Aplicaciones

La soldadura es un proceso común para unir metales utilizado en una ampla variedad de aplicaciones. Una fuente de alimentación para soldadura es un dispositivo que proporciona y modula una corriente eléctrica para realizar la soldadura por arco. Una máquina de soldar de bajo costo, de nivel básico, es el llamado "buzz box" (caja de zumbido), como se muestra a continuación, que es un simple transformador de potencia con un inductor saturable o un circuito controlado por corriente. Los dos terminales del transformador se conectan al metal base y al electrodo de palo. Cuando el electrodo de palo toca el metal base, un cortocircuito provoca una mayor corriente e ignita un arco, que derrite el electrodo de palo y llena la junta del metal base. Dado que las máquinas de soldar "buzz box" tienen un control limitado, la calidad de la soldadura depende en gran medida del operador. El peso elevado y el ruido son otras desventajas de estas máquinas. Con la disponibilidad de interruptores semiconductores de potencia, se inventaron soldadoras inversoras avanzadas. Al utilizar tecnología de conmutación de alta frecuencia y control en bucle cerrado, las soldadoras se vuelven mucho más ligeras y fáciles de usar. El diagrama de bloques de una soldadora inversora de baja potencia se muestra a continuación.

La antorcha y el pieza de trabajo pueden conectarse a las salidas del equipo de soldadura de dos maneras diferentes. Cuando la antorcha está conectada a la salida negativa de corriente directa, se llama soldadura 'directa' (el flujo de electrones sale de la antorcha), en cambio, se llama 'inversa'. De las cuales, la soldadura 'inversa' es mucho más utilizada hoy en día. Produce un buen perfil de cordón, una penetración profunda y propiedades generales de soldadura mejores (flexión, durabilidad, porosidad, etc.) para puentes, barcos, construcciones metálicas de edificios. Luego tuberías y pasadas raíz en tubos. En general, la soldadura en aceros de alta resistencia y bajos aleados se realiza exclusivamente con soldadura DC 'inversa'. La soldadura DC 'directa' se utiliza en chapas metálicas finas intentando evitar quemar el material o en lugares donde el metal no estará expuesto a cambios extremos de temperatura o agua peligrosa. Los equipos de soldadura con salida de CC constante son comúnmente usados, pero para aluminio, alternar las polaridades de salida en cierta frecuencia y patrones (soldadura AC) es necesario. Esto se debe a que el aluminio tiene básicamente dos capas, el aluminio base y el óxido de aluminio. El óxido se forma esencialmente cuando el metal está expuesto al aire y tiene un punto de fusión mucho más alto, aproximadamente 3600 grados F. Por ejemplo, el aluminio base se derrite a 1200 grados F. El óxido de aluminio debe limpiarse antes de que el metal base comience a derretirse. Si esto no se realiza, el metal base no puede fusionarse correctamente. En chapas finas, el metal base se sobrecalentará y licuará antes de que la arco pueda atravesar el óxido. Ahí es donde entran en juego las propiedades de limpieza de la CA.

Al controlar la polaridad y la duración de la salida CC, se pueden obtener resultados de soldadura de alta calidad. A continuación, se muestra un ejemplo de WAVE BALANCE utilizado para la soldadura de aluminio en modo AC HF TIG o AC LIFT TIG.

Balance de Onda AC TIG

Para poder generar salidas de CC positiva, CC negativa y AC, los soldadores inversores necesitan añadir un circuito de conmutación de polaridad en las salidas. A continuación se muestra un diagrama de bloques de un circuito universal de soldador de alta potencia y su perfil de control de corriente.

Diagrama de Bloques del Circuito de Potencia de Soldador Inversor Basado en SiC

Perfil de Control de Corriente del Soldador Inversor