Soldadura para cobre: tipos de soldadura y sus características + consejos para elegir

Las tuberías de cobre son componentes para sistemas de comunicación globales o locales que transportan gas, agua, productos derivados del petróleo, líquidos refrigerantes y otros recursos importantes. Para unir fragmentos individuales en una red única se utiliza soldadura para cobre. Se selecciona según las condiciones en las que opera el sistema.

Una unión correctamente realizada garantiza la estanqueidad de todo el conjunto y evita fugas del contenido al medio ambiente. Una unión incorrecta puede generar muchos problemas en el futuro.

Intentemos comprender los tipos de soldadura y cuál es mejor preferir en una situación concreta.

¿Qué es la soldadura?

La soldadura es un metal puro o una aleación termoplástica de varios componentes. Está destinada a unir piezas de cobre en una red integral.

Bajo la acción de altas temperaturas, la soldadura se derrite, se extiende por la zona de tratamiento y sella la superficie. Tras el enfriamiento final, se forma una costura fuerte y uniforme sin defectos en el material de la tubería.

La tecnología de unión de dos fragmentos realizada bajo este principio se llama soldadura.

Entre las principales ventajas del método cabe destacar:

• unión sin deformación;
• conservación de la forma original de las piezas tratadas;
• ausencia de cualquier tensión interna;
• excelente resistencia y alto nivel de estanqueidad de la costura creada;
• estabilidad de la zona unida frente a diferentes condiciones de temperatura, incluyendo calentamiento intenso;
• fácil separación de las secciones de costura en caso de necesitar cambiar el formato del sistema.

La soldadura se realiza con equipos especiales: soldador, soplete de gas o lámpara de soldar. Inmediatamente antes del trabajo, la zona se limpia cuidadosamente de defectos superficiales y aceites técnicos, y solo entonces se procede al trabajo.

El proceso de unión de fragmentos de tubería se realiza de manera fácil y rápida, pero requiere obligatoriamente el cumplimiento de normas básicas de seguridad. Para evitar problemas y lesiones, debe usar guantes de trabajo gruesos en las manos, cubrirse el rostro y los ojos con gafas o máscara especiales, y proteger la ropa con un delantal grueso. Esto protegerá al técnico de posibles accidentes.

Para la soldadura en condiciones domésticas, generalmente se utiliza un soldador de punta. Se emplea un soplete o una lámpara donde la capacidad de potencia del soldador no es suficiente o se requiere unir piezas de gran espesor y masa considerable.

Clasificación de soldaduras para tuberías de cobre

Las soldaduras para una unión de calidad y confiable de tuberías de cobre se fabrican a partir de diferentes componentes. Los productos se diferencian entre sí por su forma y composición química.

El tipo y los parámetros de los elementos de unión se determinan según el área de uso posterior del sistema de tuberías de cobre.

Diferencias según la temperatura de fusión

Según el nivel de tratamiento térmico, las soldaduras se dividen en tres tipos:

• de baja temperatura;
• de media temperatura;
• de alta temperatura.

Las variantes de baja temperatura se funden en un rango de 150 a 450 °C. No alteran los parámetros físicos originales de las piezas. En la zona de unión crean una soldadura ordenada pero no demasiado resistente. Están diseñadas para su uso en sistemas de calefacción y fontanería que no están sujetos a cargas severas.

Garantizan la estanqueidad e integridad de tuberías de hasta 10 cm de diámetro, instaladas en sistemas de comunicación que transportan fluido caloportador a una temperatura de hasta 130 °C.

Los materiales de media temperatura y de alta temperatura se ablandan a valores en el rango de 450 a 1100/1850 °C. Garantizan una unión extremadamente resistente y sólida, no sensible a influencias externas.

Las soldaduras de alta temperatura se caracterizan por una buena confiabilidad y son adecuadas para su uso en sistemas de calefacción centralizados y privados, y en tuberías de gas. Permiten realizar una derivación adicional sin necesidad de desmontar todo el sistema.

El área unida con soldadura de media temperatura o de alta temperatura muestra resistencia a daños mecánicos y soporta sin problemas las cargas térmicas activas.

División según la composición química

Según su composición química, las soldaduras modernas y prácticas se dividen en blandas de bajo punto de fusión y duras de alto punto de fusión.

En la primera categoría se incluyen los siguientes elementos:

• de plomo – contienen solo plomo puro y se funden a una temperatura de 180 a 230 °C;
• de estaño – consisten en estaño y se funden a 220 °C, crean una soldadura resistente y dúctil;
• de plomo-estaño – pueden contener entre un 15% y un 90% de estaño. La temperatura de fusión de estos elementos es de 183-280 °C;
• Estaño-cobre – en un 97% consisten en estaño de alta calidad y en un 3% en cobre. Se encuentran entre las más populares y se venden a un precio razonable. Forman una unión fuerte con buena resistencia a la corrosión;
• Cobre con plata – en un 95% consisten en cobre y en un 5% en plata. Se distinguen por sus altas características de resistencia y proporcionan una adhesión fiable entre los fragmentos.

Se utilizan componentes blandos y de bajo punto de fusión para unir en un solo conjunto tubos de diámetro de 6 a 108 mm. En la zona de unión forman una costura limpia de 7 a 50 mm de ancho.

Las soldaduras blandas de baja temperatura son adecuadas para redes de calefacción, tuberías de agua individuales y centralizadas. Para las comunicaciones de gas, esta opción no es adecuada en absoluto.

El plomo se considera un elemento nocivo para la salud humana. El uso de soldaduras que contengan plomo está terminantemente prohibido en redes que suministran agua a edificios de apartamentos o casas particulares, empresas o instituciones públicas. Esta prohibición no se aplica a otros tipos de comunicaciones.

Para el tratamiento a alta temperatura son adecuados los materiales duros y refractarios:

• Cobre combinado con plata y zinc – contiene 30% de cobre, 44% de plata y 26% de zinc. El área de unión se caracteriza por una buena resistencia, conserva la plasticidad, resiste eficazmente la corrosión y muestra una conductividad térmica mejorada;
• Cobre con fósforo – una aleación de 94% de cobre y 6% de fósforo. En el proceso de soldadura no requiere el uso de fundente. Hace una unión fuerte y confiable, pero pierde parcialmente elasticidad a bajas temperaturas ambientales;
• Plata – durante la soldadura requiere el uso obligatorio de fundente. Crea una costura fuerte y confiable con buena plasticidad y alta resistencia a la corrosión. Cuesta significativamente más que las alternativas de metales simples y no tiene una amplia difusión. Se utiliza donde existe viabilidad económica y se exigen mayores requisitos de calidad de la unión de tuberías.

Con la ayuda de soldaduras refractarias se montan sistemas de tuberías con diámetros de 12 a 159 mm, incluyendo redes de comunicación de gas, rutas de calefacción y tuberías de agua con diámetros a partir de 28 mm.

Para que el cobre no pierda sus propiedades de resistencia durante la soldadura, no se debe sumergir la pieza con la costura fresca en agua ni someterla a soplado artificial para enfriarla. Una unión confiable, fuerte y duradera la proporcionará el metal que se haya enfriado de forma natural.

Se permite el uso de elementos clásicos de cobre-fósforo o cualquier otro en la creación de uniones solapadas. Esta opción de unión proporciona la máxima resistencia de la estructura y aumenta el período de funcionamiento de la tubería.

Los soldantes blandos, para mayor comodidad, generalmente se fabrican en forma de carretes. Los elementos duros se suministran en forma de alambres de diferentes longitudes.

Para reforzar la integridad y mejorar las características de resistencia de la costura, el traslape debe ser de al menos 5 mm. Durante el proceso, se debe dejar un espacio microscópico para que el soldante se introduzca uniformemente, llene los huecos y forme un parche hermético y confiable.

Fundente – características y propósito

Flux es un material técnico específico para soldar tubos de cobre. Protege la superficie de las piezas contra la oxidación y las escorias. Evita el contacto de la costura soldada con el oxígeno. Mejora la calidad general de la unión y le proporciona buena resistencia y plasticidad óptima.

En la habitación donde se realiza la soldadura de tubos de cobre, se debe organizar una ventilación de calidad. Es mejor retirar previamente las sustancias combustibles e inflamables para que una chispa accidental no provoque un incendio o cualquier otro incidente peligroso para la salud humana.

Los fluxes para soldar tubos de cobre se producen en diferentes consistencias.

Entre los más demandados y populares:

• pasta;
• polvo;
• líquido.

La sustancia en forma de pasta para soldar tubos de cobre cuesta más que los otros materiales, pero justifica plenamente su alto precio. Es adecuada para su uso inmediato después de la compra y no requiere que el maestro agregue nada a la composición para mejorar las cualidades de trabajo.

La pasta se adquiere para realizar soldaduras responsables que requieren un sellado de las áreas de unión lo más claro y de alta calidad posible. La sustancia se aplica fácilmente sobre la superficie de cobre, se adhiere perfectamente y se distribuye bien sobre la zona de tratamiento durante el calentamiento.

La pasta-flux es muy simple y fácil de usar. No solo un especialista profesional con gran experiencia práctica, sino también cualquier maestro doméstico podrá trabajar con ella sin dificultades.

La costura terminada se ve ordenada y garantiza la integridad de la unión de todos los fragmentos del sistema. Los residuos de la sustancia se eliminan fácilmente al final del trabajo.

Los medios en polvo se venden a un precio más bajo y se almacenan bien en recipientes especiales. Demuestran la máxima eficacia junto con soldantes reforzados y refractarios. Se consideran menos convenientes debido a la dificultad de aplicar uniformemente sobre el área de tratamiento.

Las sustancias líquidas se venden en botellas cerradas. Contactan normalmente con soldantes blandos y se aplican fácilmente sobre la superficie de cobre, asegurando una alta resistencia de la costura de unión. Para garantizar una conexión de calidad, el flux líquido y el soldante siempre se usan simultáneamente, no por separado.

Independientemente de la consistencia, el fundente debe aplicarse inmediatamente después de la limpieza del fragmento de cobre. Si se ignora esto, la superficie metálica volverá a cubrirse de óxidos y no será posible tratarla de manera uniforme.

Después de aplicar el fundente, se deben soldar las piezas inmediatamente. Esto evitará la posibilidad de que partículas extrañas penetren en la superficie de trabajo.

Para aplicar fundente pastoso se requiere un pincel especial con cerdas elásticas de longitud media. No es necesario usar demasiada cantidad de producto. Esto no afectará en absoluto la calidad y resistencia de la unión.

Durante el proceso de unión de las piezas se debe prestar atención y cuidado. El contacto del fundente con la piel provoca no solo una quemadura térmica, sino también una química.

Si esto ocurriera, se debe detener inmediatamente la soldadura y lavar la sustancia de la piel con abundante agua jabonosa.

Requisitos de calidad de los fundentes

A los fundentes para uso individual e industrial se les imponen ciertos requisitos.

La sustancia debe cumplir obligatoriamente con los siguientes criterios:

• indicadores de densidad y viscosidad de la estructura menores que los de la soldadura (para una sustitución correcta);
• capacidad de distribuirse uniformemente sobre la superficie de trabajo;
• disolución de la película de óxido;
• prevención de la reoxidación de los elementos de cobre;
• resistencia a temperaturas altas agresivas;
• posibilidad de realizar la soldadura tanto en tramos horizontales como verticales del sistema de comunicaciones;
• creación de una costura limpia y estética.

Al usar fundentes de buena calidad, el polvo y la suciedad generados por la soldadura se eliminan de forma fácil y rápida, sin dejar en el elemento tubular ningún rastro que estropee la apariencia. La unión resulta confiable y mantiene su integridad estructural durante muchos años.

Los fundentes a base de polvos y colofonia deben prepararse inmediatamente antes de comenzar la soldadura. La sustancia de trabajo se mezcla en una porción determinada con anhidrita y se aplica de inmediato en la zona a tratar.

Variedades populares del material

En el mercado, los fundentes para soldar tuberías de cobre se presentan en una amplia variedad.

Las siguientes sustancias son las más populares:

• con alta capacidad anticorrosiva;
• con materiales nobles en su composición;
• a base de colofonia.

El fundente anticorrosivo está compuesto por varios elementos complejos, disolventes y fósforo. Durante el calentamiento, se disuelven en el líquido, reaccionan y forman componentes orgánicos.

Protegen la zona de la costura contra la oxidación y la corrosión prematura. Favorecen la eliminación del exceso de humedad de la zona de soldadura.

La aplicación de fundente durante la soldadura de tuberías de cobre evita la formación de poros en la estructura de la costura. La unión resulta homogénea y no contiene inclusiones extrañas que reduzcan la resistencia de la junta.

En el segundo tipo de fundentes, el componente activo principal es el ácido salicílico. Durante su uso, se disuelve en una mezcla de etanol, sustancias que contienen oro y vaselina industrial.

Crea una unión perfectamente uniforme, limpia y estética, que no requiere un procesamiento adicional complejo. No daña el material de la tubería adyacente a la zona de procesamiento.

El fundente activo clásico contiene colofonia y cierta cantidad de sal sódica. La sustancia tiene características protectoras pronunciadas y protege eficazmente la tubería de la corrosión. La colofonia cubre la junta con una fina y resistente película protectora, mientras que la sal sódica inhibe los procesos de oxidación.

Las mezclas que forman ácido o lo contienen inicialmente, limpian eficazmente la superficie y eliminan la capa de óxido. Para que el metal no se deteriore en el futuro y conserve sus propiedades físicas básicas, el área tratada después de la soldadura debe lavarse cuidadosamente.

Este fundente se vende a un precio razonable y proporciona una unión fuerte y confiable. Sin embargo, la junta terminada sigue siendo muy visible y salta a la vista en las partes externas de la tubería de cobre.

Independientemente del tipo y la composición básica, el fundente debe aplicarse de la manera más uniforme posible, sin permitir ni un milímetro de omisión. Si falta este recubrimiento en alguna parte del metal, la tubería comenzará a oxidarse con el tiempo y será necesario reemplazarla.

El principal inconveniente del fundente a base de colofonia es su debilidad térmica. Tolera mal las altas temperaturas y se carboniza con el sobrecalentamiento constante.

¿Cómo elegir la soldadura adecuada?

Una soldadura bien seleccionada ayudará a organizar un sistema de comunicación de cualquier complejidad sin mucho esfuerzo. Si se trata de un trabajo doméstico, es recomendable utilizar un material que se derrita a bajas temperaturas.

La aplicación de elementos de alto punto de fusión en el hogar es problemática, ya que requiere calentar la aleación de trabajo hasta 600-900 grados. Lograrlo sin equipo especial es bastante difícil.

La soldadura de cobre de grado alimenticio se puede realizar con soldaduras especiales que no contengan elementos tóxicos, venenosos o agresivos que puedan dañar la salud.

El uso de metales y sus derivados que se funden a altas temperaturas conlleva cierto riesgo. Durante el procesamiento, pueden dañar o incluso quemar una tubería de cobre de pared delgada.

Para evitar esto, tiene sentido utilizar una soldadura blanda resistente pero de bajo punto de fusión, y dejar la soldadura dura para tuberías de cobre de pared gruesa.

Cuando no se esperan grandes cargas en el sistema, no es necesario utilizar soldadura de alta temperatura, a menos que otros requisitos lo exijan. En los principales sistemas domésticos, para crear una conexión confiable, bastará con soldaduras blandas de aleación ligera.

Para conectar tubos de cobre en redes de gas, conviene elegir soldaduras que contengan plata. Estas garantizan la máxima resistencia de la junta, neutralidad a las vibraciones y alta resistencia a las influencias externas e internas.

Habrá que pagar un poco más por la plata, pero la seguridad, confiabilidad y durabilidad del sistema compensarán con el tiempo todos los costos financieros.

Conclusiones y video útil sobre el tema

En el video se hablará sobre cómo realizar la soldadura de tubos de cobre:

Sobre qué flux elegir para soldar tubos de cobre en casa se hablará en el siguiente video:

Método de soldadura de tubos de cobre con soldadura blanda:

El uso correcto de la soldadura permite conectar tubos de cobre de manera fácil y rápida en un solo sistema. La junta terminada queda limpia y garantiza la estanqueidad de la red de cualquier configuración.

Ya no hay que preocuparse por una posible fuga o pérdida de un recurso valioso. La tubería, unida en un conjunto integral con soldadura de calidad, funciona de manera confiable y dura mucho tiempo, sin requerir atención constante ni cuidados minuciosos por parte de los propietarios.