Historia del TIG: del caza de magnesio al inoxidable de todos los días

31 de octubre de 2026  ·  Indumor

1926 arcos en helio y argón · 1941 la antorcha de Northrop · 1944 alterna con alta frecuencia para aluminio · 1946 torcha refrigerada por agua · 1960 lente de gas · 1961 onda cuadrada · 1964 TIG pulsado · 1980 tungstenos sin torio en las normas.

El TIG nació para un avión que nunca combatió.

En junio de 1940, Northrop recibió un contrato del Ejército de los Estados Unidos para estudiar un caza experimental, el XP-56. El equipo eligió magnesio para la estructura y para el revestimiento: pesaba alrededor de un tercio menos que el aluminio, y en esos meses se temía que el aluminio del país no alcanzara para todo lo que venía. El problema era cómo unirlo. Los aviones se armaban con remaches, y el magnesio es un metal ingrato para soldar: arde en casi cualquier gas que tenga oxígeno o nitrógeno, se ablanda y se cae cuando se calienta, y los fundentes que se usaban para los metales livianos lo corroían. La patente de 1941 iba a señalar, además, lo deseable que es una superficie superior lisa en un avión, algo que los remaches no dan.

Jack Northrop había contratado como jefe de investigación a Vladimir Pavlecka, un ingeniero de origen checo con el que ya había trabajado. Según el museo Smithsonian, fue Pavlecka quien desarrolló el sistema de soldadura y quiso patentarlo, y no hubo caso: General Electric había patentado en los años veinte el arco protegido por gases inertes. En junio de 1926, dos de sus ingenieros, Henry M. Hobart y Philip K. Devers, habían pedido patentes para envolver el arco en helio y en argón, y en la misma empresa ya se había probado el tungsteno en arcos con hidrógeno. Lo que Northrop sí pudo patentar fue la antorcha.

La patente se pidió el 4 de enero de 1941 a nombre de Russell Meredith y se concedió el 24 de febrero de 1942. Sus reivindicaciones hablan de una antorcha con un electrodo refractario centrado, un espacio para el gas alrededor y una boquilla acampanada que evita aspirar aire. El resto está en la descripción: helio a baja presión, una varilla de tungsteno afilada que el arco funde en una bolita, corriente continua de un generador, entre 65 y 140 A para chapas de 1 a 4,6 mm, varilla de aporte de magnesio sin fundente y un respaldo de cobre con canal. No dice nada de argón, de corriente alterna ni de alta frecuencia. Algunas historias atribuyen el invento solo a Meredith y otras a un equipo con Pavlecka y Tom Piper; la patente dice Meredith. Al proceso lo llamaron Heliarc, por helio y arco.

¿Y el avión? El primer prototipo se entregó con atraso en marzo de 1943 y voló ese mismo año; el segundo, en marzo de 1944. Nunca llegó a fabricarse en serie. El proceso que se inventó para él, en cambio, empezó a usarse en la industria desde principios de los años cuarenta.

Del helio al argón, y de ahí a todo

Hacia 1942 o 1943 Northrop cedió los derechos a la división de gases de un gran grupo químico estadounidense; sobre si fue una venta o una licencia, los documentos difieren. Lo que vino después fue una lista larga de mejoras. La segunda patente de Meredith, pedida en 1943, ya hablaba de «helio o argón». En febrero de 1944, Richard F. Wyer, de General Electric, pidió la patente de la soldadura de aluminio con corriente alterna bajo argón o helio: encontró que el arco se comportaba como un rectificador y dejaba pasar más corriente en un sentido, y lo resolvió con tensiones de vacío muy altas o con una alta frecuencia superpuesta. Su patente ya mencionaba el tungsteno toriado. En diciembre de ese año, Wilber B. Miller pidió otra, con alta frecuencia de al menos 2.000 voltios y miles de ciclos por segundo. Ahí nació el TIG del aluminio.

A mediados de los cuarenta el argón desplazó al helio. Se suele decir que fue por precio, pero las causas fueron varias: Estados Unidos no exportaba helio desde una ley de 1925, el argón se conseguía en todas partes, y en alterna necesitaba mucha menos tensión para mantener el arco. Fuera de Estados Unidos, el gas fue durante años el gran obstáculo: según la historia polaca del proceso, a mediados de los cincuenta el argón local no tenía la pureza necesaria y el importado costaba más del doble que el CO₂, y en 1959 había en todo el país quince máquinas para soldar con argón. En 1946 se pidió la patente de la torcha refrigerada por agua; en 1960, la lente de gas, una barrera de poros finos que ordenaba el chorro y lo estiraba de unos 13 a más de 76 milímetros; en 1962, el alambre caliente. La torcha de cabezal en ángulo, para rincones incómodos, se había pedido en 1951, y la soldadura por plasma, un arco TIG estrangulado por una boquilla refrigerada, llegó en 1955. En 1961, Thomas B. Correy pidió, en una patente a nombre de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos, la alterna de onda cuadrada, con la parte positiva del ciclo reducida a una cuarta parte o menos: es la idea del balance que hoy trae cualquier máquina, y en 1975 se pidió la patente de una fuente a tiristores que permitía regularlo.

Los tungstenos también cambiaron. El primero fue el puro. El toriado aparece en la patente de Wyer de 1944, y en 1952 ya había un estudio sobre su riesgo, porque el torio es levemente radiactivo. Ju-Zhen Wang, de una fábrica de lámparas de Shanghái, propuso un tungsteno con óxido de cerio para reemplazarlo; el representante chino llevó la propuesta a la ISO en 1980, y la patente estadounidense salió en 1987. Ese mismo año 1980, una norma soviética ya incluía tungstenos con lantano y con itrio. No hay un inventor único del lantanado, hoy uno de los más usados.

El torio no es una curiosidad de época: en muchos talleres se sigue afilando tungsteno toriado sin aspiración, y ese polvo no se tiene que respirar.

El pulsado tiene dos orígenes. En la Unión Soviética se trabajaba con arco pulsado desde 1960, y en 1964 ingenieros de una empresa estadounidense de calderas pidieron la patente de un TIG con pulsos lentos para soldar tubos a placas tubulares, que eliminaba las faltas de fusión. En el Instituto Paton de Kiev nació el TIG con fundente activador, publicado por primera vez en 1965, que permite penetrar en una sola pasada hasta unos 12 mm de inoxidable, contra unos 3 mm del TIG común. Y en los años sesenta la industria aeroespacial impulsó la soldadura orbital automática de tubos, la que hoy suelda las cañerías sanitarias. El TIG de ojo de cerradura, otra variante que abre un agujero a través de la junta con un arco de mucha corriente, llegó bastante después, desde Australia.

Casi todo sigue en una máquina de hoy. La antorcha con su tungsteno y su gas es la de 1941; el argón, la alterna con alta frecuencia y el balance vienen de los cuarenta y de 1961; la lente de gas, de 1960; el lantanado, de las normas de 1980. En Indumor soldamos con TIG inoxidable, aluminio y raíces de cañerías: si tenés una pieza así, escribinos y te pasamos la cotización. Para seguir: los tungstenos y la alterna, en este curso; la historia del MIG-MAG; de dónde salen el argón y el helio; y los comienzos del arco eléctrico, en otra de nuestras historias.

Fuentes: patentes US 1.746.081 (Hobart), US 1.746.191 (Devers), US 1.746.196 (Langmuir y Alexander), US 2.274.631 y US 2.376.265 (Meredith), US 2.474.023 (Wyer), US 2.475.357 (Miller), US 2.468.806 (Pilia), US 3.053.968 (Gorman y Nelson), US 3.122.629 y US 3.163.743 (Manz; Wroth, Reis y Manz), US 3.068.352 (Correy), US 4.038.515, US 3.390.250 y US 4.678.718 (Wang); Smithsonian, National Air and Space Museum (Northrop XP-56); TWI; IARC, Monografía 118 (2018); norma GOST 23949-80; Howse y Lucas (TWI, 2000); A. P. Litvinov, The Paton Welding Journal (2009); A. Pocica, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa (2019).

Autoevaluación

Pensá la respuesta antes de abrirla.

1. ¿Para qué avión se desarrolló el TIG?

Para el XP-56 de Northrop, un caza experimental con estructura y revestimiento de magnesio que nunca se fabricó en serie.

2. ¿Por qué Northrop solo pudo patentar la antorcha?

Porque General Electric ya había patentado en los años veinte el arco protegido por gases inertes (Hobart con helio y Devers con argón).

3. ¿Qué problema encontró Wyer en 1944 al soldar aluminio con alterna?

Que el arco se comportaba como un rectificador; lo resolvió con tensiones de vacío muy altas o con alta frecuencia superpuesta.

4. ¿De dónde viene el tungsteno ceriado?

De China: lo propuso Ju-Zhen Wang, de una fábrica de lámparas de Shanghái, para reemplazar al toriado; la propuesta llegó a la ISO en 1980.