El cobre tiene una conductividad térmica extremadamente alta (apox. 10 veces mayor que el acero). Esto significa que el calor se disipa rápidamente, exigiendo:
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Precalentamiento: Esencial en espesores mayores a 3 mm para evitar falta de fusión.
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Gases de protección: Se prefiere Argón puro para espesores delgados y mezclas de Argón-Helio para mayores espesores, aprovechando la mayor ionización del helio para aumentar la penetración.
2. Varillas de Aporte
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ERCu (Cobre Desoxidado)
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Composición: Cobre casi puro (mín. 98%) con pequeñas adiciones de silicio, manganeso y estaño como desoxidantes.
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Procedimiento: Se utiliza para unir cobre comercialmente puro. Requiere un aporte térmico muy alto.
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Recomendación: El precalentamiento es crítico ($250\text{°C}$ - $400\text{°C}$). Mantener un arco corto para maximizar la transferencia de calor.
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ERCuSi-A (Bronce al Silicio)
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Composición: Aproximadamente 3% de Silicio, 1% de Manganeso, resto Cobre.
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Procedimiento: Muy popular por su fluidez y bajo punto de fusión. Se usa mucho en procesos de "brazing" TIG y para soldar chapas de acero galvanizado, ya que no quema tanto el recubrimiento de zinc.
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Recomendación: Evitar el sobrecalentamiento excesivo, ya que el silicio puede volver la soldadura frágil si se mantiene el charco líquido demasiado tiempo.
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ERCuSn-A (Bronce al Estaño / Bronce Fosforoso)
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Composición: Aproximadamente 5% de Estaño y 0.2% de Fósforo.
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Procedimiento: Utilizado para reparar piezas de fundición de bronce y para unir cobre con latón. El fósforo actúa como un desoxidante muy eficiente.
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Recomendación: Produce un charco muy fluido. Es ideal para aplicaciones de recubrimiento donde se busca resistencia al desgaste metálico.
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ERCuSn-C (Bronce al Estaño / Bronce Fosforoso C)
Esta varilla se distingue de la ERCuSn-A principalmente por tener un mayor contenido de estaño, lo que aumenta significativamente la dureza y la resistencia del depósito.
1. Composición Química
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Estaño (Sn): Aproximadamente 7.0% a 9.0%.
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Fósforo (P): 0.05% a 0.35% (actúa como desoxidante y mejora la fluidez).
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Cobre (Cu): Resto.
2. Procedimiento y Recomendaciones
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Control del Calor: Debido al alto contenido de estaño, el rango de solidificación es más amplio. Se debe evitar el sobrecalentamiento excesivo para prevenir la segregación del estaño y posibles grietas de solidificación.
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Limpieza: Al igual que con todas las aleaciones de cobre, la eliminación de aceites y óxidos es mandatoria.
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Técnica: Se recomienda un arco corto y una velocidad de avance constante. No requiere precalentamiento en secciones delgadas, pero en piezas grandes de bronce fundido, un precalentamiento moderado
3. Aplicaciones Típicas
La ERCuSn-C es la opción preferida cuando se requiere mayor resistencia al desgaste y mayor dureza que la que ofrece la ERCuSn-A.
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Reparación de fundiciones de alta resistencia: Ideal para piezas de bronce que contienen entre un 8% y 10% de estaño.
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Recubrimiento de Cojinetes y Bujes: Se utiliza para crear superficies de apoyo resistentes al desgaste por fricción en maquinaria pesada.
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Industria Papelera y Textil: Fabricación y reparación de componentes que están en contacto con químicos corrosivos suaves y requieren resistencia al roce.
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Unión de bronces "Gunmetal": Muy efectiva para soldar aleaciones de cobre-estaño-zinc de alta calidad.
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ERCuAl-A1 (Bronce al Aluminio - Grado 1)
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Composición: 7% a 9% de Aluminio, resto Cobre. No contiene hierro.
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Procedimiento: Diseñado para resistir la corrosión (especialmente en agua salada) y la cavitación.
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Recomendación: La formación de óxidos de aluminio es un problema. Es vital una limpieza mecánica previa rigurosa para evitar inclusiones de óxido en el cordón.
ERCuAl-A2 (Bronce al Aluminio - Grado 2)
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Composición: A diferencia del A1, contiene entre 0.7% y 1.1% de Hierro.
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Procedimiento: El hierro aumenta la resistencia mecánica y la dureza. Es la varilla estándar para unir componentes de bronce al aluminio y para "hardfacing" (recubrimientos duros).
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Recomendación: Excelente para uniones disímiles (cobre a acero o acero a acero inoxidable) debido a su alta ductilidad y resistencia.
3. Cuadro Comparativo de Aplicaciones
Varilla Aplicación Principal Ventaja Clave ERCu Cobre puro Conductividad eléctrica y térmica. ERCuSi-A Acero galvanizado y arte Bajo punto de fusión, muy fácil de usar. ERCuSn-A Reparación de fundición Alta fluidez y desoxidación. ERCuAl-A1 Ambientes marinos Resistencia a la corrosión química. ERCuAl-A2 Uniones disímiles / Dureza Alta resistencia mecánica y versatilidad.
4. Recomendaciones Generales para el Proceso TIG
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Limpieza: El cobre es extremadamente sensible a la contaminación. Use cepillos de acero inoxidable exclusivos para cobre para eliminar óxidos superficiales.
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Tipo de Corriente: * CCEN (Corriente Continua Electrodo al Negativo): Para la mayoría de las aplicaciones con electrodo de Tungsteno al 2% de Torio o Lantano.
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CA (Corriente Alterna): Solo se recomienda en aleaciones con alto contenido de aluminio (ERCuAl) si se desea aprovechar la acción de limpieza del arco, aunque la CCEN suele ser suficiente con un buen decapado.
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Afilado del Tungsteno: Punta afilada en dirección longitudinal para estabilizar el arco, lo cual es vital dada la velocidad con la que el cobre "roba" el calor.
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Técnica de Soldadura: Utilice una técnica de "empuje" para asegurar que el gas de protección cubra el charco antes de que se solidifique.
Resumen de Selección Rápida
Si necesitas... Usa... Máxima conductividad ERCu Soldar chapa galvanizada o arte ERCuSi-A Reparar piezas viejas de fundición ERCuSn-A Dureza y desgaste ER CuSn-C Resistir agua de mar ERCuAl-A1 Soldar bronce a acero o alta dureza ERCuAl-A2 -