¿Qué es el ciclo de trabajo en la soldadura? (con gráfico)

El ciclo de trabajo de soldadura es el porcentaje de un intervalo de 10 minutos durante el cual la fuente de poder de soldadura puede generar el amperaje nominal continuamente. El ciclo de trabajo de la máquina de soldar designa cuánto tiempo una soldadora puede generar el amperaje nominal antes de que necesite enfriarse.

Por ejemplo, una soldadora con un ciclo de trabajo nominal de 200 A al 60 % puede producir 200 amperios durante seis minutos antes de necesitar descansar durante los cuatro minutos restantes del intervalo de 10 minutos.

Aquí hay un buen video que explica la esencia de esto:

La importancia del ciclo de trabajo en la soldadura

Las máquinas de soldar entran en modo de sobrecarga térmica cuando excede el límite del ciclo de trabajo mientras suelda. La energía del arco se corta mientras el ventilador de enfriamiento sigue funcionando para ayudar a disipar el calor de las partes sensibles dentro de su soldadora.

Tiempo de ciclo de trabajo visualizado

Los componentes internos de las máquinas de soldar, como transistores IGBT, transformadores, rectificadores, capacitores y resistencias, se calientan a medida que suelda. Cuanto mayor sea el amperaje de salida, más calor se generará. Cualquiera de estas piezas puede fallar si la máquina está sobrecargada. Por lo tanto, los fabricantes diseñan y prueban sus soldadoras para determinar el ciclo de trabajo óptimo para una operación segura.

El ciclo de trabajo es una métrica importante porque le da una idea general de qué tipo de trabajos puede manejar el soldador. Por ejemplo, los soldadores aficionados suelen estar clasificados con ciclos de trabajo más cortos, mientras que las unidades profesionales tienen ciclos mucho más largos.

¿El ciclo de trabajo siempre se prueba de la misma manera?

El ciclo de trabajo no siempre se prueba de la misma manera. Esto crea confusión y una “ventaja” injusta entre las marcas de soldadura.

El marco de tiempo de 10 minutos para el ciclo de trabajo es el estándar de oro de la industria, y la mayoría de los fabricantes de EE. UU., la UE y AU lo utilizan. Aún así, nada impide que una marca califique a sus soldadores utilizando un marco de tiempo de 5 minutos, lo que les permite reclamar un ciclo de trabajo mucho más largo. En este ejemplo, hasta un 50% más.

Sin embargo, si el fabricante se desvía de la clasificación de 10 minutos, no puede afirmar que sigue el estándar europeo EN60974-1 o el estándar australiano AS60974-1 (basado en el estándar de la UE).

Además, la misma norma AS/EN60974-1 señala que la prueba debe realizarse a una temperatura ambiente de 40°C después de al menos dos sobrecargas térmicas. Por lo tanto, si una marca prueba sus soldadores a 20 °C o no sobrecarga la máquina dos veces antes de la prueba, puede reclamar un valor inflado.

Como puede imaginar, probar un soldador en frío a baja temperatura ambiente da como resultado una calificación más alta. Pero, tales pruebas no son genuinas. En el mundo real, la máquina debe alcanzar su ciclo de trabajo nominal incluso después de sufrir un par de sobrecargas térmicas consecutivas.

Por lo tanto, asegúrese de que la soldadora que compre cumpla con el estándar AS/EN60974-1. Muchas máquinas de soldar tienen este estándar impreso en la placa de especificaciones en la parte posterior. Consulta el manual de usuario o ponte en contacto con el servicio de atención al cliente de la marca si no está.

Una nota final, es imposible comparar dos máquinas de soldar si los ciclos de trabajo se probaron de manera diferente. El estándar AS/EN60974-1 es ampliamente aceptado, y las marcas que reclaman ciclos de trabajo elevados sin usar este estándar probablemente estén inflando sus números. Tenga cuidado con tales trucos de marketing.

Imagen del panel posterior de la soldadora inverter TIG-250P AC/DC de YesWelder que muestra el estándar IEC 60974-1 impreso. IEC es la abreviatura de Comisión Electrotécnica Internacional. AS/EN60974-1 e IEC 60974-1 son los mismos estándares.

La norma AS/EN60974-1 también exige que la protección de sobrecarga térmica de la soldadora soporte 100 sobrecargas consecutivas para unidades con un ciclo de trabajo del 35 % o superior. Las máquinas con ciclo de trabajo inferior al 35% deben tolerar 200 sobrecargas. Entonces, si la soldadora no cumple con este estándar, es posible que sus componentes internos no sean de alta calidad.

Imagen de un párrafo de la norma IEC EN60974-1

¿Es el ciclo de trabajo la mejor manera de evaluar un soldador?

El ciclo de trabajo no es la mejor forma de evaluar una soldadora. Hay muchos otros factores a considerar al elegir su máquina. Sin embargo, el ciclo de trabajo es una de las especificaciones cruciales a considerar.

Ejemplo de un gráfico de ciclo de trabajo para una soldadora de doble voltaje (120 V y 240 V)

Una soldadora de ciclo de trabajo corto se sobrecalentará constantemente si planea realizar soldaduras de gran volumen con salidas de alto amperaje. Del mismo modo, comprar un soldador de alta gama es una pérdida de dinero si es un aficionado o necesita un soldador para trabajos de soldadura ligeros.

Además del ciclo de trabajo, debe considerar el rango de salida de amperaje de la soldadora, las funciones incluidas, la portabilidad, la calidad de construcción y, lo que es más importante, la garantía. Si una soldadora tiene un ciclo de trabajo alto pero está garantizada por menos de un año, es probable que muera más rápido de lo que le gustaría.

Además, tenga en cuenta que es poco probable que suelde a una temperatura ambiente de 40 °C después de sufrir dos sobrecargas térmicas consecutivas. Por lo tanto, independientemente de la máquina que compre, es probable que disfrute de un ciclo de trabajo más largo que el indicado en la etiqueta si el fabricante cumple con el estándar AS/EN60974-1.

Eche un vistazo a esta comparación del ciclo de trabajo en el siguiente video. Las cuatro marcas superaron sus ciclos de trabajo nominales cuando se probaron en un taller de soldadura real. Las razones más probables son que la temperatura ambiente era inferior a 40 °C y que los soldadores estaban fríos al comienzo de la prueba.

Ciclo de trabajo, mantenimiento y humedad

Además de la temperatura ambiente, el polvo y otros desechos pueden afectar el ciclo de trabajo de su soldadora. Si las rejillas de ventilación del flujo de aire están bloqueadas con suciedad, su máquina se sobrecalentará más rápido. Además, si el polvo “aísla” los componentes sensibles dentro de la soldadora, será más difícil disipar el calor. La capa de polvo actúa como una manta. Por lo tanto, asegúrese de que los ventiladores de enfriamiento no estén obstruidos y realice un mantenimiento regular de la soldadora.

Además, la humedad puede afectar la disipación de calor y reducir el ciclo de trabajo. El aire ambiental con una humedad relativa alta tiene una conductividad térmica más baja, lo que ralentiza la transferencia de calor desde los elementos calientes dentro de la soldadora hacia la atmósfera. Si trabaja en áreas muy húmedas, puede experimentar un ciclo de trabajo reducido.

Ciclos de trabajo para diferentes procesos de soldadura

Los procesos de soldadura por arco como MIG, TIG y SMAW imponen diferentes exigencias al soldador. Como resultado, tienen diferencias inherentes que influyen directamente en las necesidades del ciclo de trabajo.

Ciclo de trabajo de soldadura MIG

El proceso de soldadura MIG utiliza alimentación de alambre automatizada y permite una operación de soldadura continua. Dado que el proceso no requiere pausas frecuentes, las máquinas de soldadura MIG suelen tener ciclos de trabajo prolongados.

Por supuesto, si solo realiza una soldadura ligera de chapa, le irá bien con una soldadora MIG de ciclo de trabajo corto. Pero, si planea soldar secciones gruesas con una soldadora MIG, debe obtener una máquina de ciclo de alto rendimiento.

Debes considerar los espesores que deseas soldar y el amperaje necesario para hacerlo. Luego compre una soldadora con al menos un 60% de ciclo de trabajo en su amperaje requerido.

Ciclo de trabajo de soldadura TIG

El proceso de soldadura TIG es lento y no requiere paradas frecuentes. Es posible que deba pausar la soldadura para obtener otra varilla de metal de aporte, pero ese es un breve descanso que no enfriará considerablemente la máquina. Por lo tanto, si suelda secciones gruesas, obtenga un soldador de ciclo de alto rendimiento.

Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones de soldadura TIG requieren menos de 100-130 A. Muchas máquinas de soldar pueden funcionar al 100% del ciclo de trabajo con cargas tan bajas. Por lo tanto, si realiza trabajos de precisión en materiales más delgados, no tendrá que preocuparse mucho por el ciclo de trabajo.

Además, los soldadores no están clasificados para salida de corriente pulsada. Los equipos TIG profesionales permiten la soldadura pulsada que alterna entre salida de alto y bajo amperaje. Esto da como resultado ciclos de trabajo más prolongados porque se ejerce menos presión sobre los componentes eléctricos de la máquina. Además, incluso si una soldadora TIG no incluye una función de pulso, usar un pedal TIG para moderar la salida de amperaje al soldar también mejora la duración del ciclo de trabajo porque la carga continua promedio es menor.

Ciclo de trabajo de soldadura con electrodo revestido

El proceso de soldadura revestida permite pausas intermitentes frecuentes a medida que avanza por la junta. Reemplazar el electrodo de soldadura revestido, quitar la escoria, cepillar el hollín y eliminar las partículas finas de escoria y granallar las soldaduras permite que la máquina de soldar se enfríe. Como resultado, puede usar una máquina de ciclo de trabajo más corto y hacer la mayoría de los trabajos.

Las largas pausas durante la soldadura con electrodo revestido son una de las razones por las que las soldadoras multiproceso ofrecen el ciclo de trabajo más corto para el proceso revestido.

Puede realizar la mayoría de los trabajos con una soldadora de varilla de 150 A con un ciclo de trabajo del 40 %. La soldadura con electrodo revestido permite una penetración más profunda que otros procesos de soldadura por arco. Por lo tanto, con un poco de preparación de la junta y al menos 150 A de potencia, puede soldar cualquier espesor de acero inferior a 1/2 pulgada. Con un ciclo de trabajo del 40 %, podrá soldar durante unos cuatro minutos. Probablemente consumirá el electrodo revestido más rápido que eso y la máquina se enfriará mientras limpia la escoria y prepara la unión para el siguiente electrodo.

¿Qué sucede cuando se excede el ciclo de trabajo?

Cuando se excede el ciclo de trabajo de una máquina de soldar, la soldadora activará la función de seguridad de sobrecarga térmica. La mayoría de los soldadores cuentan con esta medida de seguridad. Aún así, algunas máquinas de soldar no lo hacen y pueden incendiarse, o algunas de sus partes sensibles pueden freírse.

La mayoría de las máquinas de soldar tienen termopares en su interior para monitorear la temperatura de los componentes internos. Una vez que se alcanza la temperatura crítica, el termopar envía una señal al circuito de sobrecarga térmica, que corta la energía.

No tire del enchufe de alimentación de la soldadora si el modo de sobrecarga térmica está activado. Esto apagará los ventiladores de enfriamiento, que deben seguir funcionando para ayudar a que escape el calor excesivo.

Si incumple continuamente el ciclo de trabajo, la vida útil del soldador se reducirá, independientemente de lo que afirme el fabricante. Los componentes internos y su aislamiento comienzan a descomponerse a altas temperaturas, lo que finalmente provoca fallas en el equipo.

Por lo tanto, debe evitar alcanzar constantemente los límites del ciclo de trabajo. Los soldadores modernos utilizan cientos de componentes diminutos en sus placas de circuito impreso, y una sola resistencia, condensador o transistor IGBT puede freírse si empuja la máquina. Además, muchos de estos componentes se basan en conexiones diminutas del ancho de un cabello humano. Estos son sensibles y el sobrecalentamiento constante causará daños.

envolviéndolo

No siempre es posible comparar directamente los ciclos de trabajo de dos soldadores. Los fabricantes pueden variar sus métodos de prueba. Por lo tanto, la comparación no significa mucho a menos que compare marcas que siguen el mismo estándar de prueba.

Obtenga una soldadora con un ciclo de trabajo más alto si su presupuesto lo permite. Es mejor prevenir que lamentar.

Sin embargo, si no planea soldar con frecuencia o hacer cordones largos, está bien ahorrar dinero y obtener una máquina menos costosa. Debe priorizar la garantía sobre el ciclo de trabajo, especialmente cuando una marca reclama un ciclo de trabajo alto pero ofrece una garantía corta.

Finalmente, el ciclo de trabajo no es lo único a considerar al comprar una soldadora. Asegúrese de que la máquina tenga la potencia para el espesor que pretende soldar y las características necesarias para los materiales que desea unir.

Por ejemplo, si desea soldar aluminio, una soldadora MIG debe admitir una pistola de carrete, mientras que una soldadora TIG necesita una salida de CA. Por lo tanto, asegúrese de que la máquina pueda lograr lo que necesita primero y luego considere el ciclo de trabajo.