CONFORMADO DE MATERIALES

TÓPICO:

CORTE DE METALES

Muñoz Mejía Lennyn Damián

Sec. 3IV5C

Machuca Mejía Eugenio Santiago

2015.Septiembre.28

Oxicorte El oxicorte consiste en separar o dividir un metal mediante la combustión del mismo en presencia

de oxígeno. El oxicorte es un proceso de corte térmico del tipo químico.

El calor se trasmite desde la llama hacia la pieza por convección y radiación. La herramienta se

sitúa en dirección perpendicular a la superficie, el chorro incide en esta dirección y corta el

material.

El corte mediante oxicorte se logra calentando el acero a su temperatura de ignición en una

atmósfera con elevada concentración-pureza de oxígeno. Se pueden diferenciar dos etapas:

precalentamiento, el material a cortar se calienta a elevada temperatura (870°C aprox.) con la

llama producida por el oxígeno y un gas combustible; y corte, mediante oxígeno a presión (y muy

alta pureza) se oxida el metal y se expulsan los óxidos resultantes. Se pueden realizar con distintos

gases e hidrocarburos, los más usados en la industria son las mezclas oxígeno-acetileno u oxígeno-

hidrógeno.

El acetileno e hidrógeno se denominan combustibles, son los responsables de producir la llama de

precalentamiento junto al oxígeno. A este último se le denomina comburente, y debe ser siempre

el oxígeno que permite la oxidación del metal. Las boquillas de oxicorte presentan dos salidas (Fig.

2):

1- Un orificio central por el que sale oxígeno de alta pureza a una determinada presión (Oxígeno

de Corte).

2- Un orificio circular, concéntrico al anterior, por el que sale la mezcla de oxígeno y acetileno que

producen la llama de precalentamiento.

Boquillas de corte

Son el componente fundamental del proceso de oxicorte. Se deben seleccionar según los

espesores a cortar y determinaran la velocidad de corte, presión del O2 de corte, Kerf o sangría y

consumo de gases.

Suele estar formada por dos salidas concéntricas de gas:

1- Zona central: oxígeno de corte a presión.

2- Zona periférica: envolviendo a la anterior, salida de la mezcla oxígeno acetileno o mezcla de

calentamiento.

Parámetros del proceso. La llama de precalentamiento.

La misión de la llama es el precalentamiento hasta la temperatura de ignición del acero (870 ºC).

Se recomiendan relaciones 1:1.5 entre el acetileno (1) y el oxígeno (1.5). La máxima temperatura

en la llama se alcanza en la llama primaria, zona donde tiene lugar la reacción química.

Envolviendo a ésta se está la llama de dispersión. El calor útil es sólo el de la llama primaria, que

nos permite el calentamiento de la pieza. El calor de la llama de disipación no es utilizable.

Otras funciones de la llama de precalentamiento son:

- Limpiar la superficie de la pieza a cortar de cualquier sustancia extraña (óxidos, escorias

superficiales…), durante el precalentamiento y el corte.

- Ayudar a alcanzar la temperatura de ignición a medida que se avanza con el corte.

- Mantener un entorno de protección alrededor del chorro de O2 de corte.

- Precalentar el O2 contenido en el chorro de corte haciéndolo más reactivo.

- Ayudar a mantener las escorias producidas en la ranura del corte en estado fluido para que

puedan ser expulsadas.

Uno de los parámetros a controlar en el proceso es la distancia entre la boquilla y la pieza para

asegurar el correcto uso del calor de la llama primaria.

La llama es un factor crítico para el correcto funcionamiento del soplete, se pueden obtener 3

tipos de llama según las proporciones de los gases utilizados:

1.- Oxidante: con mayor cantidad de oxígeno, se utilizada normalmente para realizar

precalentamientos forzados (para acelerar el proceso de precalentamiento y acortar los tiempos

muertos), cortes en chaflán y cortes a alta velocidad con baja calidad.

2.- Carburante: con mayor cantidad de gas combustible, se utiliza para obtener buenos acabados,

corte de chapas de espesores delgados y chapas apiladas.

3.- Neutra: balance adecuado de gas combustible y Oxigeno (1:1.5 para acetileno), se utilizada

para la mayoría de las aplicaciones en oxicorte.

Kerf o sangría: se denomina así al ancho de corte, espacio vacío que queda en la chapa en la zona

de corte ocasionado por la combustión y expulsión de los restos producidos. Este parámetro debe

tenerse en cuenta en el diseño del corte a ejecutar para obtener las dimensiones finales deseadas

en las piezas.

El chorro de O2 de corte El O2 de corte debe tener una pureza del 99,5% o superior. Una pérdida

de pureza de 1% implica una pérdida de velocidad de avance de aprox. un 25% y a su vez

incrementa el consumo de O2 en aprox. un 25%. Con una pureza de O2 de un 95% la acción de

corte es imposible. Hay que tener en cuenta las recomendaciones del fabricante referentes a:

- Tamaño de la boquilla según el grosor de chapa.

- Ajuste de la llama de precalentamiento.

- Presión de gas.

- Presión de O2 de corte.

- Velocidad de corte.

Ventajas del oxicorte:

Rentable: el 80-90% de los costos son mano de obra y la máquina.

Fácil manejo y aprendizaje.

Velocidad de trabajo variable hasta 1000 mm/min. Espesores de corte de hasta 300mm (oxígeno

acetileno) para espesores mayores hay que usar oxígeno hidrógeno.

Tolerancias en torno a ±1mm.

Bibliografía:

http://www.ual.es/personal/alm212/documentos/MANUAL_II.pdf

Equipo de oxicorte manual y automatizado.

Corte con plasma

el corte por plasma emplea una temperatura extremadamente alta, un arco constricto de alta

velocidad que se establece entre el electrodo ubicado en la pistola y la pieza a cortar.

El arco se contrae haciendolo pasar a traves de una boquilla de orificio pequeño. El arco entonces

se localiza de tal forma que su energia se concentra en un apequeña area de la plancha que s

eocrtara, donde su intenso calor funde el metal.

El gas que es precalentado por le arco, se expande y se acelera ya que es forzado a fluir a traves

del orificio contrictor. El metal fundido es expulsado continuamente por la accion del chorro del

gas inyectado a traves del orificio contrictor.

El corte por plasma es un proceso en que un arco establecido entre un electrodo de tungsteno y la

boquilla forma una columna gaseosa altamente ionizada (gas de plasma) que es forzada a pasar a

través de un pequeño orificio, produciendo temperaturas superiores a los 17000 °C.

Un corte perfecto se podría describir como aquel en que las dos caras del corte son paralelas entre

sí, que los bordes superiores del corte sean un ángulo recto, que las caras del corte sean suaves y

que el ancho del corte sea el mínimo posible, de tal forma que el metal perdido sea poco.

El arco plasmático tiene a remover más metal de la parte superior del corte, esto hace que el corte

sea más ancho en la parte superior que en la parte inferior. El ángulo de cruce típico que se forma

en una plancha de acero dulce de 1” de espesor es de 4 a 6 grados.

Gases de corte

Generalmente se usan mezclas de argón e hidrogeno o nitrógeno e hidrogeno para cortar acero

inoxidable, aluminio y otros metales no ferrosos. Para cortar acero dulce o al carbono se

recomienda usar nitrógeno y oxígeno, suministrados separadamente a la pistola, pero que se

mezclen en la tobera.

Aplicaciones

1.- Este sistema de corte por plasma puede ser aplicado a cualquier tipo de metal y aleaciones:

aluminio, aceros al carbono, aceros inoxidables, aceros aleados, níquel, fierro fundido, cobre,

bronce, etc.

2.- corte de metales en espesores gruesos, hasta 5 pulgadas (127mm) con equipos de alto

amperaje y 1 pulgada (25.4mm) con equipos de bajo amperaje.

3.- Si una aplicación requiere operación manual y a máquina, puede cambiarse rápida y

fácilmente, sin alterar la calidad del corte.

4.- Aplicación de corte en toda posición.

5.- Es adecuado para usar en una amplia variedad de operaciones de corte incluyendo, líneas

rectas, círculos, moldes, biseles y cortes en planchas sucesivas.

Ventajas

1.- Cortes de alta calidad y más bajo costo que el oxiacetilénico.

2.- Los cortes por plasma están generalmente libres de escoria si las condiciones de corte son

apropiadas

3.- Velocidades de cortes elevadas, superiores en 10 o más veces a las velocidades de corte

oxiacetilénico.

4.- Cortes limpios, precisos, pérdida de material ínfima y mínima zona afectada por el calor (0.08 a

0.15mm).

5.- Reinicio automático del arco piloto para cortes interrumpidos en le material. Ejemplo:

perforaciones.

6.- El corte por plasma requiere solo de dos gases de bajo costo. Nitrógeno (N2) y Dióxido de

Carbono (CO2), gas plasmático y de protección respectivamente.

Bibliografía:

http://venetool.com/yahoo_site_admin/assets/docs/MANUAL_SOLDADOR_CORTE_PLASMA.1451

25911.pdf

Máquina de plasma de nueva generación.

Tabla de equivalencias para calibres de lamina

Calibre Espesor en mm Espesor en cm

6 4.18 0.418

8 3.60 0.360

10 3.42 0.342

12 2.66 0.266

14 1.90 0.190

16 1.52 0.152

18 1.21 0.121

20 0.91 0.091

22 0.76 0.076

24 0.62 0.062

26 0.46 0.046

Tablas de esfuerzo cortante de diferentes materiales.