TRANSFERENCIA DEL METAL DEL ARCO
Cuando los investigadores estudiaron la transferencia del metal a través del arco en GMAW, descubrieron que, en ciertas condiciones, había aspersión del metal. En la SMAW el metal se transfiere a través del arco en forma de glóbulos. También descubrieron que, al variar el amperaje y el voltaje se podía obtener una condición de cortocircuito. Por tanto, se pueden lograr diferentes procesos con el mismo equipo básico. En la GMAW hay tres métodos para transferir el metal a través del arco: transferencia por inmersión (o cortocircuito), globular y por aspersión .
TRANSFERENCIA POR INMERSIÓN 0 CORTOCIRCUITO
Cuando el amperaje y el voltaje están a su valor más ba­jo para un electrodo de pequeño diámetro y se hace fun­cionar la máquina, el electrodo toca el metal base y se queda pegado. En este momento, igual que en la SMAW, no hay arco y aumentan el amperaje y el voltaje; esto ocasiona que se funda el electrodo y con ello el amperaje y el voltaje vuelven a su valor original y se inicia otra vez todo el proceso. En cada ocasión, se funde un trozo pe­queño de electrodo en el metal base.
TRANSFERENCIA GLOBULAR
En la transferencia globular, las gotas de metal fundido se transfieren a través del arco por su propio peso. Es de­cir, el electrodo se funde y los glóbulos caen al charco, porque se mantiene determinada longitud del arco. De­safortunadamente, como el metal fundido está fluido, siempre tiende a caer en la línea vertical y hace muy difícil soldar en posición incómoda, lo cual viene a ser semejante al empleo de un electrodo grueso de polvo de hierro en la SMAW.
TRANSFERENCIA POR ASPERSIÓN
Conforme aumenta el amperaje, la transferencia de me­tal cambia de globular a aspersión. Los glóbulos son mucho más pequeños, frecuentes y, en la práctica, se los impulsa a través del arco. En la transferencia por asper­sión se utiliza como gas protector un gas inerte o uno inerte con una pequeña cantidad de oxígeno. Debido al elevado amperaje requerido para la transferencia por aspersión, el metal de soldadura está muy fluido y es difícil controlarlo en soldadura fuera de posición. Esto condujo al perfeccionamiento del arco a pulsaciones, en el cual se superpone una corriente en la normal para sol­dadura. Esto controla en forma autómatica la corriente, porque reduce la aplicación de calor o sea el amperaje, pero se conserva la alta corriente necesaria para las con­diciones de aspersión.

GTAW

MAQUINA SOLDADORA
Para la soldadura GMAW se necesita una máquina soldadora de diseño especial. En lugar del ciclo usual de trabajo de 60%, funciona con un ciclo de trabajo de 100%. Se utiliza un rectificador para cc o un generador, que funcionan con corriente continua de polaridad in­versa (CCPI). Estas máquinas también son de voltaje constante, lo que significa que el voltaje cam­biará muy poco, incluso con gran cambio en el ampera­je. Cuando se utiliza una máquina de voltaje constante con el proceso GMAW, el amperaje se controla por ve­locidad de alimentación del alambre; cuanto mayor sea la velocidad, más alto será el amperaje. Con ello, el arco se ajusta por sí solo.
MECANISMO ALIMENTADOR DE ELECTRODO
El mecanismo alimentador de electrodo consta de un sistema de rodillos y engranes movidos por un motor. Si se gira el cuadrante en el alimentador de electrodo (alambre) para aumentar la cantidad que alimenta a la zona de soldadura, el amperaje se incremento en forma automática. En la figura se ilustra la forma como se alimenta el electrodo en el sistema simplificado de ali­mentación los mecanismos actuales son más complicados y no sólo controlan el amperaje sino también el flu­jo de gas y agua entre otras funciones. Hay tres métodos para mover el electrodo: "empuje", "tracción" y una combinación de ambos. El método de empuje se emplea para alambres duros, como los de acero; el método de tracción es para alambres (electrodos) blandos, como los de aluminio. El método combinado de empuje y tracción se utiliza, a veces, en trabajos de construcción en donde no es posible llevar toda la máquina al sitio de trabajo y se necesitan cables largos. Los rodillos alimen­tadores se deben cambiar de acuerdo con el tipo y tama­ño del electrodo que se emplee.
ELECTRODOS
Los electrodos para la soldadura GMAW, igual que los normales para soldadura con arco, se fabrican para que coincidan con el tipo de metal que se va a soldar. Según sea el proceso que se utilice, los electrodos pueden ser dealambre macizo, desnudo, con recubrimiento de fundente o con núcleo de fundente (alambre hueco con funden­te en su interior). Los electrodos de alambre se designan con las clasificaciones CSA W48-4 y AWS A45-18.
GASES PROTECTORES
La finalidad de los gases protectores, igual que en otros tipos de soldadura con arco, es evitar la contaminación del metal de soldadura. Los gases protectores también influyen en el arco y en la profundidad de penetración y la cantidad de salpicaduras de metal que produzcan. Los tres principales gases que se emplean en GMAW son argón, helio y dióxido de carbono (o una mezcla de ellos), que genere el gas más eficaz y menos costoso que sea posible. El helio es el más costoso, seguido por el ar­gón y el dióxido de carbono; sin embargo, el costo no es el único factor por considerar. El argón produce un cor­dón muy estrecho y el helio uno ancho. El dioxido de carbono produce un cordón más grueso que el argón, pero más delgado que el helio. Cuando se emplea sólo dióxido de carbono, suele producir un arco brusco con muchas salpicaduras. Sin embargo, una pequeña adi­ción de argón estabilizará el arco y eliminará gran parte de las salpicaduras. El gas protector que utilice depende del proceso de soldadura, el tipo de metal base y los re­sultados deseados.
FUNDAMENTOS
La soldadura GMAW es similar a la SMAW y la dife­rencia radica en que en aquélla el electrodo viene en un carrete o rollo y es continuo. Esto reduce mucho los pares y arranques para cambiar electrodos como en la SMAW. Una persona que ha soldado con arco con electrodos normales no tendrá dificultades para apren­der el proceso GMAW. Una vez que se ha formado el arco, muchas de las técnicas aprendidas con la soldadu­ra de arco se aplicarán a la GMAW. Un ejemplo es mo­ver el electrodo con mayor velocidad a fin de producir un charco más pequeño, evitar quemaduras pasadas o disminuir la penetración. Igual que en la SMAW, es­cuchar el sonido del arco dará una idea de la calidad de la soldadura. De igual manera que con la SMAW es pre­ferible tener un arco suave.

El equipo básico para la soldadura GMAW es:
1. Una máquina para soldar con arco y sus cables
2. Un suministro de gas inerte con sus mangueras, regu­ladores, etc.
3. Mecanismo de alimentación de electrodo
4. Electrodo (rollo o carrete)
5. Pistola para soldadura con sus mangueras y cables (determinados por el tipo de proceso que se va a emplear).

proceso gtaw

En la década de 1940 se otorgó una patente de un proce­so para alimentar un electrodo de alambre en forma continua a través de un arco protegido con gas. Éste fue el principio del proceso MIG (metal y gas inerte), que ahora tiene la denominación oficial de AWS y de CSA como soldadura con gas y arco de metal (GMAW). Este tipo de soldadura con arco se ha perfeccionado y agilizado desde sus primeros días, además se han creado procesos relacionados. En algunos de ellos se emplea un electrodo de alambre desnudo, protegido con un gas inerte. En otros se emplea un electrodo recubierto con fúndente similar a los convencionales para soldadura con arco. En algunos otros de utiliza también un electrodo hueco o tubular que tiene núcleo de fúndente. En determinados procesos se hace uso de una combina­ción de electrodo con núcleo de fúndente y un gas pro­tector.
También para transferir el metal fundido a través del arco, se utilizan diferentes métodos que pueden ser ma­nuales, semiautomáticos o automáticos. La GMAW es ahora uno de los procesos mas importantes en la in­dustria de la soldadura.

SOLDADURA GMAW

La soldadura GMAW (Gas Metal Arc Welding) es un proceso semiautomático, automático o robotizado de soldadura que utiliza un electrodo consumible y continuo que es alimentado a la pistola junto con el gas inerte en soldadura MIG o gas activo en soldadura MAG que crea la atmósfera protectora. Hace que no sea necesario estar cambiando de electrodo constantemente.
Este proceso se utiliza mucho en industrias donde el tiempo y la calidad de la soldadura son cruciales. El principio es similar a la soldadura por arco, con la diferencia en el electrodo continuo y la protección del gas inerte lo que le dan a este método la capacidad de producir cordones más limpios (no forma escoria, por lo que se pueden formar varias capas sin necesidad de limpieza intermedia).
El método MIG (Metal Inerte Gas) utiliza un gas inerte (Argón, Helio o una mezcla de ambos). Se emplea sobre todo para soldar aceros inoxidables, cobre, aluminio, chapas galvanizadas y aleaciones ligeras. A veces es mejor utilizar helio ya que este gas posee mayor ionización y por lo tanto mayor rapidez de generación de calor.

VENTAJAS E INCONVENIENTES

La gran ventaja de este método de soldadura es, básicamente, la obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión que en el resto de procedimientos, ya que el gas protector impide el contacto entre el oxigeno de la atmósfera y el baño de fusión. Además, dicho gas simplifica notablemente el soldeo de metales ferrosos y no ferrosos, por no requerir el empleo de desoxidantes, con las deformaciones o inclusiones de escoria que pueden implicar. Otra ventaja de la soldadura por arco en atmósfera inerte es la que permite obtener soldaduras limpias y uniformes debido a la escasez de humos y proyecciones; la movilidad del gas que rodea al arco transparente permite al soldador ver claramente lo que está haciendo en todo momento, lo que repercute favorablemente en la calidad de la soldadura. El cordón obtenido es por tanto de un buen acabado superficial, que puede mejorarse con sencillas operaciones de acabado, lo que incide favorablemente en los costes de producción. Además, la deformación que se produce en las inmediaciones del cordón de soldadura es menor.
Como inconvenientes está la necesidad de proporcionar un flujo continuo de gas, con la subsiguiente instalación de tuberías, bombonas, etc., y el encarecimiento que supone. Además, este método de soldadura requiere una mano de obra muy especializada, lo que también aumenta los costes. Por tanto, no es uno de los métodos más utilizados sino que se reserva para uniones con necesidades especiales de acabado superficial y precisión.
De todas formas, hoy en día se está generalizando el uso de la soldadura TIG sobre todo en aceros inoxidables y especiales ya que a pesar del mayor coste de ésta soldadura, el acabado obtenido es muy bello y posee buen estilo.

EL GTAW

La soldadura TIG (Tungsten Inert Gas), se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o zirconio en porcentajes no superiores a un 2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3410 ºC), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Los gases más utilizados para la protección del arco en esta soldadura son el argón y el helio, o mezclas de ambos.