Para analizar los diferentes efectos que genera el arco eléctrico de soldadura se debe primero conocer que es el arco eléctrico, cómo se desarrolla y cómo puede llegar a afectar.

ARCO ELÉCTRICO.

Un arco eléctrico es un resplandor muy brillante y luminoso que adquiere una forma casi cónica cuando no está restringido o comprimido, este arco es el resultado del esfuerzo exitoso del paso de la corriente eléctrica al cruzar un espacio de aire a otro. Este puede formarse cuando dos conductores de un circuito eléctrico se unen formando un contacto eléctrico o un cortocircuito, cuando están separados, y si hay suficiente voltaje disponible para mantener el flujo de corriente, el arco es establecido y mantenido. Existe un calor considerable creado por la resistencia introducida en el flujo de corriente por este espacio de aire. Estos gases calentados e ionizados (gases que conducen electricidad), se llaman arco de plasma o, a veces, se llama arco eléctrico. La distribución de calor en un arco depende de la densidad de corriente (los amperios por pulgada cuadrada de la sección transversal área de un electrodo) en el electrodo, el setenta por ciento de la cantidad total de energía eléctrica convertida en el calor se concentra en el electrodo positivo a las densidades utilizadas en la soldadura. Esto es en el punto donde la corriente eléctrica pasa del medio sólido del electrodo al medio gaseoso del plasma de arco; el equilibrio del calor se produce en el plasma de arco y en la conexión de trabajo negativa. Estas características hacen que este fenómeno físico químico sirva para unir metales, pero ¿qué ocurre cuando se suelda?

El arco eléctrico puede llegar a tener una temperatura entre 3.000°C a 15.000°C grados centígrados, por esta razón se puede fundir el acero en cuestión de segundos, esta reacción genera rayos ultra violeta e infrarrojos que genera afecciones graves si no se tiene precaución.

Rayos ultra violeta:  Su rango empieza desde longitudes de onda más cortas de lo que los humanos podemos identificar como el color violeta pero dicha luz o longitud de onda, es invisible al ojo humano al estar por encima del espectro visible. Esta radiación es parte integrante de los rayos solares y produce varios efectos en la salud al ser una radiación entre no-ionizante e ionizante. Existen tipos de radiación por ejemplo UV (A B y C) estos están relacionados con el daño que producen en el  ser humano la radiación UV-C es la más perjudicial para la vida.

Una absorción moderada de los rayos ultravioleta UV-B permite la síntesis de la vitamina D en la piel, necesaria para la absorción de calcio y su deposición en los huesos.

Entre los daños que los rayos ultravioleta pueden provocar a los seres humanos se incluyen efectos en la piel como irritación, arrugas, pérdida de elasticidad, manchas y cáncer. También posibles afecciones a nivel ocular y pueden desencadenar en  lupus eritematoso sistémico o pro queratosis.

Rayos infrarrojos. Son un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. El rango de longitudes de onda oscila entre los 0,7 hasta los 1000 micrómetros.  La extensión de estos rayos va desde los 750 nanómetros hasta 1 mm. Las gamas A, B y C tienen como límites 750, 1.400, 3.000 y 100.000 nanómetros (nm).

Los efectos biológicos de los rayos infrarrojos son escasos por su poco poder de penetración; únicamente existen efectos térmicos. La radiación infrarroja penetra la capa superficial de la piel a no más de 0,8 mm de profundidad, por lo tanto, el efecto es solamente de calentamiento superficial, vale aclarar que entre 750 y 1.500 nm puede causar quemaduras y aumento de pigmentación. El ojo está dotado de mecanismos que le protegen contra los rayos infrarrojos, si bien en exposiciones prolongadas se pueden producir eritemas, lesiones de córnea, quemaduras o incluso opacidades.

La luz intensa asociada con un arco eléctrico puede causar daños en la retina, mientras que la radiación infrarroja puede dañar la córnea y resultar en la formación de cataratas.
La luz ultravioleta (UV) del arco, que es invisible, puede provocar “destellos de soldador” u “ojo de arco”, aun después de una breve exposición (menos de un minuto). Los síntomas del ojo de arco usualmente ocurren muchas horas después de la exposición a la luz ultravioleta, e incluyen una sensación de arena en los ojos, visión borrosa, dolor intenso, lagrimeo, sensación de quemadura y dolor de cabeza. Es importante remitirse al especialista y no utilizar remedios caseros ya que de cierta manera se puede complicar generando lesiones más graves.

En soldadura se trabaja con estos dos tipos de radiaciones que como se puede observar las 2 presentan factores de riesgo, por ende, es fundamental la utilización de filtros y caretas de soldaduras certificadas. A continuación, la norma que establece la regulación de filtros.

PROTECCIÓN CONTRA EL ARCO ELÉCTRICO.

En primer lugar, hay que proteger los ojos contra los rayos del arco eléctrico, tenga en cuenta que son rayos invisibles y dependen de la intensidad de corriente el tipo de filtro que debe utilizar, es decir depende del proceso de soldadura, a mayor rango de amperaje mayor debe ser la tonalidad del filtro.

Los filtros de protección en soldadura están codificados según la norma DIN 4647.

Niveles de protección para la soldadura con arco eléctrico, del filtro más claro al más oscuro:

PROCESO DE SOLDADURADIÁMETRO DE ELECTRODO EN MM.RANGO DE AMPERAJE PROTECCIÓN MÍNIMAPROTECCIÓN RECOMENDADA
MMA -SMAWMenor A 2.5 mmMenor de 60 Amp7
MMA -SMAW2.5 mm hasta 4 mm60 Amp a 160 Amp810
MMA -SMAW4 mm hasta 6.4 mm160 Amp a 250 Amp1012
MMA -SMAWMayor de 6.4 mm250 Amp a 500 Amp1114
GMAW Y FCAWMenor de 60 Amp7
GMAW Y FCAW60 Amp a 160 Amp1011
GMAW Y FCAW160 Amp a 250 Amp1012
GMAW Y FCAW250 Amp a 500 Amp1014
GTAW (TIG)Menor de 50 Amp810
GTAW (TIG)50 Amp a 100 Amp812
GTAW (TIG)150 Amp a 250 Amp1014
PAC/ PLASMAMenor de 20 Amp6
PAC/ PLASMA20 Amp a 100 Amp810
PROTECCIÓN OCULAR PARA SOLDADURA SEGÚN ANSI/AWS F2.2-89

¿Que busca en una careta?