Quines diferències hi ha entre TIG (DC) i TIG (AC)?

La soldadura TIG (DC) de corrent continu és quan el corrent només flueix en una direcció.En comparació amb la soldadura TIG CA (corrent altern), el corrent un cop flueix no anirà a zero fins que s'acabi la soldadura.En general, els inversors TIG seran capaços de soldar DC o AC/DC, amb molt poques màquines només AC.

​

El corrent continu s'utilitza per a la soldadura TIG d'acer suau/material inoxidable i l'AC s'utilitzaria per a la soldadura d'alumini.

Polaritat

El procés de soldadura TIG té tres opcions de corrent de soldadura segons el tipus de connexió.Cada mètode de connexió té avantatges i desavantatges.

Corrent continu: elèctrode negatiu (DCEN)

Aquest mètode de soldadura es pot utilitzar per a una àmplia gamma de materials.La torxa de soldadura TIG està connectada a la sortida negativa de l'inversor de soldadura i el cable de retorn de treball a la sortida positiva.

​

Quan s'estableix l'arc, el corrent flueix pel circuit i la distribució de calor a l'arc és al voltant del 33% al costat negatiu de l'arc (la torxa de soldadura) i del 67% al costat positiu de l'arc (la peça de treball).

​

Aquest equilibri proporciona una penetració profunda de l'arc a la peça de treball i redueix la calor a l'elèctrode.

​

Aquesta calor reduïda a l'elèctrode permet que els elèctrodes més petits transportin més corrent en comparació amb altres connexions de polaritat.Aquest mètode de connexió sovint es coneix com a polaritat recta i és la connexió més comuna utilitzada en soldadura de corrent continu.

Corrent continu: electrode positiu (DCEP)

Quan es solda en aquest mode, la torxa de soldadura TIG es connecta a la sortida positiva de l'inversor de soldadura i el cable de retorn de treball a la sortida negativa.

Quan s'estableix l'arc, el corrent flueix pel circuit i la distribució de calor a l'arc és al voltant del 33% al costat negatiu de l'arc (la peça de treball) i del 67% al costat positiu de l'arc (la torxa de soldadura).

​

Això significa que l'elèctrode està sotmès als nivells de calor més alts i, per tant, ha de ser molt més gran que amb el mode DCEN, fins i tot quan el corrent és relativament baix per evitar que l'elèctrode s'escalfi o es fongui.La peça de treball està sotmesa al nivell de calor més baix, de manera que la penetració de la soldadura serà poc profunda.

 

Aquest mètode de connexió sovint es coneix com a polaritat inversa.

A més, amb aquest mode els efectes de les forces magnètiques poden provocar inestabilitat i un fenomen conegut com a cop d'arc on l'arc pot deambular entre els materials a soldar.Això també pot passar en el mode DCEN, però és més freqüent en el mode DCEP.

​

Es pot qüestionar quina utilitat té aquest mode a l'hora de soldar.La raó és que alguns materials no ferrosos com l'alumini en exposició normal a l'atmosfera formen un òxid a la superfície. Aquest òxid es crea a causa de la reacció de l'oxigen a l'aire i el material similar a l'òxid de l'acer.No obstant això, aquest òxid és molt dur i té un punt de fusió més alt que el material base real i, per tant, s'ha d'eliminar abans de poder realitzar la soldadura.

​

L'òxid es pot eliminar mitjançant la mòlta, el raspallat o alguna neteja química, però tan bon punt s'acaba el procés de neteja, l'òxid comença a formar-se de nou.Per tant, l'ideal seria netejar durant la soldadura.Aquest efecte es produeix quan el corrent flueix en el mode DCEP quan el flux d'electrons es trenca i elimina l'òxid.Per tant, es podria suposar que el DCEP seria el mode ideal per soldar aquests materials amb aquest tipus de recobriment d'òxid.Malauradament, a causa de l'exposició de l'elèctrode als alts nivells de calor en aquest mode, la mida dels elèctrodes hauria de ser gran i la penetració de l'arc seria baixa.

​

La solució per a aquest tipus de materials seria l'arc de penetració profunda del mode DCEN més la neteja del mode DCEP.Per obtenir aquests beneficis s'utilitza el mode de soldadura AC.

Soldadura de corrent altern (CA).

Quan es solda en mode AC, el corrent subministrat per l'inversor de soldadura funciona amb elements positius i negatius o amb mitges cicles.Això vol dir que el corrent flueix d'una manera i després de l'altra en diferents moments, de manera que s'utilitza el terme corrent altern.La combinació d'un element positiu i un element negatiu s'anomena un cicle.

​

El nombre de vegades que es completa un cicle en un segon s'anomena freqüència.Al Regne Unit, la freqüència de corrent altern subministrada per la xarxa elèctrica és de 50 cicles per segon i es denota com a 50 Hertz (Hz)

​

Això significaria que el corrent canvia 100 vegades cada segon.El nombre de cicles per segon (freqüència) en una màquina estàndard està dictat per la freqüència de la xarxa que al Regne Unit és de 50 Hz.

​

​

​

​

Val la pena assenyalar que a mesura que augmenta la freqüència augmenten els efectes magnètics i elements com els transformadors són cada cop més eficients.També augmentar la freqüència del corrent de soldadura endureix l'arc, millora l'estabilitat de l'arc i condueix a una condició de soldadura més controlable.
Tanmateix, això és teòric, ja que quan es solda en mode TIG hi ha altres influències sobre l'arc.

L'ona sinusoïdal de CA es pot veure afectada pel recobriment d'òxid d'alguns materials que actua com a rectificador restringint el flux d'electrons.Això es coneix com a rectificació d'arc i el seu efecte fa que el mig cicle positiu es retalli o es distorsioni.L'efecte per a la zona de soldadura són condicions erràtiques d'arc, manca d'acció de neteja i possibles danys al tungstè.

Rectificació d'arc del semicicle positiu

Formes d'ona de corrent altern (CA).

L'ona sinusoïdal

L'ona sinusoïdal consisteix en que l'element positiu arriba al seu màxim des de zero abans de tornar a caure a zero (sovint es coneix com el turó).

Quan travessa zero i el corrent canvia de direcció cap al seu valor negatiu màxim abans de pujar a zero (sovint anomenada vall), es completa un cicle.

​

Molts dels soldadors TIG d'estil més antic eren només màquines de tipus d'ona sinusoïdal.Amb el desenvolupament dels inversors de soldadura moderns amb una electrònica cada cop més sofisticada, es va desenvolupar el control i la conformació de la forma d'ona de CA utilitzada per a la soldadura.

L'Ona quadrada

Amb el desenvolupament d'inversors de soldadura AC/DC TIG per incloure més electrònica, es va desenvolupar una generació de màquines d'ona quadrada.A causa d'aquests controls electrònics, l'encreuament de positiu a negatiu i viceversa es pot fer gairebé en un instant, cosa que condueix a un corrent més efectiu en cada mig cicle a causa d'un període més llarg com a màxim.

 

L'ús efectiu de l'energia del camp magnètic emmagatzemat crea formes d'ona molt properes al quadrat.Els controls de les primeres fonts d'alimentació electròniques permetien el control d'una 'ona quadrada'.El sistema permetria controlar els semicicles positius (neteja) i negatius (penetració).

​

La condició d'equilibri seria igual + semicicles positius i negatius donant una condició de soldadura estable.

Els problemes que es poden trobar són que una vegada que la neteja s'ha produït en menys del temps de mig cicle positiu, una part del mig cicle positiu no és productiu i també pot augmentar el dany potencial a l'elèctrode a causa del sobreescalfament.No obstant això, aquest tipus de màquina també tindria un control d'equilibri que permetia que el temps del mig cicle positiu variés dins del temps de cicle.

 

Màxima penetració

Això es pot aconseguir col·locant el control en una posició que permeti passar més temps en el mig cicle negatiu respecte al mig cicle positiu.Això permetrà utilitzar més corrent amb elèctrodes més petits com més

de la calor està en positiu (treball).L'augment de la calor també provoca una penetració més profunda quan es solda a la mateixa velocitat de desplaçament que la condició equilibrada.
Una zona afectada per la calor reduïda i menys distorsió a causa de l'arc més estret.

 

Neteja màxima

Això es pot aconseguir col·locant el control en una posició que permeti passar més temps al mig cicle positiu respecte al mig cicle negatiu.Això permetrà utilitzar un corrent de neteja molt actiu.Cal tenir en compte que hi ha un temps de neteja òptim després del qual no es produirà més neteja i el potencial de dany a l'elèctrode és més gran.L'efecte sobre l'arc és proporcionar una piscina de soldadura més àmplia i neta amb una penetració poc profunda.