Óptima selección de los cables de soldar
Una de las consultas más recurrentes al momento de adquirir un nuevo equipo e iniciar un nuevo proyecto con nuestros clientes es:
¿Qué dimensiones de cable de soldar debo escoger?
Con este artículo aprenderás fácilmente a seleccionar correctamente el tamaño de cable para tu proceso de soldadura, primeramente, veamos los términos de “ciclo de trabajo” y “longitud de cable de soldar”, para que seguidamente hagamos los cálculos necesarios.
Ciclo de Trabajo
De acuerdo a la Sociedad Americana de Soldadura (“American Welding Society”), en el libro Welding Handbook, Welding Process- Part 1,
“El ciclo de trabajo es una relación del tiempo de carga permitido en un intervalo de tiempo de prueba específico. Es importante observar esta relación para evitar que los devanados y componentes internos, así como su sistema de aislamiento eléctrico se calienten por encima de su temperatura nominal. Estos criterios de temperatura máxima no cambian con el ciclo de trabajo o la clasificación actual de la máquina de soldar.
El ciclo de trabajo se expresa como un porcentaje del tiempo máximo que la fuente de alimentación puede entregar su salida nominal durante cada uno de los intervalos de prueba sin exceder un límite de temperatura predeterminado.
En los Estados Unidos, por ejemplo, la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) especifica ciclos de trabajo basados en un intervalo de prueba de 10 minutos a una temperatura ambiente de 40°C (104 °F). Algunas agencias y fabricantes de otros países utilizan intervalos de prueba más cortos, por lo tanto, un ciclo de trabajo NEMA del 60 % (una clasificación industrial estándar) significa que la fuente de alimentación puede entregar su salida nominal durante 6 de cada 10 minutos sin sobrecalentamiento.”
Ejemplo:
Una máquina que tiene un 30% de ciclo de trabajo a 400 amperios, significa que podrá trabajar a 400 amperios 3 de cada 10 minutos sin sobrecalentarse,
Longitud de Cable de Soldar
La longitud del cable del circuito de soldadura es la suma de la longitud de los cables que se conectan al polo positivo y al polo negativo.
Ejemplo:
Si la máquina de soldar está a 30m de la pieza a soldar, la longitud total del cable del circuito de soldadura será 60m (1 cable de 30m conectado al positivo más 1 cable de 30m conectado al polo negativo).
Tabla de Selección
En todos nuestros manuales de operarios de cada máquina de soldar, encontrarán una tabla que los guiará a realizar una selección adecuada de las dimensiones del cable de soldar. Teniendo los dos conceptos anteriores claros, usar la siguiente tabla será muy sencillo.
Para conocer el diámetro del cable que se requiere utilizar, requerimos los siguientes datos:
- Longitud del cable de soldar
- Ciclo de trabajo máximo
- Amperaje máximo
Con estas tres variables ingresamos a la tabla y cruzando la información nos guiará a la selección del diámetro del cable de soldar, con ello sabremos cuales serían las dimensiones del cable que necesitamos para conseguir cordones de soldadura de la calidad más óptima y de manera continua.
Primer ejemplo:
Con un amperaje máximo de 200Amperios, un ciclo de trabajo de 30% y la longitud de cable será como máximo 70m, entonces la dimensión del diámetro del cable sería un AWG 2/0 (70mm2).
Segundo ejemplo:
Con un amperaje máximo de 300Amperios, un ciclo de trabajo de 60% y la longitud de cable será como máximo 44m, entonces la dimensión del diámetro del cable sería un AWG 2/0 (70mm2).
Tercer ejemplo:
Con un electrodo de carbón con un amperaje máximo de 500Amperios, un ciclo de trabajo de 80% y la longitud de cable será como máximo 45m, entonces la dimensión del diámetro del cable sería un AWG 4/0 (120mm2).
Cuarto ejemplo:
Con el proceso FCAW y con un amperaje de 300Amperios, un ciclo de trabajo de 60% y la longitud de cable será como máximo 90m, entonces la dimensión del diámetro del cable sería AWG 2/0 (70mm2), pero en este caso ya no sería solo un cable sino 2 cables.
En este último ejemplo, de acuerdo a la tabla ya se requerirían 2 cables de AWG 2/0 (70mm2). con una longitud total de 90m, si lo llevamos a la práctica sin duda puede ser complicado su traslado por parte del soldador, tal vez aquí una opción sería reducir la separación entre la máquina de soldar y el alimentador de alambre hasta tener unos 70m, logrando así solo utilizar un cable con diámetro AWG 4/0 (120mm2), existirán más soluciones a cada problema, la tabla los ayudará a encontrarlas.
Preguntas frecuentes
¿El ciclo de trabajo se mide siempre igual?
No necesariamente, como explicamos anteriormente algunos países toman de referencia otros tiempos de prueba, existen empresas en el mercado que no utilizan la temperatura ambiente de 40°C para sus pruebas, si no una menor para que se demoré en calentar y así tenga un mayor ciclo de trabajo.
¿Qué es AWG?
Son las siglas de American Wire Gage o Calibre de Alambre Americano, es una forma de identificar el diámetro que tiene los cables de cobre para soldar, también se puede expresar en el sistema métrico en mm2, haciendo referencia al área transversal del diámetro del cable. Por ejemplo: un AWG 1 sería de 50mm2 , AWG 3/0 sería de 95 mm2, etc.
¿Puedo utilizar el cable AWG 1/O para todos mis trabajos de soldadura?
Claro que no, a menos que tus trabajos se encuentren debajo del amperaje, longitud de cable soldar y ciclo de trabajo especificado en la tabla.
¿El cable AWG 2/O se podría considerar para la industria pesada?
Dependerá en que rango de amperaje, longitud de cable de soldar y ciclo de trabajo se considere “industria pesada”, como hemos visto en la tabla, existen aplicaciones en las cuales se tendrá que usar un cable AWG 3/0 o 4/0 o hasta un par de cables.
¿El cable de soldar se debe cambiar solamente cuando se vea humo o fuego saliendo de él?
Eso es lo que debemos evitar más bien, el cable seguramente se calentará, pero no debería sobre-calentarse, si eso ocurriera significa que la selección ha sido errónea y eso podría hasta hacerlos perder el trabajo en un proyecto de gran envergadura.
¿Puede afectar la calidad de los cordones de soldadura una mala selección del cable de soldar?
Por su puesto que sí, una variable importante como el voltaje será la que sufrirá más, entonces no podrás realizar tus cordones de soldadura de acuerdo a tus procedimientos de soldadura, provocando hasta defectos.
¿Dónde puedo encontrar mayor información referidos a las dimensiones de los cables?
Les sugerimos leer la información que se encuentra en la “American Welding Society”: https://www.aws.org/library/doclib/fact-sheet-no.39-october-2021.pdf y en https://pubs.aws.org/p/1965/f422020-safety-guidelines-for-proper-selection-of-welding-cables
Si tienes consultas escríbeme a leonardo.rodriguez@millerwelds.com
