TIG welding torch and accessories guide

T E C H N O L O G Y F O R T H E W E L D E R ´ S W O R L D .

ANTORCHAS Y ACCESORIOS PARA EL PROCESO DE SOLDADURA TIG

Antorchas y accesorios para el proceso de soldadura TIG/Oscar W. Guevara/Sept-10 www.binzel-abicor.com


Consideraciones:
1- Perfil de la empresa.

2- Introducción al proceso de soldadura TIG y Fundamentos

3- Equipamiento General:
3.1- Antorcha
3.2- Electrodo
3.3- Fuente de poder
3.4- Gases de protección

4- Antorchas para soldadura TIG
4.1- Parametros de selección
4.2- Antorchas tipo estándar
4.3- Antorchas Abitig Binzel
4.4- Antorchas para automatización

5- Electrodos

6- Accesorios (Equipo Periferico)
6.1- Afilador de Tungstenos
6.2- Recirculadores de agua

7- Equipo Especializado para TIG

8- Proceso Tig Robótizado



1. Perfil de la empresa.
Binzel se caracteriza por la proyección tecnológica y el avance dinámico en el mundo de la soldadura y corte. Binzel
suministra la antorcha de soldadura o corte que necesita en función del trabajo a realizar. Refrigerada por aire o por
agua, para uso manual u operaciones semi-o totalmente automatizadas.



1. Perfil de la empresa.
1945 • Fundación de la compañía en Giessen (Alemania).

1963 • Desarrollo y producción de antorchas MIG.

1973 • Estandarización del sistema de adaptación central en toda Europa.

1975 • Lanzamiento de „BIKOX®“ - el cable coaxial Binzel- en sus ensamblajes.

1984 • Antorcha de Corte por Plasma.

1985 • Desarrollo y producción de Periféricos para Robotica

1998/99 • Desarrollo del sistema de alimenatciónde alambre „MFS“, el cual fue el primero
que permitió la producción en serie de soldaduras de aluminio

2001 • Nueva generación de antorchas - ABIMIG® / ABITIG® /ABIPLAS®.

2009 • Desarrollo de antrorchas MIG de bajo peso

... y soluciones especiales para nuestros usuarios alrededor del mundo con más de 10.000
diseños especiales y antorchas en 1 año.



2. Introduccion al proceso de soldadura TIG y Fundamentos.
En el proceso GTAW se genera un arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno virtualmente no consumible y el metal
base. Este proceso es usado con la protección de un gas externamente suministrado, y sin la aplicación de presión. La
adición de metal de aporte es opcional y se realiza en forma externa.

Este proceso ha recibido los nombres de soldadura con tungsteno y gas inerte (TIG), pero la terminología empleada por
AWS es de GTAW porque en algunas aplicaciones es posible usar mezclas de gases protectores que no son inertes.

El uso de este proceso en forma automática esta muy difundido, y es ampliamente utilizado en soldaduras de tuberias
de pequeño diámetro.



2. Introduccion al proceso de soldadura TIG y fundamentos.
VENTAJAS Y LIMITACIONES:

Los beneficios más importantes de este proceso son:

1. Produce soldaduras de buena calidad, generalmente libres de defectos
2. Esta libre de salpicaduras que ocurren con otros procesos de arco.
3. Puede utilizarse con metal de aporte o sin él, según requiera la aplicación
específica.
4. Ofrece un control excelente de la penetración en la pasada de raíz.
5. Puede producir soldaduras económicas a altas velocidades.
6. Las fuentes de potencia son de costos relativamente bajos
7. Permite controlar de manera precisa las variables de soldadura.
8. Sirve para soldar casi todos los metales incluso aleaciones disímiles
9. Permite controlar en forma independiente la fuente de calor y la adición de metal
de aporte.

Algunas de las limitaciones del proceso son:

1. Las tasas de deposición son mas bajas que con MIG (GMAW).
2. El soldador requiere un poco más de destreza y coordinación que con los otros
procesos de soldadura.
3. Para espesores mayores de 10mm (3/8”) resulta más costoso que los procesos
con electrodo consumible
4. Es difícil proteger la zona de soldadura en lugares donde hay corrientes de aire.



2. Introduccion al proceso de soldadura TIG y fundamentos.
El proceso GTAW se basa en el uso de un electrodo de tungsteno (o una aleación de tungsteno) no consumible
sostenido en una antorcha (o soplete).
Se alimenta un gas de protección para proteger el electrodo y el metal de soldadura durante la solidificación de la
contaminación atmosférica. El arco eléctrico se produce por el paso de la corriente a través del gas de protección
ionizado, que conduce la electricidad. El arco se establece entre la punta del electrodo y la superficie de trabajo. El
calor generado funde el metal base. Una vez establecido el arco y el charco de soldadura, la antorcha se mueve a lo
largo de la unión y el arco funde progresivamente las superficies de empalme. Si se usa alambre de aporte, se alimenta
por el borde delantero del charco de soldadura para llenar la unión.

Todos los sistemas de soldadura GTAW tienen en común cuatro componentes básicos:

1. Antorcha
2. Electrodo
3. Fuente de poder
4. Gas de protección.



3. Equipamiento general.
3.1 Antorchas:

Las antorchas para soldadura TIG sostienen el electrodo de tungsteno que transporta la corriente de soldadura y
conducen el gas de protector a la zona de soldadura.
La elección de una antorcha se basa en la corriente máxima de soldadura que pueden transportar sin recalentarse.
La mayoría de las antorchas permiten manejar electrodos de distintos tamaños para un intervalo dado de boquillas.

En función de la corriente máxima de trabajo las antorchas podrán ser refrigerados con agua o con aire, estas últimas
eliminan el calor por medio del gas de protección. Las antorchas refrigerados por aire están limitadas a una corriente
máxima de soldadura de 200 Amperes. En los sopletes enfriados por agua pueden llegar a utilizarse corrientes entre
300 y 500 Amperes.



3.2 Electrodos:

Los electrodos de tungsteno son no consumibles, si el proceso se emplea como es
debido, ya que no se derriten ni transfieren a la soldadura. La función del electrodo
de tungsteno es servir como una de las terminales eléctricas del arco que
proporciona el calor necesario para soldar. La temperatura de fusión del tungsteno es
de 3410 ºC, y cuando se acerca a esta temperatura se vuelve termoiónico, es decir,
es una fuente abundante de electrones. El electrodo alcanza esta temperatura
gracias al calentamiento por resistencia y, de no ser por el considerable efecto de
enfriamiento de los electrones que se desprenden de su punta, dicho calentamiento
haría que se fundiera la punta. De hecho, la punta del electrodo tiene una
temperatura mucho menor que el cuerpo del mismo.
Cinco factores se consideran en la selección de los electrodos para GTAW:
composición química, tamaño, forma de la punta, mordazas y boquillas.

3.3 Equipo:

La fuente de poder utilizadas en GTAW son las de corriente constante. La potencia
requerida para soldar pueden obtenerse de fuentes transformador rectificador o
rotatorias CA o CC.
Casi todas las fuentes disponen de rampas de ascenso y descenso del arco,
programas para pulso del arco, etc.
Las fuentes de potencia para GTAW suelen tener características estáticas de caída o
de corriente prácticamente constante.



3.4 Gases:

El soplete dirige el gas hacia el arco y la pileta líquida con el fin de proteger el electrodo y el metal fundido de la
contaminación atmosférica. También suele utilizarse gas purgante de respaldo para proteger el lado de debajo de la
soldadura y las superficies del metal base adyacente contra la oxidación durante al soldadura.
El argón y el helio o la mezcla de ambos, son los gases inertes más utilizados en soldadura.
El caudal de gas depende del tamaño de la ceramica, en general se recomienda 7 a 16 l/min para el argon y 14-24
l/min para el helio.

MATERIAL A SOLDAR GAS UTILIZADO

ARGON Aceros inoxidables, Cobre, Niquel, aceros al
carbono y la mayor parte de aluminios
ARGON PURO Titanio, Tantalio, Zirconio, Aleaciones de
Magnesio

ARGON + HELIO Cobre (grandes espesores), Niquel y
aleaciones, Aluminio, aceros inoxidables
(G.E.), aceros al carbono (G.E.)
95% ARGON + 5% HIDROGENO Niquel y sus aleaciones

HELIO Metales buenos conductores calor (aluminio
cobre) de gran espesor



4. Antorchas para soldadura TIG.
4.1 Parametros de Selección

3. Tipo de refrigeración: Aire o líquido
17FV-12-2
4. Amperaje de trabajo (Tipo de antorcha)
5. Longitud de la antorcha: 12 o 25 pies
6. Tipo de cable: Unicable (R) o 2 cables (corriente-gas)
7. Tipo de cabeza: (Ver abajo)
8. Tipo de conexion al equipo de soldar.

F Flexible
Tipo de
Refrigeracion Capacidad
FV Flexible c/ válvula Antorcha

Flexible c/válvula 9 AIRE 125 amp.
FVB
en cuerpo

17 AIRE 150 amp.
FHD Flexible Trabajo Pesado

24 AIRE 80 amp.
HP Plástico Rígido

26 AIRE 200 amp
HD Trabajo Pesado

24W LIQUIDO 180 amp.
P Lápiz (180 grados)

20 LIQUIDO 250 amp.
V Antorcha c/ válvula

Antorcha c/ válvula
18 / 18P LIQUIDO 350/ 500 amp.
VB
en el cuerpo

25 LIQUIDO 200 amp.



4.2 Antorchas estandard



Componentes de la antorcha:

Mordaza (collet) y Porta-mordaza (collet body): Asegura el electrodo de
tungsteno a la antorcha. Es importante un buen contacto entre el electrodo y el
diámetro interno de la mordaza para la transferencia apropiada de corriente y el
enfriamiento del electrodo.

Copas ceramicas (nozzles): Dirige el gas protector a la zona de soldadura, se
coloca en la cabeza de la antorcha. Deben ser suficientemente grandes para
proveer la protección del charco de soldadura y la superficie del metal base
circundante, existe un balance delicado entre el diámetro de la copa y el flujo de
gas. Si el flujo es excesivo para el diámetro, se produce turbulencia que anula la
efectividad del gas. La elección de la copa depende del diámetro de electrodo, el
tipo de junta, el área que será protegida y el acceso a la junta.

Difusor de gas (Gas lens): Se usa para asegurar un flujo laminar del gas
protector, contiene una barrera porosa y está diseñado para ajustar el electrodo,
produce una protección de gas mayor y estable. Permite que el operador separe
la copa de la pieza, permitiendo mejor visibilidad del charco y acceso a zonas
difíciles de alcanzar como esquinas.

Ensamble de cables: Transporta la corriente y el gas a la cabeza de la antorcha.

Cabeza: Parte donde se fija la mordaza y se le transfiere la corriente, así como el
gas se dirige hacia la copa.



El empleo de cerámicas más pequeñas permite una mejor visión de la zona de soldadura, pero si esta es muy chica
puede haber turbulencias y formación de chorros del gas protector, e incluso puede fundirse el borde de la boquilla.
Para soldar materiales reactivos, tal como Titanio conviene el uso de boquillas más grandes.

Conexión de antorchas:

Debe revisarse si la fuente de poder a la cual va conectada la antorcha. Actualmente, los equipos presentan
conexiones rápidas (tipo Dinse), aunque aún se usan las maquinas con tornillo o borne. De allí, que para energizar la
antorcha debemos conocer que conexión presenta el equipo.



4.3 Antorchas Abitig



La línea ABITIG de nueva generación ofrece antorchas para soldadura TIG enfriadas por aire y por agua con un
Desempeño superior, comodidad en su manejo y menor peso. El nuevo sistema de enfriamiento garantiza larga vida de
servicio tanto de la cabeza como de los consumibles y permite el uso de electrodos más pequeños por medio de su
disipación optimizada de calor.

La reducción en la cantidad de consumibles a sólo 3 (tapa trasera, porta-electrodo o difusor de gas y tobera de gas
roscada) simplifica el uso y reduce los costos de inventario.
Un anillo aislante previene que el calor de la tobera de gas alcance la cabeza protegiendo a la antorcha, incrementando
su vida útil y reduciendo los costos de operación.

El nuevo mango “inteligente” es cómodo debido a la integración de todas las funciones de control remoto. Además, el
mango está bien protegido contra la alta frecuencia y la cabeza rota libremente brindando comodidad adicional.

· Alta capacidad con el menor tamaño posible
· Un solo mango ergonómico para todos los tipos de antorcha
· Módulos con funciones de control integrados al mango
· Ensambles de cable ligeros y flexibles con conexiones modulares para cualquier máquina de soldadura TIG
· Costos reducidos de almacenaje con solo 3 consumibles
· Diseño modular



Para seleccionar antorchas y obtener números de parte se requieren los siguientes datos:
1. Tipo de antorcha (ABITIG 150, 150F, 260W, 200, 200F, 450W o 450W SC)
2. Tipo de ensamble de cables (Cable High Flex con cubierta de cuero, Cable PVC con cubierta de cuero o Estándar,
los tres tipos tienen rótula)
3. Longitud de ensamble de cable (4, 8 o 12 m)
4. Módulos de control (Botón de acción sencilla, Botón de acción doble, Botón de acción doble para alta corriente de
interrupción-hasta 2A, Botón de acción doble con potenciómetro o Palanca ARRIBA/ABAJO-dependiente de la
máquina)
5. Resistencia del Potenciómetro (1.0, 2.2, 4.7, 10.0 o 47.0 kOhms)
6. Fuente de poder (Fabricante, Modelo de máquina y Año de fabricación)
7. Otras características



4.4 Antorchas para automatizacion

Antorchas con cabezas de tipo recto, con enfriamiento por aire o líquido,
cuyos consumibles son semejantes a los de los modelos Abitig. Los cables
se preparan a la longitud requerida del cliente, y con la conexión que
demande la fuente de poder usada.

Binzel cuenta con las siguientes opciones:
AUT-WIG 20G: Antorcha TIG automática enfriada por aire con capacidad
de 200Amp@60%, tungstenos de 0.020 a 1/8” (0.5-3.2mm), consumibles
tipo 9 en versión difusor de gas.

AUT-WIG 200W: Antorcha TIG automática enfriada por agua con
capacidad de 220 Amp@100%, tungstenos de 0.020 a 1/8” (0.5-3.2mm),
consumibles tipo 9.

AUT-WIG 400W: Antorcha TIG automática enfriada por agua con
capacidad de 400 Amp@100%, tungstenos de 0.020 a 5/32” (0.5-4.0mm),
consumibles tipo 26.

ABITIG MT 200: Antorcha TIG automática enfriada por aire con capacidad
de 200Amp@60%, tungstenos de 0.040 a 3/16” (1.0-4.8mm), consumibles
tipo ABITIG 200.

ABITIG MT 300 W: Antorcha TIG automática enfriada por aire con
capacidad de 300Amp@100%, tungstenos de 1/16 a 3/16” (1.6-4.8mm),
consumibles tipo ABITIG 450W



5. Electrodos.
La selección de los electrodos se hace, basado en los siguientes criterios:

Clasificación SAE-ASTM Porcentaje en peso (%)

AWS UNS W (mínimo) CeO2 La2O2 ThO2 ZrO2 Otros elem. COLOR

EWP R 07900 99.5 0.5

EWCe-2 R 07932 97.3 1.8-2.2 0.5

EWLa-1 R 07941 98.3 1.8-1.2 0.5

EWLa-1.5 R 97942 97.8 11.3-1.7 0.5

EWLa-2 R 07943 97.3 1.8-2.2 0.5

EWTh-1 R 07911 98.3 0.8-1.2 0.5

EWTh-2 R 07912 97.3 1.7-2.2 0.5

EWZr-1 R 07920 99.1 0.15-0.40 0.5

EWG 94.5 NO ESPECIFICADO 0.5



5. Electrodos.
Electrodos de Tungsteno puro ( EWP):
Son los mas baratos, tienen la más baja resistencia para conducir la CA y la más baja resistencia a la
contaminación, son la alternativa más común para la soldadura del aluminio.

Electrodos con adición de óxido Thorio (EWTh-1 y EWTh-2)
Las adiciones de 1 y 2% de Thorio incrementan la capacidad de emitir electrones por lo tanto soportan mayores
cargas de corriente, larga vida, mantienen el ángulo de afilado mas tiempo, encendido del arco más fácil y resisten
mucho mejor la contaminación, pero el Thorio es un elemento radioactivo, que presenta riesgo a la salud, sobretodo
si el contenido esta por arriba de 4.2 %, durante su almacenaje, aplicación de soldadura y disposición de residuos,
si existen alternativas técnicas para utilizar otro tipo de electrodo, efectúe el cambio.

Electrodos con adición de óxido de Zirconio (EWZr-1)
Poseen propiedades comprendidas entro los tungstenos puros y los que tienen adición de Thorio, soportan
mayores cargas de corriente utilizando AC en la soldadura del aluminio, la esfera en la punta del electrodo es mas
estable, el arco eléctrico es más estable, alta resistencia a la contaminación y están libres de radioactividad.

Electrodos con adición de óxido de Cerio ( EWCe-2 )
Estos electrodos están libres de radioactividad, trabajan muy bien con CA o CD, poseen buenas propiedades de
encendido y estabilidad del arco eléctrico y son tan duraderos como los tungstenos con adición de Thorio.

Electrodos con adición de óxido de Lantano ( EW La-1, EWLa-1.5 y EWLa-2)
Estos electrodos pueden ser usados como alternativa, en lugar de los electrodos aleados con Thorio, en
aplicaciones de CD, poseen buena estabilidad e inicio de arco, en maquinas de soldar tradicionales o con
tecnología de inversores, por ejemplo en la soldadura de los aceros al carbono é inoxidables en general. Estos
electrodos están libres de radioactividad.



5. Electrodos.
Electrodos con adición de otros óxidos ó tierras raras ( EWG)
Estos son los electrodos tri-mezcla con adiciones de: 1.5 % óxido de Lantano, 0.08 %
óxido de Itrio y 0.08 % óxido de Zirconio. Poseen excelente inicio y estabilidad del arco
eléctrico , en aplicaciones utilizando indistintamente CD ó CA, libres de radioactividad,
mantienen el afilado mucho más tiempo, considerado como el electrodo multipropósito
para la soldadura de la mayoría de metales y como mejor opción en lugar de los
electrodos con adiciones de Thorio.

Material base Tipo de electrodo Corriente Ángulo de afilado Gas CFH (l/min)

Acero al carbono EWTh2 DCEN 30, 45, 60 Ar 100% 20 (9.4)

Acero inoxidable EWTh2 DCEN 30, 45, 60 Ar 100% 20 (9.4)

Aluminio y sus aleaciones EWZr/EWP/EWG AC esférico Ar 100% 25 (11.8)

Níquel y sus aleaciones EWTh2 DCEN 30, 45, 60 Ar/Ar-He 25 (11.8)

Titanio y sus aleacione EWTh2 DCEN 30, 45 Ar/Ar-He 30 (14.2)

Cobre y sus aleaciones EWTh2/EWZr/EWG DCEN/AC 30, 45, esférico He/HeAr 30 (14.2)

Magnesio y sus aleaciones EWP/EWZr/EWG AC esférico Ar/Ar-He 25 (11.8)



6. Accesorios (Equipo Periferico).
6.1 Afilador de Tungstenos

El metodo de afilado tradicional (rueda abrasiva) gasta el tungsteno y pone
en peligro al soldador y al ambiente.
El afilado del modo correcto reduce tanto costos como el riesgo al
ambiente.

Ventajas de usar afiladores:

• Exactitud y repetibilidad garantizada.
• Arco de soldadura concentrado.
• Mayor duracióon de la punta del electrodo.
• Sin riesgo para el soldador o el ambiente.
• Muy poco ruido y bajo nivel de decibeles.
• Todo el afilado esta en la orilla de la rueda de diamante y asegura la
direccion correcta de grano en el electrodo a lo largo del eje.
• Es posible afilar con exito Electrodos desde .47" de longitud.
• Unico sistema de afilado humedo encerrado.
• No se requiere sistema de extraccion de polvos por separado.
• Monofasico CA con modelos 110/115 V (no. parte W95-1) y 220/240 V.
• Mejor soldadura TIG con un arco estable y nivel consistente de
penetracion.
• Sin oxidacion del electrodo de tungsteno al afilar humedo.
• Los electrodos se pueden afilar hasta 200 veces.



6. Accesorios (Equipo Periferico).
6.2 Recirculadores de Agua

El uso de antorchas refrigeradas por agua, donde se permita,
siempre será la mejor elección de antorchas. Esta elección
trae consigo las siguientes ventajas:
• Equipos ergonómicos y livianos.
• Mayor confort del operador .
• Mayor duración de los consumibles.
• Menor consumo de gas (efecto venturi).
• Mayor durabilidad de las antorchas.
• Incrementan el ciclo de trabajo (CT %).
• Reducen tiempos muertos.
• Incrementan Productividad.

Los recirculadores (enfriadores) Binzel tienen alto
desempeño, y uno de sus modelos tiene la posibilidad de
operar 2 antorchas en forma simultanea.



7. Equipo Especializado para TIG.
ABIDRIVE-CW

Es un sistema de alimentación de alambre frío.
Desarrollado especialmente para uso
industrial.
Preferentemente en aplicaciones de soldadura TIG
alambre frío manual y autómatizado
Debido a la personalización intermedia entre el ensamble
de cables y el sistema de alimentación con alambre frío es
fácil la adaptación a diferentes maquinas para soldadura
TIG enfriadas por aire/agua, sin ninguna dificultad Las
antorchas para soldadura TIG de la serie ABITIG con el
sistema de alimentación de alambre frío y módulo de
control instalado en el mango, complementan el sistema

Características :
• Modo de selección de 2T ó 4T.
• Modo Intervalo
• Fácil selección de alimentación intermitente
• Velocidad de alimentación de 0-10 m/min
• 4 rodillos motrices (dentados) / max. Ø -1.2 mm
• Arranque suave
• Cebado de arco con AF



8. Proceso TIG Robotizado.
En la soldadura TIG con robot debemos de tener mucha precaución con el alta
frecuencia. Esta alta frecuencia “viaja” alrededor de los cables conductores
generando campos magnéticos muy difíciles de detectar. Al final el robot termina
parando por inducción del campo en sus motores.
Es imprescindible aislar eléctricamente todos los elementos susceptibles de ser
inducidos por esa Alta Frecuencia.

Antorcha Refrigeración Amp. DC Amp. AC Elect. - Ø

ABITIG WH 260 W liquida 260 A 180 A 1,0 - 3,2 mm

ABITIG WH 400 W liquida 400 A 280 A 1,6 - 4,2 mm



CELDA ABITIG® WH

Antorcha ABITIG WH

CAT
400 V
400 V

Controlador

Gas

Maquina TIG

Consola programación

Comunicación


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