil de usar: se requiere menos habilidad en comparación con electrodo o TIG
  • Se requiere menos limpieza del material base

Contras

  • La quema de fundente puede generar muchos humos que requieren más ventilación.
  • Limpieza: la escoria puede causar un poco de desorden
  • Se requiere más equipo que configuraciones más simples

Descripción general de GMAW:

Haber de imagen: Matee Nuserm, Shutterstock

GMAW (Gas Metal Arc Welding), también llamado MIG (Metal Inert Gas), utiliza principalmente la misma configuración que FCAW. Ambos usan voltaje constante, alimentadores de alambre, pistolas, etc. Sin embargo, MIG en ningún momento usa fundente en el alambre. El alambre está hecho del mismo metal que el material base, con algunas excepciones.

El blindaje del baño de soldadura lo proporciona un gas como el argón o el dióxido de carbono. Con GMAW, las diferentes mezclas de gases son más comunes según el tipo de material y la aplicación. Por ejemplo, mientras que el acero dulce se puede soldar con un 75 % de dióxido de carbono y un 25 % de argón, se puede usar una mezcla de argón y helio para soldar aluminio.

Cómo funciona

GMAW funciona esencialmente de la misma manera que FCAW. Las principales diferencias son que no requiere fundente sino que utiliza gas de protección. Dado que no hay fundente, esto también significa que no hay escoria. Facilita mucho la limpieza. Sin embargo, por lo general verá al menos algún residuo aparente en la parte superior de la soldadura. Estos son depósitos de silicio que quedan del cable. Son difíciles de eliminar pero prácticamente inofensivos para la integridad de la soldadura.

Hay cuatro tipos diferentes de soldadura GMAW; el primero es probablemente el más común y el más fácil de aprender. La transferencia de arco corto crea un charco de soldadura relativamente pequeño que se congela rápidamente. También utiliza el voltaje más bajo en comparación con los otros procesos. Es mejor para materiales de calibre más delgado.

La transferencia globular es similar al arco corto, excepto que el alambre se calienta durante más tiempo, lo que hace que caigan gotas de metal más grandes al mismo tiempo en el baño de soldadura. La transferencia del arco por rocío se caracteriza por un chorro continuo o rocío de gotas en la zona de soldadura.

El arco pulsado es una especie de transferencia por pulverización. Se llama pulso porque «pulsa» el voltaje hacia arriba y hacia abajo durante la transferencia del metal de aporte. Esta pulsación empuja el metal a través del arco hacia el charco y, al mismo tiempo, mantiene baja la temperatura general: un problema común con el arco de rociado estándar.

Haber de imagen: Yossef Zilberman, Shutterstock

Para qué sirve y cuándo usarlo

Si bien FCAW generalmente se usa para aplicaciones estructurales más grandes, se prefiere GMAW en entornos de fabricación. Construir pasamanos y soldar componentes metálicos más pequeños es un trabajo perfecto para GMAW. Casi invariablemente, GMAW debe usarse en interiores ya que el viento hará que el gas de protección sea inútil en exteriores. Incluso en interiores, si sopla una brisa ligera o un ventilador, a menudo necesitará una pared o una pantalla de soldadura para proteger su soldadura.

En casa, si está soldando algo que puede llevarse al garaje o protegerse de la intemperie, GMAW generalmente funcionará. También es importante que elimine cualquier pintura o grasa antes de soldar, especialmente con GMAW.

ventajas

  • No hay escoria de la que preocuparse para la limpieza.
  • El proceso más fácil de recoger y aprender
  • Versatilidad: puede soldar acero, acero inoxidable, aluminio y más

Contras

  • Menos adecuado para proyectos de soldadura estructural o de servicio más pesado
  • Entorno particular requerido
  • Necesidad de limpiar bien el material base

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Se puede soldar GMAW sin gas?

Así como no puede soldar FCAW de doble escudo sin gas de protección, no puede soldar GMAW sin gas de protección. Los alambres para ambos procesos están diseñados para usarse con una capa de protección para la soldadura.

Entonces, ¿qué sucede cuando suelda sin gas de protección? No solo notará el queso suizo de la porosidad inmediatamente cuando levante el capó, sino que también escuchará crujidos y salpicaduras adicionales tan pronto como comience a soldar. Las soldaduras con exceso de porosidad no duran, especialmente si el componente está expuesto a la intemperie. El agua y otros contaminantes extraños dañarán lentamente (o no tan lentamente) la soldadura.

¿Qué metales se pueden soldar con núcleo de fundente?

Aunque la aplicación más común de FCAW es para soldar acero dulce, también se puede usar en otros tipos de acero, como acero inoxidable y algunos aceros aleados con níquel. Si bien el acero es el más adecuado para ser soldado por FCAW, algunos alambres de electrodos están hechos para soldar aluminio, pero es mucho más común ver aluminio soldado con soldadura MIG o TIG.

¿Para qué más se usa el flux?

Además de proteger el baño de soldadura de los contaminantes externos, el fundente también ayuda a limpiar un cierto grado de residuos del material base. Los desechos que quedan del fabricante, como pequeñas cantidades de grasa, polvo y cascarilla de laminación (la capa de oxidación en forma de escamas que da como resultado la producción de acero), se pueden quemar con la ayuda del fundente o se llevarán al escoria que luego será triturada.

Aunque la soldadura con núcleo fundente maneja relativamente bien el material sucio, se recomienda que prepare y limpie el material base cuando sea posible. A veces puede que no sea posible. Por ejemplo, si alguien está soldando una esquina ciega en una columna en el campo y no pudo colocar una amoladora en la junta para limpiarla. Pero en códigos de acero estructural específicos, dependiendo del tipo de soldadura, la cascarilla de laminación deberá eliminarse por completo para revelar el brillo del metal y garantizar la penetración adecuada de la soldadura en la unión.

¿Puede la soldadura con núcleo de fundente enfermarlo?

Casi todos los procesos de soldadura conllevan cierto grado de riesgo; está lidiando con temperaturas de 10,000°F y fuentes de energía de alto voltaje. Otro factor de riesgo son los humos producidos por la soldadura. GMAW produce humos durante la soldadura, pero no produce tanto como FCAW.

El fundente proporciona un beneficio para la soldadura, pero también genera humos tóxicos. El fundente de soldadura ha sido etiquetado como cancerígeno. A menudo verá etiquetas de advertencia que «este producto se ha relacionado con el cáncer». Por lo tanto, es vital tener una ventilación adecuada y un respirador cuando sea posible. Es posible que el cáncer no se manifieste hasta años después, pero si pasa un día soldando sin ventilación, puede comenzar a sentir náuseas o tener un dolor de cabeza leve a moderado.


Nuestra opinión para finalizar

Tanto FCAW como GMAW son bastante fáciles de usar y fáciles de aprender para uso doméstico. Si necesita hacer un proyecto al aire libre en algo de acero, el núcleo de flujo es el camino a seguir. Si está soldando en el interior y no le importa cuidar un pequeño cilindro de gas de protección además de su máquina, MIG es mejor porque generará menos humos.


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