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Procesos de corte

Plasma. Laser. Otros.
by

Cla Ara

on 20 November 2012

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Transcript of Procesos de corte

SIERRA DE METAL Aserrado Operación para cortar metal y dividir una pieza en distintos segmentos con una hoja de filo múltiple Procesos de corte Analco Rodríguez Clara Aranzazú
Rojo Castillo Elias Isaac Las sierras o arcos para metales tienen un dentado mucho más fino para permitir el corte de los mismos. El corte puede hacerse en el movimiento de ida o en el de vuelta, dependiendo de la colocación de la hoja de sierra TIPOS DE SIERRAS SERRADO A MÁQUINA Utilizando la máquina adecuada, podremos hacer cortes perfectos con suma facilidad. El único requisito es tener la máquina en perfectas condiciones (sierra afilada) y disponer de la técnica necesaria. Esta técnica se adquiere rápidamente haciendo unos cuantos cortes previos. SIERRA DE CALAR Cortan todo tipo de maderas y plásticos, y si la caladora es electrónica, poniendo la hoja de sierra adecuada, también se pueden cortar metales, cemento poroso, ladrillo, pladur,cerámica, vidrio, metacrilato, cartón, goma. Hace cortes rectos, curvos,inclinados. SIERRA CIRCULAR La sierra circular esta indicada para hacer grandes cortes longitudinales.
Con control electrónico cortan incluso aluminio y plásticos.Tienen una guía paralela para hacer cortes paralelos al borde de un tablero, y también pueden hacer cortes biselados inclinando la base. Puede hacerse estacionaria colocándola boca abajo en el banco de trabajo adecuado. SERRUCHO ELÉCTRICO El serrucho eléctrico es la sierra universal ágil para trabajos en madera, plástico y metal. SIERRA TÁNDEM la elevada fuerza de corte de sus hojas de sierra de marcha opuesta, el corte es siempre exacto, rápido y seguro en los trabajos en madera, plástico, hormigón poroso y pladur. Corte con arco de plasma También denominado PAC (plasma arc cutting), Características especiales del proceso El corte por plasma puede ser un proceso complementario para trabajos especiales, como pueden ser la producción de pequeñas series, la consecución de tolerancias muy ajustadas o la mejora de acabados. Ventajas En comparación con los procesos de corte mecánicos, la cantidad de fuerza requerida para sostener la pieza de trabajo en su lugar y desplazar el soplete (o viceversa) es muy inferior en el caso del proceso de corte con arco de plasma, que no hace contacto


El PAC tiene la ventaja de iniciarse inmediatamente, sin necesidad de precalentamiento. El inicio instantáneo resulta especialmente ventajoso en aplicaciones que implican interrupción del corte, como en el corte de mallas. Desventajas En comparación con la mayor parte de los métodos de corte mecánicos, presenta peligros como son incendio, 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. Clasificación del corte por plasma Fases del proceso de corte de plasma Corte por plasma convencional Este proceso utiliza por lo general un solo gas (normalmente aire o nitrógeno) que enfría y produce el plasma.

La mayoría de estos sistemas usan una corriente nominal por debajo de 100 A para cortar materiales de espesor inferior a 5/8 pulg.
Se utilizan principalmente en aplicaciones manuales Corte por plasma de doble gas Clasificación del corte por plasma Este proceso utiliza dos gases: uno para el plasma y otro como gas de protección.


El gas de protección se utiliza para proteger el área de corte de la atmósfera, produciendo así un borde de corte más limpio. Esta es probablemente la variante más popular, ya que se pueden utilizar diferentes combinaciones de gases para producir la mejor calidad de corte posible en un material dado. Corte por plasma con protección de agua Clasificación de corte de plasma Esta es una variante del proceso de doble gas donde el gas de protección se sustituye por agua.
Produce un mejor enfriamiento de la boquilla y la pieza a cortar, junto con una mejor calidad de corte en acero inoxidable.
Este proceso es solamente para aplicaciones mecanizadas. Corte por plasma con inyección de agua Clasificación de corte de plasma Este proceso usa un solo gas para el plasma y utiliza agua, la que se inyecta radialmente o en espiral directamente en el arco para mejorar sobremanera la constricción y aumentar de este modo la densidad y temperatura del arco. Corte por plasma de precisión Clasificación de corte de plasma
Se requieren velocidades más lentas para permitir al dispositivo de avance trazar contornos con mayor precisión.
Este proceso es solo para aplicaciones mecanizadas. Gases para distintos materiales El aire se puede utilizar en todos estos procesos. En el corte del acero se resalta el uso del oxigeno que favorece las reacciones exotérmicas que generan calor. En materiales inoxidables y aleaciones de aluminio se suele utilizar el hidrógeno como gas de aporte, dependiendo del rango de aplicaciones y espesores con la idea de utilizar lo menos posible el hidrógeno que se puede remplazar por el propano. Clasificación del corte por plasma Clasificación del corte por plasma

Procesos térmicos:
Oxicorte (de tipo químico)
Plasma
Láser

Procesos de erosión:
Corte con agua
Corte con agua con abrasivos

Procesos mecánicos:
Punzonado
Aserrado Oxicorte Es un proceso de combustión en el que se necesitan tres agentes: un combustible, un comburente (puede ser el oxigeno) y un iniciador de esa combustión que va ser una llama. Ventajas Baja inversión / bajo coste de operación
Capacidad para cortar grandes espesores Buena opción cuando haya operaciones secundarias, como mecanizado posterior o fresado. Inconvenientes Baja velocidad de corte,

Necesita tiempo de precalentamiento

La zona afectada térmicamente es grande Comparación de las características
de los distintos gases
empleados en oxicorte Corte por láser Es un proceso de tipo térmico. En este caso no se produce la fusión del material sino que se llega a vaporizar ya que la temperatura que se alcanza en el corte es muy elevada.

El láser se consigue utilizando un material activo ya sea sólido, líquido o gaseoso que al ser excitado mediante una fuente de energía externa, que puede ser de diferentes tipos; luminosa, eléctrica, etc., emite radiaciones luminosas de tipo láser. Todo esto se hace dentro de un resonador que es una cámara con dos espejos en sus extremos en donde rebotan las radiaciones luminosas amplificándose. Uno de estos espejos es semitransparente, en algunas partes refleja el material y en otras lo deja pasar.

Para conducir este láser a la zona que queremos cortar se usan los espejos deflectores y una vez que llega al cabezal de zona se focaliza reduciendo el diámetro del haz con el fin de aumentar la potencia y por tanto la temperatura. Láser de CO2 Su medio activo son moléculas de CO2

La excitación del medio se realiza mediante corriente eléctrica

La radiación emitida es de 10,6 mm

Requiere espejos para conducir el haz láser = Mayor complejidad

Tiene un mayor coste y mayor mantenimiento

Potencia de 1500 a 6000 W

Es muy usado industrialmente (85%) Láser Nd:YAG Su medio activo es un cristal de granate de Itrio y Aluminio (YAG) dopado con iones de Nd

El medio activo se excita mediante lámpara flash de alta intensidad

Radiación emitida es de 1,064 mm (Se conduce por fibra óptica)

No requiere espejos para conducir el haz láser

Interactúa mejor que el láser de CO2 con materiales como: aceros galvanizado, Al, Cu, Latón, etc.Potencia de 2550 a 4500 W.

Poco usado industrialmente del proceso de corte por láser de Nd:YAG Ventajas Más rápido que plasma de alta definición

Corta perfiles de forma compleja

Elevada precisión y calidad de piezas cortadas (sobre todo en espesores
pequeños y medianos)


Zona Afectada Térmicamente muy reducida


Variedad de materiales a cortar Desventajas No puede cortar materiales reflectantes (Al, Cu, etc.)

Velocidad reducida para espesores < 3 mm

Inversión inicial elevada (en comparación con oxicorte, plasma o agua)


Inversión alta / Coste elevado de consumibles (boquillas, electrodos) Corte por chorro de agua. Esta tecnología se utiliza para cortar piezas de todo tipo de materiales, tanto metales, como cerámicos o plásticos. Corta por abrasión, debido a la velocidad que alcanza el agua erosiona las superficies arrastrando micro partículas de material. El agua se pone a una presión de 4200 kg/cm3
que al pasar por un orificio muy estrecho, de unos 0,3 mm alcanza velocidades de 3 veces la velocidad del sonido, aproximadamente 3700 km/h.

La maquina está compuesta por una mesa que va cubierta por agua. Para realizar el corte primero hay que realizar el diseño en la computadora desde allí se da la orden a la maquina.El operario introduce la clase de pieza que se va a cortar el espesor y el tipo de material. CARACTERÍSTICAS DE CORTE. El corte con chorro de agua a alta precisión puede cortar sin abrasivos materiales como:

Espuma, papel, cartón, plástico, fibra de vidrio. ECONOMÍA Y ALTA PRODUCTIVIDAD. Requiere apenas unos minutos para el ajuste y fijación del materia a sercortado.Permite aumentar la cantidad producida a través del acomodo de varias placas del mismo material al mismo tiempo CALIDAD Y PRECISIÓN El chorro de agua corta en frío y por erosión produciendo excelentes calidades en los bordes de los materiales cortados sin zonas afectadas por la inducción del calor o por el desgaste mecánico.No daña el medio ambiente no crea polvo no contamina el aire y no es necesario el uso del petróleo u otras sustancias dañinas VENTAJAS. No se calienta.
No tiene limitante de espesor.
No tiene problema con los materiales reflectivos. Corte por agua + abrasivo Es un proceso por erosión de tipo mecánico Con este proceso por erosión se inyecta agua a presión en la pieza a través de la boquilla, si a esta agua le añadimos un abrasivo, en este caso es él quien se encarga de realizar la erosión del material y poder arrancar las partículas para al final realizar el corte.


Lo principal es alcanzar una presión muy elevada del agua, una de las máximas que se alcanzan actualmente es de 414 MPa, 40.000 N/cm. La forma de conseguir esta presión es mediante una bomba que se denomina intensificador Desventajas A medida que avanza el chorro, este se flexiona o electa hacía atrás y hace que la parte superior de la pieza se corte antes que la inferior.

Si se hace un corte recto no hay problema, pero
al final nos puede dar un mal acabado y en algunas aplicaciones se tendría que rechazar el producto. Fases del proceso de corte por agua Esquema del proceso de corte por agua Ventajas No se origina una zona afectada térmicamente

Puede cortar cualquier material con amplio rango espesores

No requiere operaciones secundarias

Fuerza de corte pequeña (1,4 – 2,3 kg)

Proceso limpio, sin gases

Puede realizar agujeros para iniciar corte

Proceso seguro (baja compresibilidad del agua)

Corta formas y geometrías de gran detalle Inconvenientes Más lento que oxicorte o plasma

Coste elevado de abrasivo

Ruido

Inversión inicial elevada (mayor que oxicorte o plasma) Los distintos procesos de corte
pueden ser clasificados en tres grupos: Punzonado Intervienen dos herramientas, una que se coloca en la parte inferior de la pieza a punzonar o matriz, y otra que se coloca en la parte superior o punzón.
La compresión del material genera una deformación, a medida que avanza la penetración del punzón en el material se inician grietas en los bordes de contacto entre el punzón y la pieza y la matriz y la pieza, y a medida que avanzan esas grietas se produce una rotura o fractura que hace que se separe la chapa del material de recorte, coinciden las dos grietas y el punzón sigue penetrando hasta provocar la expulsión del material cortado. Principio de funcionamiento del corte por punzonado Esquema del corte por punzonado
(proceso mecánico) Ventajas Permite cortar y además operaciones de conformado

Más barato que el Láser para el corte de golpes sueltos

En la actualidad hay máquinas de mucha velocidad (1200 golpes/min en punzonado) Inconvenientes Requiere operaciones secundarias de acabado (cuello de botella)

Problemas para cortar espesores muy elevados (agujeros de gran diámetro)

Coste de herramientas y reafilado
Este proceso utiliza de 260 a 750 A para lograr cortes alta calidad en muchos materiales y espesores.

Este proceso es solo para aplicaciones mecanizadas. Hernández, Germán. “Manual del soldador”. Madrid: M-44.384, 2007.
Kalpakjian, Serowe. “Manufactura, ingeniería y tecnología”. Pearson, Educación, 2002.
Sierra Alcolea, Cayetano. Costa Herrero, Lluís. Buj Corral, Irene. Vivancos Calvet, Joan. Fabricacón de piezas por deformación plàstica y por sinterizado, Escola Técnica Superior d´Enginyeria Industrial de Barcelona. Universidad Politécnica de Cataluña.
Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo. ISBN 84-9732-428-5.
Rosado Castellano, Pedro (1993). Procesos de mecanizado. Valencia: Universidad Politécnica de Valencia. Fuentes Este proceso produce un corte de calidad superior en materiales más delgados (espesor inferior a 1/2 pulgada) a velocidades más lentas Esta calidad mejorada es el resultado de utilizar la última tecnología para súper constreñir el arco y aumentar considerablemente la densidad de energía. Para finalizar No podríamos decir con exactitud cuál de todos los procesos anteriormente citados es la mejor tecnología de corte, tal vez lo que tendríamos que tener en cuenta son los siguientes datos de referencia para elegir el que más se adapte a nuestras necesidades:

Tipo de material a cortar
Espesores de corte
Velocidad de corte
Acabado pieza cortada
Precisión
Zona afectada térmicamente
Necesidad de operaciones secundarias
Complejidad de la pieza a cortar
Costes de operación
Inversión necesaria. Comparación final Para que un material pueda ser tratado con oxicorte la temperatura de fusión del óxido debe ser menor a la temperatura de fusión del metal. Soplete
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