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Soldadura Cadweld
Actualizado: 03/04/2019
INTRODUCCIÓN
La Soldadura CadWeld surgió, como otros tipos de soldaduras, de una necesidad: mejorar la calidad de las uniones de los sistemas de tierra.
Uno de los principales problemas de los sistemas de puesta a tierra, ha sido siempre el incremento de la resistencia de contacto por causa de empalmes defectuosos que se dan entre conductores, conductores y barras copperweld, o entre conductores y superficies.
El incremento de la resistencia por estas uniones se acrecienta en sólo pocos meses (5 ó 6), en un 60% o más debido a las sulfataciones que se produce por el paso de corriente a través de estos empalmes.
Para estos problemas de conexiones se han investigado distintas soluciones, siendo la más óptima las soldaduras exotérmicas con un sin número de ventajas que veremos mas adelante.
El primer uso conocido de la exotérmica data de finales de 1800 en Alemania, en donde se utilizo una base de óxido de hierro mezclado con aluminio como su agente reductor, que se utilizaba para fabricar troqueles o repararlos. Posteriormente en los Estados Unidos fue empleado para la reparación de moldes de forja. La primera aplicación no ferrosa conocida, fue desarrollada en 1938 por el Dr. Charles Cadwell, del Case Institute of Technology y luego patentada por esta compañía. A este proceso se le llamó CADWELD en honor al Dr. Cadwell, de allí que coloquialmente se llame a la soldadura exotérmica soldadura CADWELD.
¿QUE SIGNIFICA EXOTÉRMICO?
Exotérmico es un término químico que describe una reacción química que desprende calor a medida que se lleva a cabo la reacción.
¿QUE ES UNA REACCIÓN EXOTÉRMICA?
Es una reacción química en la cual la energía es liberada. El prefijo exo significa salida y térmico significa calor o energía. Por lo tanto, se denomina reacción exotérmica a cualquier reacción química en la cual se desprende calor. Se da principalmente en las reacciones de oxidación.
Las reacciones exotérmicas, en relación a los metales, son la reducción de un metal u óxido metálico por otro metal más reactivo, por lo general el aluminio. Los materiales que componen los productos de soldaduras e ignición son mezclas de diversas granulometrías.
Después de la ignición se produce una reacción exotérmica que resulta en metales fundidos con temperaturas que alcanzan sobre los 2200 °C y en consecuencia la liberación de humo localizado.
La temperatura de ignición es superior a 450 °C, para el polvo de ignición y de 900 °C para el polvo de soldadura. Iniciada la ignición el proceso culmina en unos 30 segundos. Tiempo suficiente para completar la reacción química y para que el material fundido se solidifique.
Un ejemplo cotidiano de una reacción exotérmica es la combustión de la gasolina en el interior de los cilindros del motor de nuestros automóviles.
La reacción contraria a la exotérmica se le denomina endotérmica .
CONEXIONES EXOTÉRMICAS
Las conexiones eléctricas por soldado exotérmico es un proceso en el que se hace un empalme eléctrico al verter una aleación súper calentada de cobre fundido en el interior de un recinto en el cual se encuentran alojados los conductores a ser unidos.
Esta aleación de cobre fundido, contenida y controlada dentro de un molde de grafito especialmente diseñado para este fin, hace que los conductores se fundan. Una vez enfriados, los conductores se encuentran empalmados mediante una soldadura de fusión.
El metal fundido se crea por una reacción química entre el aluminio y el óxido de cobre. El proceso usa partículas de aluminio finamente divididas a medida que el agente reductor con el óxido de cobre produce la siguiente reacción química:
3Cu20 + 2A1--->6Cu + A1203 + CALOR (2537°C)
Esta reacción genera una excesiva cantidad de calor, por naturaleza los metales fundidos generalmente alcanzan temperaturas de aproximadamente 2500 °C.
VENTAJAS DE LA UNIÓN MEDIANTE SOLDADURA ALUMINOTÉRMICA FRENTE A LAS UNIONES MECÁNICAS
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- Posee una conductividad eléctrica superior a la de los propios conductores
- No se corroe, oxida o degrada con el tiempo y es resistente al par galvánico.
- Es capaz de soportar descargas eléctricas de forma repetida.
- Nunca aumenta su resistencia,
- Tiene una resistencia mecánica y a la presión superior a los propios conductores.
- Ofrece una soldadura permanente y una conexión de baja resistencia
especialmente importante para conseguir un resultado duradero y fiable en la realización de
cualquier toma de tierra.
- Garantiza las conexiones más comunes entre cable de cobre, además no solo entre
cables de cobre, además pude ser utilizado para soldar pletinas y piezas metálicas de latón,
acero inoxidable, picas de acero recubiertas de cobre, etc.
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Cortadora de plasma, combo de soldadora TIG 3 en 1, de 50 Amp.
IMPLEMENTOS DE LA SOLDADURA CADWELD
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El equipo para la Soldadura CadWeld es ligero y portátil, no necesita de ninguna fuente exterior de energía y es, por tanto, idóneo para su utilización sobre el terreno, y no requiere esfuerzos considerables para conseguir conexiones eléctricas óptimas y de gran calidad mecánica, en un tiempo muy breve.
El equipo esencial para llevar a cabo este tipo de soldadura se describe a continuación:
MOLDES: Los moldes se mecanizan a partir de un bloque de material refractario (grafito). Su duración media, en condiciones normales de utilización es de 70-100 soldaduras. Una tapa metálica protege de las proyecciones en el momento de la ignición.
Los molde viene marcado con un código, la carga y la pinza adecuada según la conexión a realizar.
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Interior del Crisol: La figura de abajo muestra el interior de un molde y sus partes, como debe ser colocado la jabalina y el cable al interior del molde para ser fundido.

POLVO DE SOLDADURA: El polvo de soldadura se compone de una mezcla exotérmica de óxido de cobre y aluminio. El metal obtenido tiene como mínimo una tensión de ruptura de 26,8 kg/mm². Este valor se basa en muestras de 12,7 mm de diámetro, sin fallas.
Con cada unidad de Compuesto de soldadura se adjunta una pequeña porción de reactivo iniciador (polvora), que actúa como una mecha, sin el cual la reacción no tiene lugar.


PINZAS PARA MOLDES: Cada molde lleva asociada un pinza para llevar a cabo el proceso de forma fácil y segura,
En el 90% de los casos, el modelo AT-50N es la pinza adecuada.
A continuación se muestran la mayoría de pinzas para moldes existente en el mercado para este tipo de trabajo.
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AT50N Pinza Universal
AT54N
AT51N
Otros tipos de pinzas más sofisticados en el mercado y de uso poco frecuente.
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Moldes para protección catódica
diseñada para manejar los moldes fabricados a partir de una sola pieza de grafito, especialmente los empleados para soldar cable-tubo.
MM-053N
Pinza para sujeción del molde múltiple en modelos Apliweld.
Soporte magnético
Mantiene el molde en posición fija sobre una superficie metálica vertical.

Cadenas para pinzas
Sostienen el molde sobre una superficie en posición horizontal o vertical de hasta 4″ de diámetro. Para tuberías de mayor diámetro se suministra una extensión.
Pinza para cables
Mantiene fijos los cables, evitando esfuerzos y tensiones mecánicas en el interior del molde.

Antorcha de propano
Herramienta para pre-calentar y remover la humedad del molde y los elementos a soldar.
PISTOLA DE IGNICION: Se utiliza para el encendido del polvo de ignición. Admite piedras normales de encendedor como repuesto.
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CEPILLO METALICO: Utilizado para la limpieza correcta de los cables a soldar.
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BROCHA: Para la limpieza del interior del molde después de cada soldadura.
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RASCADOR DE MOLDES: Su forma está especialmente diseñada para la limpieza de la tolva de carga del molde.
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