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Procesos de Maquinado No Convencional, corte con chorro de agua, chorro abrasivo y rayo láser

Procesos de Fabricacion mediante corte laser, chorro abrasivo y chorro con agua (waterjet)
by

Juan Ramon Ramos

on 9 December 2012

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Transcript of Procesos de Maquinado No Convencional, corte con chorro de agua, chorro abrasivo y rayo láser

Conclusiones. Procesos de
Maquinado no
Convencional Corte Con Rayo Láser. El maquinado con rayo láser se usa para taladrar y cortar metales, materiales no metálicos, cerámica y materiales compuestos y pueden cortar placas hasta de 32 mm. La electroerosión se puede utilizar en cualquier material que sea conductor eléctrico y la dureza, tenacidad y resistencia del material no influyen sobre la velocidad de remoción.
Entre las aplicaciones más típicas se encuentra la producción de cavidades de matrices para componentes grandes de carrocerías automotrices. Se pueden lograr cortes y formado de partes muy complicadas con materiales duros.
También se usa como proceso de rectificado y corte, pero para tener una producción económica a gran escala, el acabado superficial no debe ser muy fino.
Electroerosión Se genera a 20kHz, y es el indicado para el mecanizado de materiales duros y frágiles como son las cerámicas técnicas, metales duros, vidrios, silicio, piedras preciosas, etc.
Se basa en el empleo de herramientas de diamante que eliminan el material por la combinación de un giro y de una vibración ultrasónica en dirección axial.
Aplicaciones

•Industria del automóvil: discos de freno, toberas de inyección, insertos de moldes de inyección; en materiales como Nitruro de Silicio, Alúmina, metal duro, acero templado (55HRc)

•Industria de los semiconductores: plaquitas (Wafer), elementos de refrigeración…en materiales como Silicio, Cuarzo Hialino

•Industria óptica: lentes cóncavas y convexas, espejos…; en materiales como Zafiro, Silicio, Zerodur y vidrios varios.

•Industria médica: articulaciones, coronas dentales…; en materiales cerámicos varios como Zirconio, Alúmina

•Varios: guías anti desgaste, pirometría, boquillas de soldadura, aisladores térmicos; también en materiales cerámicos. Maquinado por Ultrasonidos El principio de funcionamiento de esta técnica es el de electrodeposición invertida, un electrolito (sal inorgánica muy conductora) funciona como portador de corriente y la gran rapidez de movimiento del electrolito en el espacio entre la herramienta y la pieza, arrastra y retira los iones metálicos de la pieza (ánodo) antes de que tengan oportunidad de depositarse sobre la herramienta (cátodo). Maquinado Electroquímico En su nivel más básico, el agua fluye desde una bomba a través de cañerías y sale por un cabezal de corte. Es simple de explicar, operar y mantener. Se usan presiones de hasta
87 000 psi
Corte con chorro de agua y chorro abrasivo Corte con Chorro Abrasivo Instituto Tecnológico de Durango. Procesos de Maquinado no convencional, corte con chorro abrasivo, waterjet y corte con laser Integrantes:
Juan Ramón Ramos Loera. 1101140
Francisco Javier Reyes Ortega. 11041141
Luis Carlos Morales Ramírez. 11041568 Procesos de Fabricación. Trabajo de Investigación Introducción: La manufactura es una actividad importante desde el punto de vista tecnológico, económico e histórico. La palabra manufactura se deriva de las palabras latinas manus (manos) y factus (hacer); lo cual significa hacer con las manos. A partir de 1820 las máquinas herramienta y los sistemas productivos han tenido una constante evolución que han permitido aumentar la producción y mejorar las calidades y precisiones de sus productos. También con el descubrimiento y uso de nuevos materiales se ha logrado aumentar notablemente la disponibilidad de materiales y posibilidades de fabricación y producción. Es por eso que ahora analizaremos un poco más a fondo acerca de los procesos de maquinado no convencional así como el corte de chorro con agua y el corte con rayo laser, estos métodos se han utilizado de un tiempo a la fecha en la obtención de piezas de distintos materiales y han llegado a un grado de tecnología muy avanzado, resulta muy interesante estudiar estos procesos ya que es impresionante la manera en que estos aparatos logran manipular los materiales sin afectar sus propiedades y obteniendo la forma deseada dependiendo de la figura que se tenga obtener por lo que a continuación lo veremos más a fondo.
Existen numerosos casos en que los procesos tradicionales no son satisfactorios o simplemente no son posibles por alguna de las siguientes razones:
•El material tiene dureza o resistencia muy elevada, o el mismo es demasiado frágil.

•La pieza es demasiado flexible o resulta difícil sujetar las partes

•La forma de la pieza es compleja

•El acabado superficial y la tolerancia dimensional son muy rigurosos

•El aumento de la temperatura y los esfuerzos residuales en la pieza no son deseables ni aceptables. Los mayores usos del corte por chorro de agua pura son los pañales descartables, el papel tisú y los interiores de automóviles. En los casos del papel tisú y de los pañales descartables, el proceso de chorro de agua genera menor humedad en el material que la causada al tocarlo o respirar sobre él. •Chorro muy delgado (de 0,004 a 0,010 pulgada de diámetro es el rango común.)
•Geometría sumamente detallada.
•Muy poca pérdida de material debida al corte.
•Corte no térmico.
•Corte de materiales muy gruesos.
•Corte de materiales muy finos.
•Por lo general corta muy rápidamente.
•Puede cortar materiales blandos y ligeros.
•Fuerzas de corte sumamente bajas.
•Aparejamiento sencillo.
•Operación las 24 horas del día. Corte con Chorro Abrasivo. En el chorro de agua abrasivo, el chorro de agua acelera las partículas abrasivas y estas partículas, no el agua, erosionan el material.
El chorro de agua abrasivo es cientos, si no miles de veces más potente que el chorro de agua pura. Tanto el chorro de agua como el chorro de agua abrasivo tienen sus aplicaciones. Mientras que el chorro de agua pura corta materiales blandos, el chorro de agua abrasivo corta materiales duros, tales como metales, piedra, materiales compuestos y cerámica.
•Extrema versatilidad del proceso.
•No afecta otras zonas de trabajo.
•Fácil de Programas.
•Geometría sumamente detallada.
•Corte de material delgado.
•Corte de grosores de 10 pulgadas.
•Corte en pila.
•Poca pérdida de material debida al corte.
•Fácil de aparejar.
•Reducidas fuerzas de corte (menos de 1 libra durante el corte.)
•Una configuración de chorro para casi todos los proyectos con chorro abrasivo.
•Se cambia fácilmente del uso con un solo cabezal a varios cabezales.
•Cambie rápidamente de chorro de agua pura a chorro de agua abrasivo.
•Reduce operaciones secundarias.
Corte con Chorro abrasivo
y chorro de Agua. Corte Con
Láser y Arco de Plasma Aplicaciones en la industria y en la Carrera Industria Metalúrgica o de Mecanizado En casos es mas apropiado este tipo de corte que el de láser y el de arco de plasma ya que el corte por chorro de agua es un procedimiento de corte en frío y por eso resulta especialmente interesante aparte de que está demandado en todas las aplicaciones de corte y mecanizado. Industria Vidriera Con el chorro de agua se logra darle al vidrio contornos y perfiles, que con los habituales procedimientos de seccionado no pueden ser realizados o son muy laboriosos. Cortar papel y embalajes Industria Alimenticia La ventaja principal del corte por chorro de agua para la industria de la alimentación es un factor de higiene. Los productos alimenticios sólo entran en contacto con agua limpia. Industria automovilística Industria aeroespacial Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) El principio del corte de metal con láser consiste en que el rayo del láser choca contra la pieza de trabajo, calienta el material a tal temperatura que lo funde o vaporiza. Una vez que la pieza ha sido penetrada completamente, el proceso de corte comienza: el rayo láser se mueve a lo largo del contorno de la pieza, fundiendo el material a su paso. Potencia: 2kW
Corte: Desde 15mm de espesor
Ancho de corte;0,2 y 0,5mm
Tipos de Corte por Láser •Corte por sublimación láser: La alta intensidad del haz laser vaporiza el material directamente en el punto de trabajo. Luego, por lo general se usa un gas inerte para cortar, o sea, para expulsar el material y generar la ranura de corte. •Corte por fusión láser: Aquí, el material fundido o derretido por el haz laser es expulsado por medio de nitrógeno, generando la ranura de corte. El nitrógeno es inyectado en la boquilla a alta presión (hasta 20 bares) y al salir de ella por una pequeña perforación de la punta, se convierte en un chorro de alta energía cinética. Sus ventajas son:
•Menor contaminación de la pieza de trabajo.

•Precisión: 0,01 mm/metro lineal.

•Menor posibilidad de deformación del material que se está cortando ya que solo una pequeña zona es afectada por el calor.

•Permite cortar materiales difíciles o imposibles de cortar por medios más tradicionales.

•Corta fácilmente formas muy complicadas, de carácter técnico o artístico.

•Es más económico respecto a la tecnología del corte mecánico tradicional.

•Ausencia de rebaba. Corte con arco de Plasma El corte por arco plasma es el sistema más recomendable para cortar a gran velocidad los aceros inoxidables y los no ferríticos. También es aplicables a los acero al carbono. El proceso de corte con arco de plasma, también denominado PAC (plasma arc cutting), separa metal empleando un arco constreñido para fundir un área localizada de la pieza de trabajo, que al mismo tiempo elimine el material derretido con un chorro de alta velocidad de gas ionizado que sale por el orificio de constricción. Corte por plasma convencional Corte por plasma de doble gas Corte por plasma con protección de agua Corte por plasma con inyección de agua VENTAJAS DEL PROCESO
•La cantidad de fuerza requerida para sostener la pieza de trabajo en su lugar y desplazar el soplete es muy inferior en el caso del proceso de corte con arco de plasma, que no hace contacto

•El proceso de corte con plasma opera en un nivel energético muy superior, lo que permite mayores velocidades de corte.

•El PAC tiene la ventaja de iniciarse inmediatamente, sin necesidad de precalentamiento.

DESVENTAJAS DEL PAC

•En comparación con la mayor parte de los métodos de corte mecánicos, presenta peligros como son incendio, choque eléctrico, luz intensa, humo y gases, y niveles de ruido que probablemente no estén presentes en los procesos mecánicos.

•Es difícil controlar el PAC con tanta precisión como algunos procesos mecánicos, para trabajos con tolerancias estrechas.

•En comparación con el OFC, el equipo de PAC tiende a ser más costoso, requiere energía eléctrica y presenta peligros de choque eléctrico.
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